自励式磁控软启动技术在大功率电机上的开发应用.pdfVIP

『_ⅡN晴盯AⅡ．IJRCYR 星蝴年第@期总第 U 期干币I萤捌 刁 硼 自励式磁控软启动技术在大功率电机上的开发应用 林浩军 余罗争I蜂 (天津天铁冶金集团有限公司热力厂，056404) [摘要】分析了高炉鼓风机所采用的电动鼓风机及配套的12 500 kW电动机的工作原理。针对大功率电机全压启动对电 网及设备危害性问题，研制开发了自励式磁控软启动技术。该技术应用后，启动电流、电压变化平稳，启动噪音小，启动时对同电 网其它设备没有影响，保证了机械和电器设备长期安全稳定运行，经济效益、社会效益显著。 关键词 高炉 电动鼓风机 功率 电机 启动 开发 1 概述 电网电压：l0．5 kV 电网容量：50 000 kVAx2 目前，我国的炼铁技术快速发展，高炉的利用系 4 主要技术研发内容 数、冶炼水平有了很大提高，而在相同的生产工艺条 根据对该项技术开发与市场应用情况进行系统 件下。风机成为高炉产能释放的基础条件。高炉鼓风 分析，自励式磁控软启动技术是国内领先的。针对以 机的高效、安全、稳定运转成为高炉稳产、高产的先决 往自励式磁控软启动技术只在10 000 kW以下的电 条件。电动鼓风机以其技术先进、能源转化效率高、工 机上应用过，并且有应用不成功的的实际情况存在， 艺优化等优势成为高炉供风系统的首选方案。电动鼓 对超过10 000 kW大电机启动的技术开发。我们提出 风机运转稳定，控制精度高，而且启动迅速无需预热， 了以下研究方向。 是高炉鼓风方式的理想选择。为此我厂决定将原5 汽 4．1 理论技术研发 轮鼓风机改造为电动鼓风机。我厂为鼓风机配套的电 4．1．1 自励式磁控软启动装置本体的研发 动机为12 500 kW三相异步电动机．如何保证鼓风机 传统磁控软启动装置的设计。需要单独安装一个 电机安全稳定启动成了一个比较棘手的问题，因为大 大功率的励磁变压器。占地面积比较大，而且需要单 功率电机的直接全压启动对电网及设备的危害性极 独建设一间设备安装房间，投资成本较高。为了达到 大。目前，12 500 kW电动机的启动只有变频器有成功 启动12 500 kW电动机的目的。根据5 电动鼓风机现 启动业绩，但变频器体积庞大，耗材多，维修技术要求 场情况，利用现有的配电室改建成高压控制室。首先， 高，需要国外进口，价格昂贵。为此，天铁和武汉科锐 我们提出在电抗器控制绕组上设置主、辅抽头，抽头 尔公司技术人员共同进行了技术研发．在我公司5 电 间跨接可控硅，通过改变可控硅的导通角，在控制绕 动鼓风机上开发应用了自励式磁控软启动技术，同时 组线圈里得到大小可以任意调节的直流电流．这样就 该技术也是在国内12 500 kW大功率电机上的首次 可以去掉大容量三相380 V整流电源．从而省去大功 开发与应用。 率外加励磁变压器，保证了软启动器正常工作。其次， 2 技术原理 将交流绕组和直流绕组分层绕在电抗器的两个内铁 在电动机的定子回路中串人自励式阻抗可以平 芯柱的内外层。并使直流励磁在两个内铁芯柱内闭 滑改变的磁控电抗器，通过闭环控制系统，调整控制 合，使整个铁芯只有两个内铁芯柱饱和(局部饱和)，直 绕组中直流电流的大小，磁控电抗器的阻抗在预定的 流励磁效率大大提高，电抗调整率由原来的40％以下 时间内由大到小自动无级减小，电动机端电压逐渐上 提高到90％以上。根据以上研发方向，我们对技术原 升至全压．实现电动机软启动。