三級變頻高壓軟起動(dòng)應用設計
摘 要:介紹一種通過(guò)控制晶管來(lái)實(shí)現有級變頻,無(wú)級調在的軟起動(dòng)裝置及在大型煤礦主風(fēng)機中的應用情況。
關(guān)鍵詞:三級變頻,軟起動(dòng)裝置
煤礦因生產(chǎn)的特殊性,礦井通風(fēng)系統關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn),所以通風(fēng)系統在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。由于供電線(xiàn)路長(cháng),起動(dòng)壓降大,最大限度地保障設備安全可靠的進(jìn)行風(fēng)機起動(dòng)和主備切換起動(dòng),是增強系統可靠性的重中之重。陽(yáng)煤集團新元礦于2006年11月份,新投運的主扇風(fēng)機為GAF型軸流風(fēng)機(該風(fēng)機經(jīng)查詢(xún)?yōu)閬喼廾旱V最大的通風(fēng)機)。該主扇風(fēng)機的電機10KV 5000KW 異步電動(dòng)機。為了更好的解決項目中所遇到的起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊,以及對負載沖擊問(wèn)題,本系統采用了由遼寧榮信電力電子股份有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的三級變頻高壓軟起動(dòng)設備。
1、 軟起動(dòng)器的幾種起動(dòng)方式
按電機起動(dòng)原理來(lái)劃分:1、降壓起動(dòng)方式。電機傳統的減壓起動(dòng)方式有Y-Δ起動(dòng)、自耦變壓器減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級減壓起動(dòng),存在明顯缺點(diǎn),即起動(dòng)過(guò)程中出現二次沖擊電流。目前高壓常見(jiàn)的起動(dòng)方式為液態(tài)水阻起動(dòng),可控硅串聯(lián)減壓起動(dòng)。2、變頻起動(dòng)方式。隨著(zhù)IGBT技術(shù)的發(fā)展,高壓變頻的電壓等級和容量越來(lái)越大,但由于價(jià)格因數一直制約著(zhù)它的發(fā)展。
榮信電力電子股份有限公司,在SVC基礎上成功地研制了三級變頻高壓軟起動(dòng),它具有三級變頻無(wú)極調壓的特點(diǎn)。
2、 三級變頻高壓軟起動(dòng)的技術(shù)原理和特點(diǎn)
將高壓軟啟動(dòng)串聯(lián)在電源和電機之間,主電路原理見(jiàn)圖1。
圖1 主電路原理圖
三級變頻高壓軟啟動(dòng)首先采用可控硅串聯(lián)技術(shù),然后通過(guò)控制可控硅的導通角來(lái)實(shí)現有級調頻,和無(wú)極調壓的功能。在起動(dòng)初期通過(guò)控制閥組SA,SB,SC得導通來(lái)實(shí)現一級頻率12.5HZ,在電機達到1/4額定轉速的時(shí)候,通過(guò)控制閥組SA,SD,SE切換到25HZ,在電機達到1/2額定轉速后,通過(guò)控制閥組SA,SB,SC來(lái)完成全頻的切換過(guò)程,最終達到額定轉速,閉合旁路關(guān)閉軟起動(dòng)觸發(fā)脈沖,完成起動(dòng)過(guò)程。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,在三個(gè)頻率點(diǎn)上,在調整頻率的同時(shí),改變輸出電壓,保持壓頻比恒定,這樣就可以保證在整個(gè)起動(dòng)的過(guò)程中,起動(dòng)轉矩保持在額定轉矩的80-90%,而起動(dòng)電流可以控制在2倍額定電流左右。起動(dòng)力矩大,起動(dòng)電流小,是三級變頻高壓軟起動(dòng)的最大的技術(shù)特點(diǎn)。
3、在新元礦主扇電機的實(shí)際應用。
陽(yáng)煤集團新元礦是一個(gè)新建礦井,它的電網(wǎng)容量是35KV,10000KVA,由于這個(gè)電網(wǎng)負責整個(gè)井下,井上的電器設備供電,所以電網(wǎng)的余量比較小,為了保證在起動(dòng)過(guò)程中不影響其他設備運行,對主扇起動(dòng)電流要求很?chē)栏?。且由于它地處高瓦斯區域,它采用了大風(fēng)量高負壓得軸流風(fēng)機(雙級風(fēng)葉目前是亞洲礦用最大的軸流風(fēng)機),主扇電機的功率為10KV, 5000KW。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,表現出了起動(dòng)力矩大,起動(dòng)電流小,起動(dòng)平穩,起動(dòng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)測數據見(jiàn)表1。
日期 | 風(fēng)葉級數 | 風(fēng)葉角度 | 起動(dòng)最大電流 | 起動(dòng)時(shí)間 | 起動(dòng)后正常電流 |
10.20 | 一級風(fēng)葉 | -15 | 1.8Ie | 25S | 80A |
-10 | 1.8Ie | 28S | 100A | ||
-5 | 2Ie | 30S | 150A | ||
0 | 2Ie | 33S | 180A | ||
二級風(fēng)葉 | -15 | 2Ie | 25S | 200A | |
-10 | 2Ie | 30S | 240A | ||
-5 | 2.3Ie | 35S | 300A | ||
0 | 2.4Ie | 38S | 340A |
4、結束語(yǔ)
該系統于2006年11月份正式投運,到目前一直良好地運行,沒(méi)有任何故障。它為今后礦用大型電機設備,找到了一個(gè)高性能,高性?xún)r(jià)比的一種起動(dòng)設備。
評論