交流籠形電機(jī)軟起動(dòng)全電路方案

1、第四章交流籠型電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的電路方案交流籠型電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的單電機(jī)主電路方案4.1.1接觸器一熔斷器電路由軟起動(dòng)器組成的控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的裝置，除去主要電器設(shè)備一軟起動(dòng)器外，為了實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)、電機(jī)之間的電聯(lián)接可靠工作，仍需施加起保護(hù)協(xié)調(diào)與控制作用的低壓電器如刀開關(guān)、熔斷器、刀熔開關(guān)、斷路器、熱繼電器、快速熔斷器等，實(shí)現(xiàn)功能不同，線路配置不同，下面分別敘述。在軟起動(dòng)電路中值得推薦的是接觸器一熔斷器組；即所謂F-C電路。即使不使用軟起動(dòng)的平滑起動(dòng)，而用硬起動(dòng)，F(xiàn)-C電路也是一很好方案。需要說明的是天傳電子公司軟起動(dòng)無須加裝快速熔斷器，本產(chǎn)品的電子保護(hù)已經(jīng)保證可靠旁路接觸器刀熔開關(guān)接觸器運(yùn)行。但主接觸仍要

2、接入，否則電機(jī)側(cè)仍帶電。這是由于旁路接觸器旁路軟起動(dòng)，使電機(jī)帶電。只有在軟起動(dòng)器的上側(cè)接一只接觸器，當(dāng)其斷開后，電動(dòng)機(jī)不再帶電。4.1.2斷路器一接觸器電路這一種接線方式是目前多數(shù)軟起動(dòng)用戶采用的首選方案，下面是天傳電子公司的一拖一斷路器一接觸器電器原理圖。其中斷路器即可采用帶圖4-1接觸器一熔斷器方案熱磁扣器的塑殼開關(guān)，也可采用單有電磁脫扣的塑殼斷路器斷路器旁路接觸器圖4-2斷路器一接觸器方案圖4-3(a)軟起動(dòng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)圖圖4-3(b)帶直流制動(dòng)軟起動(dòng)器簡(jiǎn)單原理圖4.1.3 通過軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的控制通過軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)從零到預(yù)定轉(zhuǎn)速的起動(dòng)過程，還可通過軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速

3、到零速的制動(dòng)。這種制動(dòng)主電路圖見圖 4-3在圖4-3中的a)圖是用一只制動(dòng)接觸器完成電動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作，圖b)是用二只制動(dòng)接觸器完成電動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作。下面分別敘述它們的工作原理。1.通過軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)基本原理通過軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)實(shí)質(zhì)是對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn) DC制動(dòng)，DC制動(dòng)屬于動(dòng)能制動(dòng),它是將電機(jī)首先脫離交流電源的供電，然后將定子繞組切換到一直流電源，就可實(shí)現(xiàn)動(dòng)能制圖4-4直流制動(dòng)原理圖由圖4-4看出，將直流電能接入電動(dòng)機(jī)定子繞組后，它也會(huì) 在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生一磁場(chǎng)，它的基波值也會(huì)產(chǎn)生按正弦分布的 磁通密度，這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子仍然在旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子中 就感應(yīng)到這種交流電流，但是這一交流電流產(chǎn)生的磁

4、場(chǎng)相對(duì) 定子而言是靜止的，它不會(huì)對(duì)電動(dòng)起加速作用，反而由于這 一交流電流的不旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流的相互作用對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn) 生一減速作用力，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到電機(jī)制動(dòng)目的。上述作用還可通過異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能制動(dòng)特性曲線直觀地觀察到（見圖4-5）圖4-5是異步電動(dòng)機(jī)在動(dòng)能制動(dòng)過渡特性曲線。圖4-5的第I象限畫的是電動(dòng)機(jī)固有特性，也即電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的特性，而第R象限畫的是該電機(jī)受到反方向制動(dòng)力矩一M,電機(jī)工作轉(zhuǎn)換到停止位置的直流制動(dòng)特性。例如當(dāng)負(fù)載處于Me轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行于轉(zhuǎn)速Nc點(diǎn)；若此時(shí)發(fā)出制動(dòng)指令并轉(zhuǎn)入直流制動(dòng)，電機(jī)則沿通過Ne點(diǎn)的水平虛線過渡到制動(dòng)時(shí)（第二象限）曲 線1、2或3的、或的任一個(gè)交點(diǎn)并沿此曲線

