文章摘要:現(xiàn)有1000KW,10KV高壓電機(jī)六臺(tái)。兩臺(tái)35/10KV變壓器為其供電。要怎樣給它們安全供電并控制呢?軟啟動(dòng)問題怎么解決?對(duì)其電氣設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟都有哪些?需要做什么工作?請(qǐng)電氣高手們指導(dǎo)一下!感激不盡! 謝絕復(fù)制粘貼;卮鸬脑敿(xì)了要加分。其實(shí)我知道分多少
現(xiàn)有1000KW,10KV高壓電機(jī)六臺(tái)。兩臺(tái)35/10KV變壓器為其供電。要怎樣給它們安全供電并控制呢?軟啟動(dòng)問題怎么解決?對(duì)其電氣設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟都有哪些?需要做什么工作?請(qǐng)電氣高手們指導(dǎo)一下!感激不盡!
謝絕復(fù)制粘貼;卮鸬脑敿(xì)了要加分。其實(shí)我知道分多少關(guān)系不大,希望喜愛電力電子的愛好者們能施以援手!不喜歡的就走開! 國(guó)內(nèi)哪些廠家生產(chǎn)的10KV開關(guān)柜和啟動(dòng)柜質(zhì)量好呢?變頻控制柜能否代替開關(guān)柜呢? 還有:?jiǎn)闻_(tái)變壓器容量需要計(jì)算,怎么計(jì)算呢?
1,首先,確定變壓器的容量。這要根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì),同時(shí)運(yùn)行電機(jī)的臺(tái)數(shù)等等
來確定。
2,根據(jù)投資及技術(shù)等情況,是否調(diào)速等因素,選定啟動(dòng)設(shè)備。
3,計(jì)算啟動(dòng)設(shè)備是用電阻還是電抗器等。
4,如果有特殊要求,應(yīng)考慮采用軟起動(dòng)器.
5,如果要調(diào)速,則要考慮變頻設(shè)備。
軟啟動(dòng)器(軟起動(dòng)器)一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的電機(jī)控制裝置。
異步電機(jī)啟動(dòng)性能主要兩個(gè)指標(biāo),啟動(dòng)電流倍數(shù)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù),軟啟動(dòng)器是就是在啟動(dòng)通過改變加在電機(jī)上的電源電壓,以減小啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
軟啟動(dòng)的限流特性可有效限制浪涌電流,避免不必要的沖擊力矩以及對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的電流沖擊,有效地減少線路刀閘和接觸器的誤觸發(fā)動(dòng)作;對(duì)頻繁啟停的電動(dòng)機(jī),可有效控制電動(dòng)機(jī)的溫升,大大延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的壽命。目前應(yīng)用較為廣泛、工程中常見軟啟動(dòng)器有水阻柜軟啟動(dòng)(液體電阻軟啟動(dòng))、固態(tài)軟啟動(dòng)、磁控軟啟動(dòng)、高壓變頻軟啟動(dòng)。 水阻柜軟啟動(dòng)工作原理 對(duì)于繞線電機(jī):
在繞線電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中串入特殊配制的電解液作為電阻,通過調(diào)整電解液的濃度及改變兩極板間的距離,使串入電阻阻值在起動(dòng)過程中始終滿足電機(jī)機(jī)械特性對(duì)串入電阻值的要求,從而使電動(dòng)機(jī)在獲得最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及最小起動(dòng)電流的情況下均勻升速、平穩(wěn)起動(dòng),起動(dòng)結(jié)束后短接轉(zhuǎn)子回路,完成電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
對(duì)于籠型電機(jī):
