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      菜單

      廣西某大型造紙企業特大容量電機高壓變頻軟啟動

      來源:
      時間: 2016-05-23

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      1、 簡述

      對于眾多的大型工業企業來講,超大功率的高壓電機能否順利啟動是一件大事,因為這些高壓電機的負載往往是生產環節的核心設備,比如化工企業的壓縮機、鋼鐵企業的制氧機、LNG(Liquefied Natural Gas液化天然氣)機組的發電機、造紙企業高濃磨漿機等,它直接關系到生產能否順利進行。

      這類電機功率一般較大,小則數千,大則數萬千瓦,當電機直接全壓啟動瞬間可達數倍的額定功率,即使是輕載或空載啟動,容量有限的廠用電電網系統也會顯得勢單力薄,常常會導致繼電保護誤動作及其他設備運行異常,嚴重時將導致廠用電電網瓦解。

      國內外對于超大功率電機的軟啟動研究時日已久,從早期的星三角啟動、轉子串(水)電阻啟動、到后來的晶閘管軟啟動裝置。隨著近些年來電力電子技術的發展成熟,高壓變頻調速系統的大面積推廣應用,高壓變頻器軟啟動作為一種新的軟啟動設備逐漸得到越來越多的認可。

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      2、 變頻軟啟動方案

      以一臺6kV/10000kW的繞線式異步電機帶壓縮機負載為例,電機轉子串(水)電阻啟動時壓縮機氣門全關,電機處于輕載狀態,啟動電流高達3600A左右,啟動時間在43S左右。

      2.1高壓變頻軟啟方案

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      廣西某大型造紙企業特大容量電機高壓變頻軟啟動

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      高壓變頻器作為軟啟動裝置,需要在電機啟動的時候投入運行,并平滑抑制輸出電流,此時QF01、QF02閉合,QF1、QF2分斷;在高壓變頻器輸出達到50HZ,電機達到額定轉速后,進行同期切換,切換過程為首先QF1閉合,延時數秒后QF02分斷,變頻停止運行,QF01分斷,高壓變頻退出;再延時數秒后QF2閉合,短路同期電抗器,電機完成軟啟動。

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      2.2高壓變頻軟啟動優勢

      通過高壓變頻器能真正實現電機的軟啟動,相對于傳統的軟啟動裝置具有以下明顯的優點:

      ※ 電機啟動實現真正地無沖擊電流:電機啟動電流平穩變化,且最大值嚴格控制在電機額定電流以下,保護了電機絕緣,延長了電機的使用壽命;

      ※ 實現了對電網的無沖擊:由于電機啟動過程中高壓變頻器輸出功率逐步增大且一般不會超過電機額定功率的50%,電網不受任何影響,避免了同段母線上運行中設備可能受到的干擾,各種繼電保護不會誤動作;

      ※ 實現了變頻輸出和工頻電網無擾切換:同期切換技術實現了完全無沖擊切換,不會對高速運行的電機及負載等機械設備造成任何沖擊。

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      廣西某大型造紙企業特大容量電機高壓變頻軟啟動

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      3、 實施案例

      廣西某林、漿、紙一體化的大型造紙企業二期工程可實現年產150萬噸原漿和250萬噸紙,配有兩臺超大功率高濃磨漿機,電機均為上海電機廠制造的10kV/20MW無刷勵磁同步電動機。為實現資源的高效利用,經過智光眾多技術專家勘察現場,提出采用智光電氣超大容量同步電機高壓變頻一拖二的方案來實現兩臺電機的軟啟動(如圖),啟動過程中同時配合勵磁系統的協調控制。

      當需要#1高濃磨漿機啟動時,1段母線帶電,所有斷路器均處于分斷狀態,做好啟動前準備工作后,合QF101,高壓變頻充電并進入待機狀態,合QF30、QF12,投勵磁柜并輸出電流,啟動變頻器,經過一段時間后運行到50HZ, ZINVERT高壓變頻器自動鎖定1段母線頻率、相位和幅值,并調整輸出與母線保持一致,然后合QF201,延時數秒后分斷QF12及QF30,停止變頻運行,再延時數秒后合QF11,分斷QF101,啟動過程完成。#2高濃磨漿機的啟動參考#1高濃磨漿機的啟動過程。

      目前該現場高壓變頻器已順利實現兩臺高濃磨漿機的軟啟動,啟動過程電機電流變化平穩,電機運行正常,無異常發熱、竄動等現象,同時廠用電系統也工作正常,未出現任何設備因干擾導致的運行異常和繼電保護誤動作等情況。


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