5、，按箭頭方向滑向座標(biāo)原點(diǎn)，即制動(dòng)力矩 為轉(zhuǎn)速為另的點(diǎn)。曲線1、2或3分別代表3種不同的制動(dòng)電流或不同的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一 M情況， 其中曲1制動(dòng)電流最大，曲線3制動(dòng)電流最小。圖4-5電機(jī)直流制動(dòng)n=f（M）特性2.通過軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的主電路方案圖4-6(a)帶制動(dòng)的軟起動(dòng)其中K7制動(dòng)接觸器S1-緊急停止圖4-6(b)帶制動(dòng)的軟起動(dòng)其中K13制動(dòng)用控制繼電器K14 一閉合制動(dòng)接觸器K15一打開制動(dòng)接觸器從直流制動(dòng)原理圖4-4看，直流制動(dòng)需外加一直流電源或通過外加一整流器將交流轉(zhuǎn)換成制 動(dòng)需要的直流。這里所講的是通過圖 4-6線路可看出，可利用交流軟起動(dòng)器的電力電子功率 元件，改變其向電動(dòng)機(jī)輸送交流電能

6、的通道，只允許脈沖直流通過Ti及T3注入流向電動(dòng)機(jī)定子繞組，并產(chǎn)生制動(dòng)效果。在脈沖直流通過 Ti及T 3相向定子輸送直流電流時(shí)，T2相被K7 接觸器斷開，這樣實(shí)際線路與圖 4-4的原理線路就一致了。由于轉(zhuǎn)子電阻是固定的，通過調(diào) 整注入直流的大小，可以調(diào)整制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小。對(duì)于圖4-6 (b)所示的另一個(gè)線路是設(shè)置兩只接觸器Ki4及Ki5,其中Ki4稱之為“關(guān)閉”制動(dòng)接觸器Ki5稱之為“打開”制動(dòng)接觸器。它們的作用與圖的K7接觸器相一致，只是此時(shí)用Ki5代替了 K7的常閉節(jié)點(diǎn)，K14代替了圖4-5的常開節(jié)點(diǎn)。在控制方面無論是圖4-6 (a) 的K7接觸器和圖4-6 (b)中的Ki4, K15接觸器

7、均受到中間繼電器 K2和軟起動(dòng)器中予置的制 動(dòng)繼電器控制。在容量選擇上Ki4的容量大些，要大到15%?？刂评^電器Ki3是帶延時(shí)斷開特 性的開關(guān)。4.1.4 帶旁路接觸器電路帶旁路接觸器的軟起動(dòng)電路是目前軟起動(dòng)工業(yè)應(yīng)用的主體，也即多數(shù)工業(yè)用戶從經(jīng)濟(jì)技(a) 一拖一術(shù)，運(yùn)行角度經(jīng)過思考后的首選方案，請(qǐng)看圖 4-7(b)遠(yuǎn)程控制一拖一圖4-7帶旁路接觸器方案圖4-7中有兩種接線，圖4-7 (a)為一拖一萬案只設(shè)一臺(tái)接觸器 KM。但軟起動(dòng)上側(cè)(網(wǎng)側(cè)仍帶電)。圖4-7 (b)是一拖一遠(yuǎn)程控制方案，設(shè)了兩只接觸器(KM1、KM2), KM1與KM2之間互相聯(lián)鎖運(yùn)行。這時(shí)當(dāng)軟起動(dòng)轉(zhuǎn)入旁路運(yùn)行時(shí)，先將 KM1

8、打開一將KM2合閘，軟 起動(dòng)器的網(wǎng)側(cè)就不會(huì)帶電。4.1.5 帶旁接觸器兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)行電路S2停K2軟起動(dòng)器其中K1一主接觸器K2一旁路接觸器K3反向運(yùn)轉(zhuǎn)接觸器S1一停止按鈕S3合閘按鈕S4一合閘按鈕S5一報(bào)警復(fù)位S2-關(guān)閉按鈕圖4-8兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)帶旁路方案圖4-8是一個(gè)帶旁路接觸器的兩方面運(yùn)行電綱，共中 K1為主接觸器，K2為旁路接觸器,K3反方向運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)接觸器。利用 S3, S4操縱正向與反向運(yùn)行，利用在軟起動(dòng)內(nèi)部的邏輯信號(hào)，控制軟起動(dòng)完程后的旁路運(yùn)行。其他的 S2為停止，S5為急停操作開關(guān)。4.1.6 軟起動(dòng)線路中保護(hù)協(xié)調(diào)與配合。1 .軟起動(dòng)線路中過電流特性表4 1脫相等級(jí)最小過電流血授

9、時(shí)間（Tx）SX=8X=7X=6X=5X=4X=3X=21023461226103：4：6813235220S6912193578307913192952112本規(guī)定僅為推薦性，旦表示脫扣等級(jí)的最小脫扣時(shí)間的 X和TX相匹配，并應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定。軟起動(dòng)器由于起動(dòng)，運(yùn)行或操作引起的最大工作電流，稱作過載電流（簡(jiǎn)稱過電流）。通常根據(jù)IEC947-4-2要求將這一過流特性用下述表格表示，即用 TX與X表示的過電流特性 表中的TX為過流時(shí)間，X為過流倍數(shù)?！?0”、10X表示脫扣等級(jí)。例如過電流倍數(shù)為7倍，選用脫扣等級(jí)10級(jí)配合；那過電流脫扣最小時(shí)間為 2秒。這里的TX表示的是起動(dòng)、 運(yùn)行、操作時(shí)