籠型電機(jī)水阻柜是采用特種介質(zhì)的水溶液作為電阻,在特殊設(shè)計(jì)的高壓液阻箱中引入極板作電極,串入電機(jī)定子回路中,電機(jī)起動(dòng)時(shí),通過對(duì)液體電阻值和起動(dòng)時(shí)間的控制,實(shí)現(xiàn)鼠籠電機(jī)的平滑無沖擊降壓起動(dòng)。 固態(tài)軟啟動(dòng)工作原理 利用可控硅觸發(fā)電路控制以降低加在電機(jī)上的電壓,然后通過慢慢的控制加在電機(jī)上的電壓和電流平滑的增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩,直到電機(jī)加速到全速運(yùn)行。這種起動(dòng)方式可以降低電機(jī)的起動(dòng)沖擊電流,減少對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)自身的沖擊。同時(shí)也減少了對(duì)聯(lián)在電機(jī)上機(jī)械負(fù)載裝置的機(jī)械沖擊,以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,減少故障和停機(jī)檢修時(shí)間 磁控軟啟動(dòng) 通過閉環(huán)控制系統(tǒng),調(diào)整自耦直流勵(lì)磁繞組中直流電流的大小,平滑改變磁控電抗器的感抗,使感抗在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)由大到小自動(dòng)無級(jí)減小,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)。 高壓變頻軟啟動(dòng) 高壓變頻器軟啟動(dòng)是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,變頻控制可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑啟動(dòng)及變速,調(diào)速范圍廣,效率高,實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟啟動(dòng)、過流、過壓、過載保護(hù)等功能。變頻調(diào)速技術(shù)為提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,節(jié)能、降耗、改善工況,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供了重要解決方案。
這是幾種常見的電機(jī)軟啟動(dòng)方式,能夠滿足絕大部分的電機(jī)軟啟動(dòng)。
完整的HPMV系列的軟起動(dòng)器是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)起動(dòng)控制器,用來保護(hù)和控制中、高壓交流電機(jī)。完整的HPMV包括:隔離開關(guān)、保險(xiǎn)絲、主真空接觸器、控制變壓器、控制模塊、可控硅模塊、高壓真空旁路接觸器。軟起動(dòng)部分僅包括:控制模塊、可控硅模塊、高壓真空旁路接觸器。
A、隔離開關(guān):在起動(dòng)器的輸入電源部分裝有一個(gè)允許電機(jī)直接帶負(fù)載起動(dòng)的隔離開關(guān)。這個(gè)隔離開關(guān)具有負(fù)載短路時(shí)起動(dòng)和帶負(fù)載停機(jī)的過載能力。其最大設(shè)計(jì)值是:5KV隔離開關(guān)使用2300-4160V的起動(dòng)器,7.2KV用于6000-7200V起動(dòng)器,而15KV用于10-14KV的軟起動(dòng)器。
當(dāng)隔離開關(guān)合閘時(shí)無法把控制柜高壓部件部分的門打開。隔離開關(guān)帶有連鎖裝置,只有當(dāng)隔離開關(guān)切斷電源時(shí)才可以打開機(jī)柜的門。同樣情況當(dāng)機(jī)柜被打開時(shí)隔離開關(guān)也無法合閘。隔離開關(guān)上的機(jī)械連鎖裝置使中壓電源被有效的連鎖住,以保證操作安全。
在控制的中高壓輸入電源部分裝有一個(gè)可視窗口,不用打開機(jī)柜門就可以觀察離合開關(guān)的閘刀是處于分離或合閘狀態(tài)。當(dāng)隔離開關(guān)在分離狀態(tài)時(shí)有一個(gè)分離的刀臂通過機(jī)械裝置與地相連接(對(duì)于14KV是選項(xiàng)部分)。
