10kV 高 壓 電 動(dòng) 機(jī) 起 動(dòng) 控 制 有 關(guān) 問(wèn) 題 分 析
10 kV高壓電動(dòng)機(jī)的容量比較大時(shí)，起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流也比較大。當(dāng)變壓器容量不大時(shí)，高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中會(huì)引起電壓波動(dòng)，從而影響到變配電站其它負(fù)荷的正常供電。因此變配電站設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)供電系統(tǒng)與變配電站的容量、10 kV高壓電動(dòng)機(jī)的容量以及10 kV高壓電動(dòng)機(jī)供電線路的距離，考慮是否需要采用起動(dòng)設(shè)備。
10 kV高壓電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備有串聯(lián)電抗器與液體電阻箱等方案。水阻起動(dòng)設(shè)備為近年來(lái)推廣的新產(chǎn)品，改變液體電阻的配方比例來(lái)改變起動(dòng)限流電阻的阻值，通過(guò)電極的移動(dòng)速度可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，具有起動(dòng)電流�。ú淮笥�1.3倍額定電流）、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大（接近最大轉(zhuǎn)矩）、功率因數(shù)高、使用壽命長(zhǎng)與維護(hù)簡(jiǎn)單、可消除機(jī)械沖擊與起動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)。10 kV高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)開(kāi)始時(shí)，液體電阻的電極處于最高位置，起動(dòng)限流電阻值最大，開(kāi)始限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。隨著電極下降，液體電阻值逐漸減小，當(dāng)電極下降到最低位置時(shí)起動(dòng)限流電阻值最小，起動(dòng)結(jié)束，此時(shí)需要由旁路斷路器將液體電阻短路掉。
水阻起動(dòng)設(shè)備為成套產(chǎn)品，除液體電阻箱外還包括主斷路器QF1與旁路斷路器QF2，或真空接觸器。變配電站也需要設(shè)計(jì)10 kV高壓電動(dòng)機(jī)出線斷路器QF。其單線系統(tǒng)圖見(jiàn)圖一。如果主斷路器QF1的繼電保護(hù)按照10 kV高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)來(lái)設(shè)置，變配電站出線斷路器QF就可以按照線路保護(hù)來(lái)設(shè)置。當(dāng)主斷路器QF1與旁路斷路器QF2由10 kV高壓電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠或起動(dòng)設(shè)備廠供貨，而不是由開(kāi)關(guān)柜由開(kāi)關(guān)廠統(tǒng)一供貨時(shí)，變配電站出線斷路器QF與主斷路器QF1型號(hào)規(guī)格以及繼電保護(hù)設(shè)置上都可能出現(xiàn)一些問(wèn)題。
圖二節(jié)省掉了主斷路器QF1，直接由變配電站出線斷路器QF來(lái)起動(dòng)10 kV高壓電動(dòng)機(jī)。變配電站出線斷路器QF的繼電保護(hù)按照10 kV高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)來(lái)設(shè)置。當(dāng)液體電阻與旁路斷路器QF2或真空接觸器，由10 kV高壓電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠或起動(dòng)設(shè)備廠供貨時(shí)，在保持原有利潤(rùn)不變的前提下，減少了一個(gè)主斷路器QF1，總價(jià)格可以降低，從而可提高競(jìng)爭(zhēng)力。
由由變配電站出線斷路器QF替代主斷路器QF1直接來(lái)起動(dòng)10 kV高壓電動(dòng)機(jī)后，變配電站的開(kāi)關(guān)柜型號(hào)與規(guī)格可以統(tǒng)一，有利于變配電站的設(shè)計(jì)、施工與調(diào)試。引到旁路斷路器QF2或真空接觸
器的控制電纜可以與高壓電纜一起施工。
圖三與圖四為直接由變配電站出線斷路器QF替代主斷路器QF1，只保留旁路斷路器QF2的控制原理圖。圖三旁路斷路器QF2采用真空接觸器，圖四為旁路斷路器QF2采用真空斷路器。當(dāng)變配電站電動(dòng)機(jī)出線斷路器QF合閘時(shí)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始起動(dòng)。其常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)電極開(kāi)始下降，下降到最低位置時(shí)，其限位開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，停止下降。其限位開(kāi)關(guān)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后將真空接觸器或真空斷路器合上。起動(dòng)設(shè)備被旁路。
電動(dòng)機(jī)需要停止運(yùn)行時(shí)，變配電站電動(dòng)機(jī)出線斷路器QF分閘后，其常閉輔助觸點(diǎn)閉合，使真空接觸器或真空斷路器斷開(kāi)。真空接觸器或真空斷路器斷開(kāi)后，其常閉輔助觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)電極開(kāi)始上升，上升到最高位置時(shí)。其限位開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，停止上升。
當(dāng)有DCS集散系統(tǒng)（PLC）時(shí)，PLC 的開(kāi)關(guān)量輸出（DO）應(yīng)能夠?qū)?0 kV高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行起�？刂�。此時(shí)PLC 的開(kāi)關(guān)量輸出（DO）直接操作變配電站電動(dòng)機(jī)出線斷路器QF合閘與分閘，與起動(dòng)設(shè)備的控制無(wú)關(guān)。
變配電站電動(dòng)機(jī)出線斷路器QF的常開(kāi)與常閉輔助觸點(diǎn)和保護(hù)報(bào)警接點(diǎn)應(yīng)引到PLC 的開(kāi)關(guān)量輸入（DI），進(jìn)行電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)顯示與事故報(bào)警。
10 kV高壓電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本提供的額定功率因數(shù)值都比較高，有些為0.95。此數(shù)據(jù)是額定功率下的功率因數(shù)值，在負(fù)荷比較小時(shí)，特別在電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，功率因數(shù)值會(huì)降低。10 kV高壓電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)比較多時(shí)應(yīng)考慮高壓無(wú)功補(bǔ)償。選用一部分10 kV同步高壓電動(dòng)機(jī)，利用同步高壓電動(dòng)機(jī)改變勵(lì)磁來(lái)發(fā)無(wú)功也是一種比較好的無(wú)功補(bǔ)償措施，但增加了10 kV高壓電動(dòng)機(jī)的型號(hào)與規(guī)格。設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