10、，控制過電流的持續(xù)時(shí)間累加值。當(dāng)用其整定熱過載電器時(shí)，其對(duì)應(yīng)過載電器 冷態(tài)下承載（額定電流X倍）的最小時(shí)間。如果過載時(shí)間萬一超過10個(gè)循環(huán)電流（如提升，突跳起動(dòng)）可能會(huì)超過，但這不是過 載指定的范圍，不在過載特性范圍內(nèi)考慮。2 .過載能力試驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)中（）操作性能要求中，要求做到軟起動(dòng)裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，變換電流承載預(yù)定水平的過電流，以及實(shí)現(xiàn)并保持在截止?fàn)顟B(tài)下的特性而無故障，并無任何形式的損壞 0對(duì)控制籠型電機(jī)而無旁路運(yùn)行時(shí)，其相應(yīng)的 X值的TX值不應(yīng)小于本節(jié)表41規(guī)定 的值。對(duì)控制籠型電機(jī)而要旁路運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足在這些作用類別所要求的長(zhǎng)時(shí)間加速時(shí)間要 求?？紤]到起動(dòng)狀態(tài)時(shí)軟起動(dòng)的最大熱容量會(huì)完

11、全耗盡，為此在起動(dòng)狀態(tài)結(jié)束后應(yīng)立即為 軟起動(dòng)器提供適當(dāng)?shù)臒o載時(shí)間（例如采用并聯(lián)方式）具相當(dāng)于X值的TX值不應(yīng)小于表4一1規(guī)定值。當(dāng)無限流起動(dòng)功能或在額定電壓狀態(tài)下無限流起動(dòng)，=ILRP （I LRP二電機(jī)預(yù)期運(yùn)轉(zhuǎn)電流）或X = I LRP/Ie當(dāng)電動(dòng)機(jī)已在正常轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，而其轉(zhuǎn)子出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)時(shí)，則允許起動(dòng)器比上述規(guī)定更短時(shí)間實(shí)現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)。對(duì)額定值的驗(yàn)證按下表（表 4-2）的規(guī)定。表4-2使用類別試驗(yàn)電流參數(shù)操作紙環(huán) 導(dǎo)通時(shí)間s操作循環(huán)截 止時(shí)間s操作循環(huán) 參數(shù)Ilrp/后UR/Ucccoy不帶旁路4Tx<<14403帶旁路83其中ILRP 一預(yù)期轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)電流Ie 額定電流Ue 額定電流

12、Ur 一工頻恢復(fù)電壓溫度條件：初出分柜溫CI,對(duì)每個(gè)試驗(yàn)不應(yīng)低于40c加水溫升試驗(yàn)時(shí)的最高柜體溫升值，試驗(yàn)過程的周圍空氣溫度應(yīng)在 +10C+40C范圍內(nèi)。A、除了導(dǎo)通時(shí)間的最后三個(gè)工頻周期加上第一個(gè)導(dǎo)通的場(chǎng)外，Ur/Uc可以為任意值B、對(duì)應(yīng)減壓周期時(shí)的CCD中可以為任意值C、頻定儀用于與規(guī)定的過載電器一起使用的起動(dòng)器Tx應(yīng)取為共過載電器在熱態(tài)下,所允許承受的最大動(dòng)作時(shí)間，熱態(tài)是指進(jìn)行溫升試驗(yàn)時(shí)的熱平衡狀態(tài)D、轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于工頻三個(gè)周期3 .用于保護(hù)電機(jī)的起動(dòng)等級(jí)了解了根據(jù)IEC947-4-2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)過電流及其實(shí)驗(yàn)的若干規(guī)定，并將其技術(shù)要求，在軟起動(dòng)器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)付諸實(shí)踐后，下面將進(jìn)一步討論。根據(jù)

13、過電流的類別，將給出易于實(shí)用選型的標(biāo) 準(zhǔn)起動(dòng)等級(jí)。這些起動(dòng)等級(jí)的劃分目的是保護(hù)電動(dòng)機(jī)，也有人稱之為跳閘等級(jí)。A、確定起動(dòng)（跳閘）等級(jí)的依據(jù)確定起動(dòng)（跳閘）等級(jí)的依據(jù)是IEC947-4-1,它適用于所有標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。這是IEC對(duì) 不同籠型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備的一般要求，也是最低要求。B、起動(dòng)（跳閘）等級(jí)根據(jù)IEC947-4-1起動(dòng)（跳閘）等級(jí)及時(shí)間見下表。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載為10級(jí)，對(duì)重型負(fù)載為20級(jí)。起動(dòng)等級(jí)跳閘時(shí)間起動(dòng)倍數(shù)72n起動(dòng)倍數(shù)31n2秒9秒10A秒22秒10秒45秒15秒67秒20秒89秒25秒112秒30秒134秒例如:在1小時(shí)內(nèi)可完成一6秒鐘起動(dòng)38次或23秒的起動(dòng)10次;一6秒鐘起動(dòng)19次或6

