软起动技术发展综述.ppt

大型电动机软起动技术发展综述 余龙海02787170979 目 录 1、 现代电力系统的特征 2、电动机发展趋势 3、几种典型机械设备的起动条件 4、电动机起动应回答的问题 5、大型电动机的起动对电网影响 6、软起动技术的发展脉络 7、常用起动技术 8、变压器电动机组 9、自耦变压器降压起动 10、水电阻降压起动 11、热变电阻降压起动 12、电抗器减压起动 13、电子固态软起动 14、开关变压器 15、两类串联降压软起动比较 16、 降补软起动 17、大型同步电机变频起动 18、单元串联型变频软起动 19、电机软起动技术分类比较 20、结束语 电力供求市场化促进了电力系统高度网络化：一方面是利益推动原理，促使电力供应机构尽最大努力向每一个可能的用户提供电力；另一方面是人们在享受电力带来的方便的同时也形成了对电力的依赖。这两个方面的动力的作用促使电力的线路快速地伸向社会的每一个角落。 电力系统的安全涉及到区域经济安全乃至于国家安全，网络化程度的提高更加重了这一命题的重要性与紧迫性。美加大停电、2008年春天的中国南方的冰灾造成的电力灾害等等，都带来了巨大的损失。 电力系统网络化程度越高，抗干扰或故障的能力也越低，系统越脆弱。 今天要讲述的电动机起动问题就是系统脆弱性的一个重要来源。电动机起动，同步电动机群的失步、整步，再起动等对电网都会造成冲击。 网络化使电力系统安全那么重要；网络化使电力系统那么脆弱；电力系统又不得不承担其网络化难荷之重。 2、电动机发展趋势 工业生产规模化，带动着电动机向大容量方向高速发展。工业装备单机生产能力日益提高，而作为原动力的电动机单机容量也日益扩大。 在国外，ABB和西门子电动机在国内冶金石化领域较多使用，宣称最大功率48MW；西屋电机在中国电力行业应用较多，宣称功率有100000HP。 国内的电机制造厂也不甘落后，先后有22MW的同步电动机和25MW的异步机投入使用。 就在20年前，2000千瓦的电动机就算大电机，而今我们常解决的是万千瓦级的起动问题。 控制技术的发展对电动机向大容量方向发展起到了推波助澜地作用。 尤其是软起动技术地产生发展，有力的促使工矿企业采用大型电动机作为重型工业装备的原动机。 相对于汽轮机拖动系统而言，电力拖动系统是一套能源供应方便, 控制系统简单成熟,而且环保指数高的传动方案。 尽管电动机向大容量方向发展地同时也伴随着各种性能参数地优化, 但是感应式电动机, 在起动瞬间的低功率因数问题和低起动力矩问题却无法得到很好的解决。一般情况下,堵转时的功率因数可能低到0.1以下。可以想象4－6倍额定电流的无功突然接入一个容量有限的电网，结果会是什么样的。这种特性是感应电动机的结构决定的，在这方面目前还没有取得重大突破。 有人会问，电动机起动与效率有什么关系呢？对于感应电动机，起动电流小转矩大的，运行效率就低；而效率高的，起动电流大转矩小。因为软起动技术的发展以及其他控制技术的发展，使得电动机设计制造可以放弃部分起动性能，而追求高运行性能。两个方面：一是高效率往往是牺牲起动性能换来的；二是软起动、变频器等控制技术来弥补电动机设计制造时牺牲的起动性能。 3、几种典型机械设备的起动条件 电动机起动过程的研究，首先是电动机的机械特性能够满足机械设备对它的要求，也就是说不管是否采用软起动技术或用那种软起动技术，其起动过程中电动机的输出转矩必须大于机械设备的起动阻转矩，只有这样才能保证设备能够顺利起动成功；然后才是起动冲击电流对电网电压的影响程度。 工业领域常见的电动机械设备有离心式风机、水泵、轴流压缩机、往复式压缩机、挤压机等。不同的机械有不同的起动条件，以下是几种典型的机械起动条件。 大型离心式风机的机械特性 从结构上讲，一般在风机的进风口配有挡风门，用于在运行时调节风量，在起动时开10—20%以降低起动阻力，此时阻力只有额定阻力矩的20—30%。 风机的轴功率与转速的三次方成正比，轴转矩与转速的平方成正比。根据这种关系，可以对风机起动过程阻力矩曲线进行初略估算，实际经验表明总的趋势上是相符的。 一般风机制造企业会提