B、電源保險(xiǎn)絲:對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的控制器在每相輸入電源中裝有保險(xiǎn)絲進(jìn)行初級(jí)的電源限流。典型的6900V以下的保險(xiǎn)絲是ANSI標(biāo)準(zhǔn)R型,而10-15KV的控制器是采用ANSI標(biāo)準(zhǔn)E型保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲的選擇是根據(jù)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流和所對(duì)應(yīng)的固態(tài)起動(dòng)器的過載繼電器。保險(xiǎn)絲和過載保護(hù)是設(shè)計(jì)用來防止較低和中等級(jí)的故障。這可以防止過載電流超過繼電器額定值,以對(duì)較高的超過繼電器保護(hù)范圍的故障進(jìn)行有效的保護(hù)。
熔斷器的支架上帶有保險(xiǎn)絲指示器(連線接到絕緣的離合器控制電路),當(dāng)三相中有一相保險(xiǎn)絲開路時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開全部三相電源。
C、SCR電源器件:在每相中是用一對(duì)相同參數(shù)的SCR反相平行的安裝在一組的。為了達(dá)到所有使用電網(wǎng)的峰值電壓要求。對(duì)SCR進(jìn)行串聯(lián),其串聯(lián)數(shù)如①400A,電壓3300V串聯(lián)SCR對(duì)數(shù)2對(duì), SCR總數(shù)12,②600A,電壓6000V串聯(lián)SCR對(duì)數(shù)6對(duì), SCR總數(shù)36
D、RC吸收網(wǎng)絡(luò):RC吸收網(wǎng)絡(luò)提供瞬間電壓保護(hù)電路,以減少dv/dt沖擊電壓。防止SCR模塊的損壞。
E、觸發(fā)電路:SCR是用一個(gè)持續(xù)的脈沖觸發(fā)電路,這個(gè)電路是采用光纖和脈沖變壓器進(jìn)行隔離。
F、主真空接觸器:主真空接觸器是用來切斷主電源和SCR回路的,其電壓比率是:5KV用于2300—4160V,7.2KV用于6000—7200V,15KV用于10—15KV的軟起動(dòng)器。
應(yīng)用于順序控制下的接觸器。在正常使用條件下保證其起動(dòng)次數(shù)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)非負(fù)載狀態(tài)下的使用壽命。主真空接觸器是設(shè)計(jì)在最大起動(dòng)比率,旁路接觸器是設(shè)計(jì)在緊急起動(dòng)的比率。10-15KV 600A的起動(dòng)器采用真空拉出式的接觸器,其容量為15KV 600A。這個(gè)控制裝置有兩個(gè)指示燈、三個(gè)電流計(jì)時(shí)器、電流過流繼電器,并且有一個(gè)電容型器件。旁路接觸器裝置也有兩個(gè)指示燈和一個(gè)電容跳閘元件。 HPMV系列電子控制電路分為低壓、中高壓兩部分,并隔離成兩個(gè)獨(dú)立的部分。低壓電子部分包括控制最界面和接口,CPU和主電源板是安裝在低壓控制室中。
A、CPU主控板:CPU板上裝有微處理器和通訊處理器,CPU決定各種操作功能,根據(jù)用戶的設(shè)定程序和檢測(cè)反饋信號(hào)來進(jìn)行控制,CPU主板上裝有EPROM、EEPROM和DRAM寄存器,以及模擬和數(shù)字接口。
B、主電源板:也稱為主觸發(fā)板,它包括數(shù)字輸入輸出繼電器和接口,并連接到TCB板上,它控制旁路隔離接觸器的動(dòng)作順序和SCR的觸發(fā),這個(gè)板子上產(chǎn)生全部觸發(fā)信號(hào)和接收來自光纖隔離的反饋信號(hào),把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU的數(shù)字信號(hào),這些觸發(fā)脈沖也是利用光纖對(duì)中高壓環(huán)境進(jìn)行隔離。
C、電壓、電子控制部分:中高壓主電源應(yīng)在TCB、觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器和TEMP/CT控制板工作之前斷開。
D、TCB(Terminal and Control Board)終端控制板是用戶的接線板,為了滿足UL安全標(biāo)準(zhǔn),它位于中壓部分,但是并沒有實(shí)際和中壓部分聯(lián)結(jié),只是和接觸器的控制線圈有連接,這個(gè)板子上包括用戶接線端子排、輸出繼電器(全部相同)輸入和控制電源接線、并且包括時(shí)間繼電器用于功率因數(shù)調(diào)整繼電器和其它外部元件。