14、秒減速或制動(dòng)19次；一23秒鐘起動(dòng)5次或23秒減速或制動(dòng)5次；超過以上值則認(rèn)為負(fù)載為重型負(fù)載。4 .斷路器的配合由于軟起動(dòng)柜的進(jìn)線，目前多數(shù)是選斷路器。在用戶使用時(shí)裝于軟起動(dòng)柜的斷路器已經(jīng) 選定。那么與之配合的用戶配電網(wǎng)斷路器如何選定，也即這兩個(gè)斷路器的保護(hù)配合協(xié)調(diào)性 如何設(shè)計(jì)方能在負(fù)載短路時(shí)確?？煽勘Ｗo(hù)。此外從配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)者選用大傳電子公司軟起 動(dòng)器，然后設(shè)計(jì)者從配電系統(tǒng)保護(hù)協(xié)調(diào)角度即給出配電斷路器，也要同時(shí)給出軟起動(dòng)柜的 斷路選型，然后由制造廠生產(chǎn)軟起動(dòng)柜。無論上述兩種設(shè)計(jì)方式的任一種都需要了解和實(shí)施軟起動(dòng)柜與配電斷路兩級(jí)斷路器的 上、下級(jí)保護(hù)協(xié)調(diào)與配合。因?yàn)槠蚪駷橹顾袛嗦菲髋浜暇且試?yán)

15、格實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，故只有較大公司，其產(chǎn)品生產(chǎn)類 型規(guī)格、型號(hào)范圍很多才能談到這種配合的有效性。A、選擇性的定義保護(hù)的選擇在于協(xié)調(diào)斷路器上下級(jí)之間的配合，使得最接近故障點(diǎn)的斷路器斷開故障電流，從而 不會(huì)影響旁路及上級(jí)斷路器的正常運(yùn)行。選擇性可以把故障所產(chǎn)生的分?jǐn)?，限制在裝置的一個(gè)有限的部 分并有利于工作的連續(xù)性。 兩臺(tái)斷路器之間的選擇性可以是全部的或局部的。X |D1工 II一 =a ,=>W!| ,*111««,-Ti-=Tr-T-r?。?D2,1IIIII«IIIIttt選擇性:在D2的下一級(jí)有故障時(shí)，只是D2斷開圖4-9斷路器配合選擇性的優(yōu)點(diǎn)低壓裝置設(shè)計(jì)一開

16、始就應(yīng)把選擇性作為一個(gè)主要因素來考慮。一個(gè)非選擇性斷路器之間的配合會(huì)帶來不同嚴(yán)重程度的危害 生產(chǎn)的連續(xù)性沒有得到保證， 生產(chǎn)中斷，帶來生產(chǎn)損失和生產(chǎn)工具損壞的危害， 需要逐臺(tái)把機(jī)器重新起動(dòng)，結(jié)果是總電源損耗； 使安全電動(dòng)機(jī)停車（潤(rùn)滑泵，抽排煙機(jī)）選擇性的目的是為了避免多重跳閘，給電力運(yùn)行帶來便利，從而保證工作的連續(xù)性。更有利的是，選擇性可以與級(jí)聯(lián)相結(jié)合，這就綜合了工作連續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)。B 選擇性類型 電流選擇性它是基于在電網(wǎng)中從電源到故障點(diǎn)之間流動(dòng)的電流隨著故障點(diǎn)的離開電源而逐漸減小。兩臺(tái)連續(xù)的斷路器D1 （上級(jí)）和D2 （下級(jí)）在它們的安裝處分別斷開斷路電流ISCD1和ISCD2

17、,且ISCD1>ISCD2。隨著配電的逐級(jí)下降，各級(jí)斷路器的短路電流呈分級(jí)下降。電流選擇性利用這個(gè)情況并基于串聯(lián)斷路器的保護(hù)曲線的電流偏移。它應(yīng)用的快速斷路器（有時(shí)是限流斷路器）具有電流閾值的分級(jí)，一般是磁脫扣器的閾值1RM 。兩臺(tái)斷路器D1 （上級(jí)）和D2 （下級(jí)）的選擇性是全選擇性，條件是在 D2下級(jí)的最大短路電流ISCD2 （& ICUD2）小于磁脫扣閾值1RMD1。否則，選擇性是局部的，選擇性的極限是1RMD1 （此值以上，D1 和 D2 脫扣） 。因此，上級(jí)和下級(jí)斷路器的規(guī)格越是不同，選擇性就越是大。圖4-10電流選擇性帶一個(gè)下級(jí)限流斷路器時(shí)，只有制造廠的試驗(yàn)可以確定選

