电机启动电流与配电变压器的选择
水泵电动机的启动及变压器的选择
水泵电动机的启动及变压器的选择【摘要】电动机启动是供配电系统中电压暂降的常见原因。
在供配电系统设计中，主要关注电动机启动时其端子的电压和配电母线的电压。
本文采用近似计算方法，结合实际案例对水泵电动机的启动及变压器的选择进行了设计总结。
【关键词】供配电；电动机启动；变压器容量；电压暂降；1.供配电系统概况为保证泵站连续、可靠地运行，本站按二级用电负荷标准进行设计，由两回电源供电。
两回10kV电源均引自上级变电站，同时供电、一用一备，每回电源均应能承担全部负荷。
10kV及0.4kV配电系统均采用双电源、单母线分段结线方式，分段开关处设手/自投装置。
10kV侧单回电源线路按承担100%供电负荷设计，若一回电源失电，由另一回电源承担全部负荷。
10/0.4kV单台变压器容量按承担100%供电负荷设计，正常运行时2台变压器一用一备，供电母联开关合闸；当一台变压器发生故障或检修时，由另一台变压器承担100%的负荷。
泵站主要用电负荷为3台225kW贯流泵，另有格栅机、皮带机、闸门启闭机及自控装置等附属设施用电负荷。
用电设备电压等级均为380/220V，总安装容量约为700kW。
1.变压器容量初选在设备正常运行工况下，需要系数按照电动机负载率及电动机效率进行选取，经计算，用电设备计算负荷约为627kW/658kVA。
用电设备负荷计算见表2-1。
表 2-1 用电设备负荷计算表根据设备运行情况综合考虑后，10/0.4kV变电所拟选取800kVA、10/0.4kV变压器2台，向AC220/380V设备供电。
两台变压器一用一备运行，单台变压器负载率约为82%。
变压器负载率不大于85%，可以满足长期运行条件的要求。
1.电动机启动校验电动机启动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的启动转矩，且在配电系统中引起的电压暂降不应妨碍其他用电设备的工作。
一般情况下，电动机频繁启动时不应低于系统标称电压90%，电动机不频繁启动时，不宜低于系统标称电压的85%。
供配电常用公式(验算)
供配电案例常用的公式1.负荷计算：设备功率、需要功率和平均功率补前的功率因数：cosφ1={1/[1+(βQ/αP)]2}1/2,补后的功率因数：cosφ={1/[1+[(Qc-Q)/Pc]2]}1/2。
Qc=Pc（tgφ1-tgφ2），设备功率：Pe=2P rεr1/2.Pe= P rεr1/2.Pe= S rεr1/2cosφ. 负荷持续率。
二项式法：Pjs=cPn+bPs,Pn表示n个最大功率设备功率和，Ps表示全部运转设备的功率和（除去备用设备）。
线负荷转为三相负荷：Pd=1.73P UV+1.27P WV=1.73P UV。
相负荷中最大和第二大的功率。
相负荷计算P U=p*P UV+q*P WU。
Q U=p*Q UV+q*Q WU。
单相功率转为三相功率是最大相负荷的三倍。
需要系数法：需要系数和同时系数，利用系数法：利用系数和最大系数。
计算负荷：设备组：Pc=KxPe,Qc=Petgφ，Sc=[P2+Q2]1/2，Ic=Sc/（1.732Ur）变电所：Pc=K∑p∑(KxPe),Qc=K∑q ∑(KxPetgφ)。
同时系数K∑p、K∑q（两个不计入，一个择大者即备用设备和消防设备不计入，季节性计入最大者）利用系数：设备组平均负荷：P av=K l*Pe，Qav=Pav*tgφ。
计算负荷：Pc=K m∑P av;Qc=K m ∑Q av。
节能传动钢铁设计手册找，以配电手册为主，如它没有及时翻到钢铁手册对应部分。
2.电源质量：n次谐波电压含有率：HRU n=1.732U N*h*I h/10S k。
谐波电流的计算：I1=I n*n,I h=I1/h=I n*n/h。
详见工业与民用配电设计手册P282。
全部用户允许注入公共连接点的谐波电流短路容量不同时：I n=S k1/S k2*I(n)p, 不同用户注入公共接点的允许值I n=I h(Sj/St)1/α。
两个用户(变压器)注入同一公共接点的谐波电流：I n=（I n12+I n22+KI n1I n2）1/2。
大容量电机启动对电网的影响
大容量电机启动对电网的影响发表时间：2018-06-15T15:24:38.593Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：黑开强[导读] 摘要：针对大容量电机对电网的影响，电力的大规模使用，对用电负荷也造成了一定的影响，电力的大范围使用增加了电网的负荷。
（陕西延长石油天然气有限责任公司陕西延安 716000）摘要：针对大容量电机对电网的影响，电力的大规模使用，对用电负荷也造成了一定的影响，电力的大范围使用增加了电网的负荷。
随着现代工业化的不断发展，大功率同步电力设备突显出重要作用，其本身系数和转速比较高，对承载力有一定的要求，在应用过程中需要从实际情况入手，考虑设备的运行形式，根据启动形式和控制机制的要求，对设备进行合理的应用。
强大的启动电流会产生比较大的压降，直接降低电网电压，甚至会影响其它电力设备的正常工作，直接对动力变压器产生冲击。
因此在应用阶段需要从实际情况入手，对运行方式进行有效的分析，满足设备运行要求。