E、觸發(fā)驅(qū)動(dòng)板:位于SCR模塊組件上面,這些板子和主電源板通過光纖進(jìn)行通訊聯(lián)系,通過脈沖變壓器把觸發(fā)脈沖信號(hào)進(jìn)行放大來觸發(fā)SCR,在每個(gè)SCR模塊中每一對(duì)SCR使用一個(gè)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路板。
F、TEMP/CT:溫度控制板和電流互感器板子是裝在SCR模塊組件上,通過光纖把散熱器溫度和電流信號(hào)送到主電源板。 HPMV的控制核心是微處理器CPU。這個(gè)微處理控制系統(tǒng)可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)和保護(hù)。CPU對(duì)SCR進(jìn)行相角觸發(fā)控制以降低加在電機(jī)上的電壓,然后通過慢慢的控制加在電機(jī)上的電壓和電流平滑的增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩,直到電機(jī)加速到全速運(yùn)行。這種起動(dòng)方式可以降低電機(jī)的起動(dòng)沖擊電流,減少對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)自身的沖擊。同時(shí)也減少了對(duì)聯(lián)在電機(jī)上機(jī)械負(fù)載裝置的機(jī)械沖擊,以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,減少故障和停機(jī)檢修時(shí)間。
A、加速模式:HPMV提供了幾種加速模式,你可以根據(jù)感應(yīng)電機(jī)的負(fù)載情況選擇最合適的起動(dòng)曲線。
出廠設(shè)置為具有限流功能的電壓斜坡,也是最可靠的起動(dòng)模式,可以滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。初始轉(zhuǎn)矩設(shè)定為電機(jī)剛好能帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的值,然后電壓逐漸的平滑上升,在限定的斜坡時(shí)間和電機(jī)起動(dòng)電流范圍內(nèi),使電機(jī)平滑到全速運(yùn)轉(zhuǎn) 。下面三種起動(dòng)狀態(tài)的分析:
a、 如果電機(jī)在軟起斜坡結(jié)束前達(dá)到全速運(yùn)行,自動(dòng)反震蕩電路將會(huì)自動(dòng)的把全壓加到電機(jī)上而使斜坡時(shí)間不再起作用?梢苑乐谷魏蔚睦擞侩娏骰螂姍C(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)。這種情況通?赡軙(huì)發(fā)生在負(fù)載沒有加在電機(jī)上而電機(jī)工作在減壓和低轉(zhuǎn)矩的電機(jī)起動(dòng)過程中。
b、 如果電機(jī)在斜坡時(shí)間結(jié)束前,沒有達(dá)到全速運(yùn)行,電流限流設(shè)定將會(huì)按比率的控制最大輸出轉(zhuǎn)矩,
HPMV的反饋傳感器會(huì)自動(dòng)的防止電機(jī)過載失速或超過加速設(shè)定時(shí)間的故障發(fā)生。
c、 限流功能對(duì)于電機(jī)從電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)中吸取一定數(shù)量的電流提供了有效的手段和控制方式,當(dāng)電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到限定的起動(dòng)電流值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩后,就會(huì)自動(dòng)的保持這個(gè)轉(zhuǎn)矩和電流運(yùn)行,電流限流值不受設(shè)定斜坡時(shí)間的影響,直到電機(jī)達(dá)到全速運(yùn)行為止。當(dāng)電機(jī)達(dá)到全速運(yùn)行后,電機(jī)電流降到正常全速運(yùn)行的電流值,HPMVK中、高壓軟起動(dòng)器有一個(gè)全速運(yùn)行狀態(tài)輸出繼電器,從而使旁路高壓真空接觸器閉合,使電機(jī)電流經(jīng)旁路接觸器,從而防止SCR導(dǎo)通所產(chǎn)生的壓降引起的熱損耗,提高了工作效率及可靠性。MPMV是工作在全壓狀態(tài)下,正如其它起動(dòng)器一樣,在電機(jī)軟起動(dòng)后,電網(wǎng)電壓直接加到電機(jī)上,但是優(yōu)于其它起動(dòng)方式之處在于HPMV具有全電子保護(hù)功能,它的靈敏度和對(duì)故障保護(hù)反映速度是用毫秒來計(jì)算,這是常規(guī)的電機(jī)起動(dòng)和保護(hù)器無法比擬的。