18、擇性水平。原理：下一級(jí)斷路器為非限流型時(shí)D2下端端子有三相短路時(shí)，上一級(jí)斷路器 D1中通過ISCD2。如果D1磁脫扣被整定為不能檢測(cè)ISCD2,但可以在該級(jí)可能有的最小短路時(shí)脫扣，也就是說在三相短路時(shí)脫扣。因而1RMD1應(yīng)驗(yàn)證為：1RMD1 >ISCD2,同時(shí)IRMD1 < ISC BID1= ISCD1下一級(jí)斷路器是限流型時(shí)ISCD20IRMD1。D2下端有短路時(shí)，D1限制電流，而D2不再是流過小于ISCD2的I，SCD2。如果此電流不會(huì)引起D1分?jǐn)嗟脑?，選擇性是全部的，也就是說限流為在下圖的限流曲線上，回過來也可以說 ISCD2點(diǎn)已偏離一個(gè)橫座標(biāo)點(diǎn)ISCD20IRMD1。鑒于I

19、SCD2的偏離到達(dá)更小的值，在任何選擇性情況下，限流被加強(qiáng)。如果限 制選擇得適當(dāng)，選擇性可能轉(zhuǎn)變?yōu)槿x擇性。圖4-11 D2是限流斷路器的情況時(shí)間選擇性它是要沿著電網(wǎng)給電流繼電器以不定的定時(shí)時(shí)間。繼電器離電源越近，定時(shí)時(shí)間就越長(zhǎng)，于是從上級(jí)到下一級(jí)的 D1, D2, D3斷路器被D3下方的故障所激勵(lì)。D3定時(shí)保證裝置比在D2處的保護(hù)裝置動(dòng)作得更快，后者比裝在 D1處的保護(hù)裝置動(dòng)作得更快。斷路器 D3分?jǐn)嗪凸收想娏飨б院?，D1和D2的繼電器不再被激勵(lì)， 就恢復(fù)到它們的原來位置。此技術(shù)因而建立在保護(hù)曲線的時(shí)間偏移內(nèi)。它導(dǎo)致上級(jí)帶有延遲器的斷路器可以在短時(shí)間內(nèi)承受很高的短路電流。這可以使得在下級(jí)斷

20、路器的磁脫扣時(shí)間和上級(jí)斷路器的不脫扣時(shí)間之間有個(gè)故意的延遲。時(shí)間選擇性是全部的，它用圖示來確定原理:t1=D1不脫扣時(shí)間t2=D1的分段時(shí)間 t=故意的延遲A ）只是D擷開IrD2IscD2圖4-12 時(shí)間選擇性 斷路器的脫扣系統(tǒng)帶有延遲器； 在延時(shí)期間斷路器承載短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)效應(yīng)；D2的分?jǐn)鄷r(shí)間小于D1的非脫扣時(shí)間。如果：兩臺(tái)斷路器 D1 （上級(jí)和D2 （下級(jí)）被稱為選擇性的。兩個(gè)連續(xù)的保護(hù)裝置之間的動(dòng)作時(shí)間差 T是選擇性的間隔，應(yīng)考慮到： 斷路器的分?jǐn)鄷r(shí)間TC, 定時(shí)公差 T, 斷路器恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間 Tr, T應(yīng)滿足下列關(guān)系： T>Tc+Tr+2AT0實(shí)際上，上級(jí)斷路器

21、D1是選擇性的并擁有一個(gè)故意的延遲（例如電子脫扣器式的 MASTERPACT 或 COMPACT）。幾個(gè)斷路器可以通過一根控制線一個(gè)一個(gè)地聯(lián)接在一起。當(dāng)發(fā)生短時(shí)或接地故障時(shí)，只有接收到下級(jí)斷路器信號(hào)的控制單元按整定時(shí)間延時(shí)跳閘，其它斷路器只瞬 時(shí)跳閘。（跳閘時(shí)間倍的短時(shí)整定值）這樣，可以通過最近的斷路器快速排除故障。安裝的熱應(yīng)力降為最低。原理: 每臺(tái)斷路器裝一臺(tái)可定時(shí)的繼電器，一般整定為瞬時(shí)動(dòng)作, 當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，故障上級(jí)的每臺(tái)斷路器（因而由它檢測(cè)故障）通過導(dǎo)線輸送 一個(gè)鎖定指令給直接的上級(jí)斷路器，使此斷路器的繼電器過渡到已定時(shí)位置。 因此，只是直接故障的上級(jí)斷路器不接受鎖定指令并脫扣。對(duì)于下級(jí)