工作人员必须对电网运行方式进行了解，从实际情况入手，做好电力设备的启动工作。
关键词：电网；电机1前言工程中，大型中压同步电机往往采用软启动方式，而大型同步电机软启动技术由最初的定子串电阻、电抗器降压启动，发展到现在的自耦变压器降压启动，晶闸管调压控制的变频电子软启动。
自耦变压器降压启动需电网提供的启动电流较小，对电网电压的影响小。
电机用高压变频装置做软启动时，启动转矩大，启动电流可以根据需要设定。
但是交流电机变频调速技术复杂，产品价格昂贵，而软启动对启动性能要求不是那么严格，所以变频器用作软启动器是大材小用。
2大容量电机启动根据现有电机启动形式，考虑到用户总降电和供电形式的具体要求，需要将电压设立在35kV左右。
电机开关以电缆设备为主，供电系统的系统图。
考虑到电机开关设计母线电压以及基准设计形式，要对无穷大的电流进行控制，根据电机接入系统的要求对其进行处理。
在本次研究中以南京普莱克斯大容量电机启动为例，用户通过双回110kV和220kV的形式，对变电系统进行处理，用户总降变电站母线都是由南京普莱克斯厂提供的，考虑到变压制和连压机制的具体要求，需要对容量进行有效的评估。
交流电动机常用启动方式选择 电动机操作规程
交流电动机常用启动方式选择电动机操作规程交流的起动电流大（一般约为额定电流的5～7倍）。
大的起动电流（由于起动时间短）对电机本身来说，尚不至于引起电机温度的显著提髙（频繁起动除外），但却会引起交流的起动电流大（一般约为额定电流的5～7倍）。
大的起动电流（由于起动时间短）对电机本身来说，尚不至于引起电机温度的显著提髙（频繁起动除外），但却会引起电网电压的显著降低，因而影响接在同一母线上的其他用电设备的正常运行。
所以对交流电动机的起动，必需依据的容量、电动机的起动电流的大小及负载大小等情况做综合考虑后选择合适的起动方法。
交流电动机的常用启动方式：直接启动，星形—三角形启动，自耦变压器降压启动，软启动，启动。
1、电机启动方式1.1、全压直接起动全压起动是常用的起动方式，也称为直接起动。
它是将电动机的定子绕组直接接入，在额定电压下起动，具有起动转矩大、起动时间短的特点，也是比较简单、性价比高和比较牢靠的起动方式。
1.2、星三角Y—△起动对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式来说，假如在起动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流，减轻它对电网的冲击。
这样的起动方式称为星三角减压起动，或简称为星三角起动（Y—△起动）。
接受星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3、假如直接起动时的起动电流以6～7Ie计，则在星三角起动时，起动电流才2～2.3倍。
这就是说接受星三角起动时，起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3、适用于无载或者轻载起动的场合。
并且与其它减压起动器相比较，其结构比较简单，价格也较为便宜。
除此之外，星三角起动方式还有一个优点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。
此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提髙，并使之节省了消耗。
1.3、自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。
电机高级题库(选择判断)
理论题库变压器知识题库一、选择题1、测量变压器的变压比应该在变压器处于（）情况下进行。
(A) 空载状态 (B) 轻载状态 (C) 满载状态 (D) 短路状态2、当变压器带电容性负载运行时，其电压调整率ΔU%（）。
(A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D) 大于13、电压调整率ΔU%与短路电压U K的关系是（）。
(A) U K越小，ΔU%也越小 (B) U K越小，ΔU%越大 (C)ΔU%与U K无关， (D)以上答案都不对4、变压器的外特性是（）。
（A）.当负载越大，电压调整率△U％越大（B）当cosφ2越小，电压调整率△U％越大（C）当感性负载时，cosφ2越小，电压调整率△U％越大（D）以上都不对5、在中、小型电力变压器的定期检查维护中，若发现变压器箱顶油面温度与室温之差超过（），说明变压器过载或变压器内部已发生故障。
(A)35°C (B) 55°C (C) 105°C (D) 120°C6、直流弧焊发电机由（）构成。
(A) 原动机和去磁直流发电机 (B) 原动机和去磁式交流发电机 (C) 直流电动机和交流发电机 (D) 整流装置和调节装置7、变压器在大修时无意中在绝缘中夹入了异物（非绝缘物），则在进行耐压试验时会（）。
(A) 完全正常 (B) 发生局部放电 (C) 损坏耐压试验设备 (D) 造成操作者人身伤害8、二次侧额定电流分别为1500A和1000A的两台变压器并联运行，当前一台的输出电流为1000A时，后一台的输出电流为900A，试判断这两台变压器是否满足并联运行的条件（）。
（A）完全满足（B）变压比相差过大（C）短路电压相差过大（D）连接组别不同9、两台变压器并联运行，空载时二次侧绕组中有一定大小的电流，其原因是（）。