B、HPMV中、高壓軟起動(dòng)器的其它起動(dòng)方式:
電流斜坡:使用電流閉環(huán)反饋可以進(jìn)行PID調(diào)節(jié),使輸出轉(zhuǎn)矩線性增加到最大值。
恒流控制:起動(dòng)時(shí),電流快速增加到限定值,一直到電機(jī)全速運(yùn)行。
用戶自定義曲線:用戶可以自定義一個(gè)轉(zhuǎn)矩與時(shí)間的起動(dòng)曲線。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)可以完全按照你所定義的曲線加速。
速度反饋斜坡控制:用一個(gè)來自電機(jī)或負(fù)載的速度信號(hào)作為反饋量對(duì)電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)斜坡軟停。
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減速模式:HPMV提供軟停機(jī)功能,當(dāng)停止信號(hào)發(fā)出時(shí),同時(shí)給電機(jī)加一個(gè)逐漸減小的電壓使電機(jī)平滑停機(jī),這和電力剎車不同,實(shí)際上軟停車會(huì)增加電機(jī)的停車時(shí)間。這個(gè)功能適用于水泵停機(jī)控制,以減小水錘現(xiàn)象和對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的損壞及沖擊。 可控硅觸發(fā)電路是系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的關(guān)鍵部分,HPMV觸發(fā)電路包括幾個(gè)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),具有抗噪聲干擾,可以工作在惡劣的工作環(huán)境和長(zhǎng)久的使用壽命,他不受現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)線路阻抗、短路容量、或開關(guān)的快速通斷而產(chǎn)生影響,這些特性包括:
A、自動(dòng)同步的觸發(fā)脈沖以保證每相的導(dǎo)通角的觸發(fā)點(diǎn)相同從而不產(chǎn)生誤觸發(fā),這特性適合那些小型工廠自備的發(fā)電機(jī)設(shè)備,MVC PLUS系列可以放心的使用于波動(dòng)較大且不穩(wěn)定的電源。
B、穩(wěn)定可靠的觸發(fā)脈沖信號(hào)可以在270度的導(dǎo)通角范圍內(nèi)可靠的使可控硅導(dǎo)通并且不受噪聲信號(hào)的影響,以保證不產(chǎn)生誤觸發(fā)。
C、閉環(huán)觸發(fā)控制方式是根據(jù)輸出電流和電壓反饋進(jìn)行平滑的軟起動(dòng),以防止由于起動(dòng)時(shí)相間的不平衡而引起電機(jī)過熱。
D、觸發(fā)信號(hào)用脈沖變壓器隔離特殊設(shè)計(jì)的三相120V低壓控制電源變壓器以確保檢測(cè)、觸發(fā)板和來自于輸入中壓電源的噪聲和干擾進(jìn)行隔離,使用具有高絕緣特性的28VAC電源供給脈沖觸發(fā)電路,一個(gè)獨(dú)立的控制電源變壓器經(jīng)磁隔離后用于所有的低壓電路和CPU。
E、光導(dǎo)纖維隔離用于中壓電源和全部低壓系統(tǒng)之間,在通過CT隔離的信號(hào)再通過光導(dǎo)纖維隔離以達(dá)到最大限度的隔離和確保安全
軟起動(dòng)工作原理:1、結(jié)構(gòu) 完整的HPMV系列的軟起動(dòng)器是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)起動(dòng)控制器,用來保護(hù)和控制中、高壓交流電機(jī)。完整的HPMV包括:隔離開關(guān)、保險(xiǎn)絲、主真空接觸器、控制變壓器、控制模塊、可控硅模塊、高壓真空旁路接觸器。軟起動(dòng)部分僅包括:控制模塊、可控硅模塊、高壓
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