22、斷路器 不能消除故障的情況來說，定時(shí)是一種安全性。引導(dǎo)線D1D2口一鎖定次序»D3圖4-13邏輯選擇性能量選擇性此種選擇性應(yīng)用于COMPACT NS斷路器的動(dòng)分?jǐn)嗉夹g(shù)中對(duì)高的短路電流，此技術(shù)通過下面的組合動(dòng)作起作用： 滅弧室內(nèi)電弧能量造成的壓力; 轉(zhuǎn)動(dòng)觸頭的自動(dòng)分開；它可以限制大的故障電流并“加強(qiáng)”選擇性。原理： 當(dāng)斷路器D1和D2檢測(cè)到大短路電流時(shí)，斷路器同時(shí)打開觸頭，限制電流。 在D2處相當(dāng)大的電弧能量引起其脫扣。 在D1處受到限制的電弧能量不足以使其脫扣，因而對(duì)大的短路電流值同時(shí)有選擇性。用電流選擇性，通常會(huì)碰到的選擇性極限就不再存在！D1t I一：, I '_Y*圖4

23、-14能量選擇性交流軟起動(dòng)與多電機(jī)主電路方案4.2.1 多個(gè)電動(dòng)機(jī)按序起動(dòng)對(duì)于有些工業(yè)負(fù)載，要求采用一臺(tái)軟起動(dòng)設(shè)備對(duì)設(shè)備中若干臺(tái)電動(dòng)機(jī)按序起動(dòng)時(shí)（見圖4-15）。只要在控制及容量選擇上稍加注意，是可以實(shí)現(xiàn)的。圖4-15多電機(jī)按序起動(dòng)如圖4-15所示一臺(tái)軟起動(dòng)器起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)在主回路接線方面是將軟起動(dòng)器閥側(cè)（即電機(jī)側(cè)）分別引出若干個(gè)并聯(lián)支線，然后分別通過接觸器，再通過分別的熱繼電器（起過載保護(hù)作用），直到負(fù)載電動(dòng)機(jī)的接線端子。若考慮到起動(dòng)過后的旁路接觸器分 別與電網(wǎng)并接，還要單獨(dú)設(shè)置其旁路接觸器（如 K2, K3）。對(duì)一臺(tái)軟起動(dòng)器按序起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量選擇可考慮兩種情況：其一是多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量

24、相同，那么軟起動(dòng)器的容量按通常的方法計(jì)算即可。 其二多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量 不相同時(shí)。軟起動(dòng)器的容量估算要依據(jù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)中容量大的確定 ，并同時(shí)考慮多臺(tái) 電動(dòng)機(jī)的分別起動(dòng)間隔時(shí)間，這一間隔時(shí)間一定要與軟起動(dòng)說明書中的起動(dòng)次數(shù) /每小 時(shí)一致。如果多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的各臺(tái)起動(dòng)沒有間隔時(shí)間， 即連續(xù)按序起動(dòng)軟起動(dòng)器，因每次 起動(dòng)引起的軟起動(dòng)器溫開來不及冷卻， 會(huì)導(dǎo)致軟起動(dòng)器溫升過高，報(bào)警裝置動(dòng)作，甚至 將軟起動(dòng)器燒壞。在這種情況下建議按照第二章介紹的辦法將各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖都繪在一起，并做為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)考慮，并求出它們的有效平均電流，然后根據(jù)這一有效平均電流去選擇 軟起動(dòng)器。在軟起動(dòng)器的控制上對(duì)數(shù)字式軟起動(dòng)器來說

25、，是完全可以實(shí)現(xiàn)，只是要根據(jù)不同 電機(jī)和（或）不同負(fù)載通過計(jì)算機(jī)的程序做出不同設(shè)置，然后實(shí)施它。對(duì)于變極電機(jī)的起動(dòng)，也可參考本節(jié)的敘述。4.2.2 多臺(tái)電機(jī)的并聯(lián)起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一臺(tái)軟起動(dòng)器并聯(lián)同時(shí)起動(dòng)也是工業(yè)設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的一種情況。它的接線框圖見圖4-16圖4-16多電機(jī)并聯(lián)起動(dòng)當(dāng)?shù)闹麟娐穲D列出了有起動(dòng)結(jié)束時(shí)進(jìn)入旁路工作（如M2電機(jī)）工況，但需說明的是類似M3電機(jī)工況，多數(shù)是軟起動(dòng)器起動(dòng)的最后一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。圖中的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)主電路接線，是在軟起動(dòng)器的閥側(cè)引出一公用母排，然后將多臺(tái)電動(dòng)接在這公用母線上多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一臺(tái)軟起動(dòng)器起動(dòng)時(shí)， 具起動(dòng)容量的估算必需是根據(jù)所有電動(dòng)功率計(jì)算值之和。這時(shí)