(A) 短路电压不相等 (B) 变压比不相等 (C) 连接组别不相等 (D) 并联运行时的条件全部不满足10、变压器的最高效率发生在其负荷系数为（）时。
电机启动电流选择变压器
电机启动电流与配电变压器的选择：电机的启动方法与配电变压器的选择1.问题的提出：电机启动时的电流一般是电机额定电流的2~7倍，这对电网有较大的影响，国家标准电能质量供电电压允许偏差(GB 12325—90)规定10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
国家标准GB-T-3811-2008 起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10%，这样，如何选择配电站的降压变压器呢？2.单电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择：2.1由于电机采用直接启动的方法电路简单，价格低廉，对于主要运行设备是风机（泵类）的企业，采用直接启动的方案，无疑会减少该企业的综合投资费用。
拖动风机（泵类）的电动机一般都是四极（或二极）鼠笼型电动机，它们的直接启动电流时额定电流的6倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机直接启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732(380-57) Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2 则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）2.2.数台电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常，电动机直接启动时:Iq(A)=12*P(KW), 则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*12P=8.52*N*P(KW) 式（3）假设，有2台30KW的电动机直接启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（3）有S(Kva)=8.52*N*P=8.52*2*30=511.2KVa3.单电动机采用变频器启动场合的降压变压器容量的选择：3.1采用变频器启动的鼠笼型电动机，它们的启动电流时额定电流的可以控制在额定电流的2倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机用变频器启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A 数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732*(380-57)*Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2 则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）3.2.数台电动机用变频器启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常,采用变频器启动时Iq(A)=4*P(KW), 则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*4P=2.84*N*P(KW) 式（4）假设，有2台30KW的电动机采用变频器启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（4）有S(Kva)=2.84*N*P=2.84*2*30=170.4Kva4.投资比较比较直接启动与用变频器启动，我们可以看到，直接启动方案不需变频器，但降压变压器的容量要大些，具体费用比较见表（3）据表（3）分析，同一个企业：4.1采用直接启动电动机，他的变压器采购成本是8.52*N*P,但是变频器的采购成本是零；4.2采用变频器启动电动机，他的变压器采购成本减少了2/3*8.52*N*P,但是增加了1.2N*P变频器的采购成本；4.3假设目前每千伏安变压器的价格是0.0375万元，每千瓦变频器的价格是0.1万元，，那么，采用直接启动与用变频器启动的价格比较——值得注意的是变频器的实际使用寿命一般是2年——见表（4）:5.结论通过分析比较，我们可以看到，在可以采用直接启动的机械，如风机、水泵等，采用直接启动的方法不但控制维护简单可靠，而且3年的综合投资交采用变频器调速的要少。
浅谈大电机启动及对变压器的影响
浅谈大电机启动及对变压器的影响摘要：三相交流电动机自诞生以来，它的起动问题一直是人们不断研究和探讨的问题，并不断地取得新的成果。
笼型三相异步电动机起动方式一般有全压起动（或称直接起动）和降压起动和变频起动三种方式。
降压起动包括星形—三角形起动、自耦变压器降压起动、延边三角形降压起动和软起动等方式。
设计过程中，应根据电动机所接负载性质选择合适的起动方式，尽量降低起动过程压降对其他负荷影响，减少自身大电流起动发热对绕组绝缘的损伤，同时选择合适的变压器容量。
