10kV 高 壓 電 動 機 起 動 控 制 有 關 問 題 分 析

10 kV高壓電動機的容量比較大時，起動時起動電流也比較大。當變壓器容量不大時，高壓電動機起動過程中會引起電壓波動，從而影響到變配電站其它負荷的正常供電。因此變配電站設計時要根據供電系統(tǒng)與變配電站的容量、10 kV高壓電動機的容量以及10 kV高壓電動機供電線路的距離，考慮是否需要采用起動設備。
10 kV高壓電動機的起動設備有串聯(lián)電抗器與液體電阻箱等方案。水阻起動設備為近年來推廣的新產品，改變液體電阻的配方比例來改變起動限流電阻的阻值，通過電極的移動速度可實現無級調節(jié)，具有起動電流�。ú淮笥�1.3倍額定電流）、起動轉矩大（接近最大轉矩）、功率因數高、使用壽命長與維護簡單、可消除機械沖擊與起動平穩(wěn)等特點。10 kV高壓電動機起動開始時，液體電阻的電極處于最高位置，起動限流電阻值最大，開始限制電動機的起動電流。隨著電極下降，液體電阻值逐漸減小，當電極下降到最低位置時起動限流電阻值最小，起動結束，此時需要由旁路斷路器將液體電阻短路掉。
水阻起動設備為成套產品，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。變配電站也需要設計10 kV高壓電動機出線斷路器QF。其單線系統(tǒng)圖見圖一。如果主斷路器QF1的繼電保護按照10 kV高壓電動機保護來設置，變配電站出線斷路器QF就可以按照線路保護來設置。當主斷路器QF1與旁路斷路器QF2由10 kV高壓電動機生產廠或起動設備廠供貨，而不是由開關柜由開關廠統(tǒng)一供貨時，變配電站出線斷路器QF與主斷路器QF1型號規(guī)格以及繼電保護設置上都可能出現一些問題。

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來起動10 kV高壓電動機。變配電站出線斷路器QF的繼電保護按照10 kV高壓電動機保護來設置。當液體電阻與旁路斷路器QF2或真空接觸器，由10 kV高壓電動機生產廠或起動設備廠供貨時，在保持原有利潤不變的前提下，減少了一個主斷路器QF1，總價格可以降低，從而可提高競爭力。
由由變配電站出線斷路器QF替代主斷路器QF1直接來起動10 kV高壓電動機后，變配電站的開關柜型號與規(guī)格可以統(tǒng)一，有利于變配電站的設計、施工與調試。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。當變配電站電動機出線斷路器QF合閘時電動機開始起動。其常開輔助觸點閉合，起動電極開始下降，下降到最低位置時，其限位開關常閉觸點打開，停止下降。其限位開關常開觸點閉合后將真空接觸器或真空斷路器合上。起動設備被旁路。
電動機需要停止運行時，變配電站電動機出線斷路器QF分閘后，其常閉輔助觸點閉合，使真空接觸器或真空斷路器斷開。真空接觸器或真空斷路器斷開后，其常閉輔助觸點閉合，起動電極開始上升，上升到最高位置時。其限位開關常閉觸點打開，停止上升。
當有DCS集散系統(tǒng)（PLC）時，PLC 的開關量輸出（DO）應能夠對10 kV高壓電動機進行起�？刂�。此時PLC 的開關量輸出（DO）直接操作變配電站電動機出線斷路器QF合閘與分閘，與起動設備的控制無關。
變配電站電動機出線斷路器QF的常開與常閉輔助觸點和保護報警接點應引到PLC 的開關量輸入（DI），進行電動機運行狀態(tài)顯示與事故報警。
10 kV高壓電動機產品樣本提供的額定功率因數值都比較高，有些為0.95。此數據是額定功率下的功率因數值，在負荷比較小時，特別在電動機空載時，功率因數值會降低。10 kV高壓電動機臺數比較多時應考慮高壓無功補償。選用一部分10 kV同步高壓電動機，利用同步高壓電動機改變勵磁來發(fā)無功也是一種比較好的無功補償措施，但增加了10 kV高壓電動機的型號與規(guī)格。設計時要進行技術經濟比較。