26、計(jì)算按第三章給出的軟起動(dòng)器工程整定值時(shí)，是依據(jù)近似的轉(zhuǎn)矩一速度特性和近似轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。4.2.3 變極電機(jī)軟起動(dòng)圖4-17提供一種雙速變極電機(jī)軟起動(dòng)方案，供用戶參考。變極電機(jī)為兩速電機(jī)其中K5, K6為變極電機(jī)切換接觸器。3/N/PE-50HZ 380VK6rLK5F8其中：F6-控制電路熔斷器F8-過載繼電器K5-第一速度接觸器S1一緊急停止S7一第一速度標(biāo)鈕S5-故障復(fù)位F7一過載繼電器K1一主接觸器K6-第二速度接觸器S2-關(guān)按鈕S8-第二速度標(biāo)鈕K圖4-17 雙速變極電機(jī)軟起動(dòng)4.2.4 電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)與變頻調(diào)速裝置并接工作有時(shí)用戶需要軟起動(dòng)變頻調(diào)速配合并接工作，圖4-18介紹一種方案簡(jiǎn)圖供

27、參考K1, K2分別為兩種設(shè)備的網(wǎng)側(cè)進(jìn)線接觸器，K3, K4分別為兩種設(shè)備閥側(cè)出線接觸器 工作時(shí)各接觸器之間要有聯(lián)鎖。圖4-18與變頻器并聯(lián)工作的軟起動(dòng)器4.2.5 帶有無功就地補(bǔ)償電機(jī)的軟起動(dòng)帶有無功就補(bǔ)償電機(jī)的軟起動(dòng)，通常是可以實(shí)現(xiàn)的。天傳電子公司TCI智能低壓開關(guān)設(shè)備4.3.1 簡(jiǎn)述TCI智能低壓開關(guān)設(shè)備適用于發(fā)電廠、變電所、石油化工、廠礦企業(yè)、高層建筑等 低壓配電系統(tǒng)的動(dòng)力，配電和電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、電容補(bǔ)償?shù)鹊碾娔苻D(zhuǎn)換、分配、控制用。在大單機(jī)容量的發(fā)電廠，大規(guī)模石化等行業(yè)的低壓動(dòng)力控制中心和電動(dòng)機(jī)控制中心等電力使用場(chǎng)合，能滿足多種功率（至315kW）電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，也能滿足與計(jì)算機(jī)接口的特

28、殊要求。本開關(guān)柜是根據(jù)電力部門、廣大電力用戶及設(shè)計(jì)部門的要求，為滿足不斷發(fā)展的電力市場(chǎng)對(duì)增容、與計(jì)算機(jī)接口、動(dòng)力集中控制的需要，選用智能型斷路器，電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器，并根據(jù)用戶要求，可配裝可編程控制器、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器、數(shù)據(jù)檢測(cè)器、數(shù)據(jù)分析器、以及通信網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成智能開關(guān)設(shè)備，將配電和軟起動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制中心（ MCC）集中于一系統(tǒng)，本著安裝方便、經(jīng)濟(jì)、 合理、 可靠的原則設(shè)計(jì)的新型低壓抽出式開關(guān)柜。產(chǎn)品具有分?jǐn)唷⒔油芰Ω?、?dòng)熱穩(wěn)定性好，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流小，電氣方案靈活、組合方便，系列性、實(shí)用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)新穎、防護(hù)等級(jí)高等特點(diǎn)?？梢源玫鹊蛪撼槌鍪介_關(guān)柜。本開關(guān)柜的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路方案（一315kW）均采用

29、我公司生產(chǎn)的JR1系列軟起動(dòng)器，該系列軟起動(dòng)器是采用電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和微處理器技術(shù)而研制生產(chǎn)的具有本世紀(jì)初先進(jìn)水平的新型節(jié)能產(chǎn)品。是傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本開關(guān)柜符合IEC60439-1低壓抽出式開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備JB/T9661-1999低壓抽出式成套開關(guān)設(shè)備低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器第2 部分： 交流半導(dǎo)體電動(dòng)機(jī)控制器和起動(dòng)器、JB/TXXXX-2000交流電動(dòng)機(jī)電力電子軟起動(dòng)裝置（報(bào) 批稿）等標(biāo)準(zhǔn)。4.3.2 產(chǎn)品型號(hào)及含義TCI - - 輔助電路方案代號(hào) 主電路方案代號(hào)大傳電子智能低

30、壓開關(guān)設(shè)備4.3.3 工作環(huán)境(1)周圍空氣溫度不高于+40C,不低于-5C, 24h內(nèi)平均溫度不得高于+35C,超過 時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況降容運(yùn)行。(2)戶內(nèi)使用，安裝地點(diǎn)的海拔高度不得超過 2000m.(3)周圍空氣相對(duì)濕度在最高溫度為+40 C時(shí)不超過50%。在較低溫度時(shí)允許有較大的相對(duì)濕度，如+20C時(shí)為90%,應(yīng)考慮到由于溫度的變化可能會(huì)偶然產(chǎn)生凝露的影響。(4)裝置安裝時(shí)與垂直面的傾斜度不超過5%,且整組柜相對(duì)平整(符合 GBJ232-82標(biāo)準(zhǔn))(5)允許的振動(dòng)條件是：振動(dòng)頻率為 10-150HZ；振動(dòng)的動(dòng)加速度不大于5m/s2.(6)電能質(zhì)量(輸入交流電源)電源額定電壓的偏差不超過

31、+6%和-10%三相電壓不平衡度不超過± %電源頻率偏差不超過額定頻率的± 1%波形畸變率不超過5%交流 660 (1000)交流 380 (660)交流 380、220、1104.3.4 電氣性能額定絕緣電壓(V):(2)額定工作電壓(V):主電路輔助電路直流 220、110、48、2450 (60)額定頻率(Hz): 額定電流：水平母線額定電流(A):<4000垂直母線額定電流(A):1000額定電流(A)適配電機(jī)(kW)額定電流(A)適配電機(jī)(kW)452226013260303201607537370185904540020011055450220150755

32、0025018090560280220110630315(5)受控電動(dòng)機(jī)額定功率(kW):軟起動(dòng)器額定工作電流適配電機(jī)功率見下表(表一)(6)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)：(7)軟起動(dòng)器使用類別：(8)額定短時(shí)耐受電流(kA.0.1s)(9)額定峰值耐受電流(kA.0.1s)15315倍額定電流可調(diào)0AC-53a,AC-53b30、50、8063、105、176(10)電聯(lián)結(jié)：軟起動(dòng)器主電路接線方式如下圖LLL2L3用 途受 電(電纜進(jìn)線)聯(lián) 絡(luò)主電路方案 號(hào)03044.3.5主電路方案主電路方案 號(hào)0102主電路方案單線圖I UIl<q-J.X：Tr一'興jTr yT . J1%111用

33、 途受 電(上進(jìn)線)受 電(下側(cè)進(jìn)線)規(guī)格序號(hào)ABCDEFGABCDEFG額定電流(A)400031502500)200()160C10006304000315(：2500200016001000630柜寬(mm)800 (1000)600800 (1000)600柜深(mm)10008001000800占用小室圖度(mm)960 (640)960 (640)額定電流(A)4000315025002000160010006304000)31502500200016001000630占用小室高度柜 深(mm)8001000800GCGADEFABDEF柜寬(mm)8006001000800B C

34、規(guī)格序號(hào)960 (640)960 (640)主電路方案 號(hào)0506主電路方案單線圖夕一 用 途饋 電饋 電規(guī)格序號(hào)A BCABCD額定電流(A)16001000)63040020010063柜寬(mm)1000800(1000)柜深(mm)800(1000)800占用小室圖度(mm)640480240(160)主電路方案 號(hào)0708主電路方案單線圖LJ 口工L !<F11今1/11r用 途雙電源切換電壓互感器規(guī)格序號(hào)ABCDEFG額定電流(A)40003150250020001600100C630柜寬(mm)800(1000)不占間隙柜深(mm)1000(800)占用小室圖度(mm)19

35、20主電路方案號(hào)0910主電路方案單線圖1LC¥用 途電動(dòng)機(jī)(不口逆)電動(dòng)機(jī)(可逆)規(guī)格序號(hào)ABCABC最大控制電動(dòng)機(jī)功率 (kW)35153515柜寬(mm)800800/ 2800(1000 )800/210 00/2柜深(mm)800800800占用小室圖度(mm)240160240160主電路方案號(hào)1314主電路方案號(hào)1112主電路方案單線圖用 途電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)(一拖一)電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)(一拖一 控制)、遠(yuǎn)程規(guī)格序號(hào)最大控制電動(dòng)機(jī)功率 (kW)2231522315柜寬(mm)800 (1000)800 (1000)柜深(mm)800 (1000)800 (1000)占用小室圖度(m

36、m)見表二見表二主電路方案單線圖S5J1 介1eri空> s| > s , 1 L,J(% (t)7vCM工*用 途電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)(一拖n)電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)(二拖n)規(guī)格序號(hào)最大控制電動(dòng)機(jī)功率(kW)2231522315柜寬(mm)800 (1000)800 (1000)柜深(mm)800 (1000)800 (1000)占用小室局度(mm)見表二見表二主電路方案號(hào)1516主電路方案單線圖rin71 j c£i 12d.A()#V_ WJ lj_、MH1ij1m J+廣r 網(wǎng)yL=*/11心用 途無功補(bǔ)償(主柜)無功補(bǔ)償(輔7更)規(guī)格序號(hào)ABCABC最大補(bǔ)償額(kVar)1601