本文就目前常用的几种异步电动机起动方式简要分析。
关键词：电机起动；软启动器；变压器容量全压起动是一种最简单的起动方法，按实际工程经验，当电机额定功率小于22kW时一般可采用直接起动。
起动电流可达电机额定电流的4~8.4倍，轻载负荷起动时间小于10S，，重载起动时间大于10S。
由于起动电流大，会造成变电所母线产生压降，使与电动机接在同一母线上其他设备受到影响，甚至无法正常工作，压降过大也会使电动机本身端子电压降低，无法正常起动。
针对上述情况，一些降压起动方式应运而生。
一、“Y—△”降压起动“Y—△”降压起动具有结构简单，造价低廉的特点，是比较常用的一种起动方式，尤其在消防泵等严禁要求电力电子器件起动的设备应用广泛。
“Y—△”起动接线如图1所示，主回路断路器、接触器和热继电器等组成，控制回路由按钮、时间继电器等组成，利用不同时间电动机3个绕组6个接线端子不同组合方式实现降压起动。
图1 星形——三角形起动接线图起动阶段接触器KM1和KM3闭合，电动机绕组接法为星形接法，每个绕组电压为220V，起动电流为（为每相等效阻抗）。
延时一段时间后接触器KM2闭合，KM3断开，此时电动机绕组为三角形接法，每相绕组电压为线电压380V，运行电流为，此状态为电动机额定运行工况。
由以上分析可知电动机星形接法电流为三角形正常运行时电流的1/3，利用这一点可使电动机顺利启动，变电所母线上电压降幅度较小，但此起动方式电动机转矩降低，同时星三角转换时对电网有二次冲击。
如何根据电机总功率计算配电变压器大小
如何根据电机总功率计算配电变压器大小?1.电动机起动电流Iq≈2～7额定电流,GB12325-90规定10KV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7％，GB-T-3811-2008起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10％。
2.单台电动机直接启动场合降压变压器容量的选择：四极或二极鼠笼电机拖动风机一般直接启动，启动电流为额定电流的六倍，当电网电压下降15％时——注意已经超过了最大±10％的标准，则变压器次级容量=√3*380* (1-15) ％Iq/1000*cosφ=1.732*323 Iq/850=0.66Iq,变压器的平均功耗为7.5％，所以变压器的容量=（1+0.075）*变压器次级容量=1.075*0.66Iq=1.075*0.66*5～7电动机额定电流，当取近似值时，变压器的容量≈8.5电动机额定功率。
3.数（N）台相同电动机同时直接启动场合降压变压器容量的选择：变压器的容量=1.075*N*每台电动机占用变压器次级容量=N（1.075*0.66）Iq=0.71*N* Iq,通常可取Iq,=12电动机额定功率（KW数），于是变压器的容量≈8.5*N*电动机额定功率。
按此原理，数台电动机功率不同时，可以分别计算，然后相加；不同时启动时，按同时启动电动机计算，再加上正常运行的电动机，求得两类电动机所占用变压器次级容量，再计算出变压器的容量。
4.单台电动机采用变频器启动场合降压变压器容量的选择：与2項相比只是启动电流控制在额定电流的2倍，于是变压器的容量=（1+0.075）*变压器次级容量=1.075*0.66Iq=2.838电动机额定功率，即变压器的容量≈2.8电动机额定功率。
5.同理，数（N）台相同电动机采用变频器同时启动场合降压变压器容量的选择：变压器的容量≈2.8N单台电动机额定功率。
按此原理，数台电动机功率不同时，可以分别计算，然后相加。
电机多少KW要星三角起动
2008-05-06 07:44:53|分类：【电气控制】|标签：|字号大中小订阅
1.电机多少KW要星三角起动？
答：电机容量与变压器容量之比大于30％才要考虑采用降压启动措施。
答：如果照书上说的是10千瓦以上都是要用降压启动的，但是它还同样有规定直接启动是电动机的功率和变压器的关系就象楼上说的一样。电动机一般小功率的都是星型接法，就没可能用星三角降压启动，大功率的电动机现在用星三角启动的也少了，都是采用自耦降压启动或者软启动，变频器启动，星三角启动布线要麻烦一点，主要的还要看你的实际需要。
三、当有调速要求时，电动机的起动方式应与调速方式相配合。
答：再述一下，由于线路远线径小，我还做过5.5和7.5Kw电机的星三角起动，因为直接起动压降大，接触器直接跳。所以说任何事情都得一分为二的来看待，不是教条的死板硬套。
第2.3.2条交流电动机起动时，配电母线上的电压应符合下列规定：
一、在一般情况下，电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90%；电动机不频繁起动时，不宜低于额定电压的85%。
二、配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，且电动机不频繁起动时，不应低于额定电压的80%。
三、配电母线上未接其他用电设备时保证接触器线圈的电压不低于释放电压。
---------------------------此段观点我不太认同，因为在项目中很多场合都有风机直起，而且热继双金属片动作需要时间，如果知道参数，可以对照热继曲线选择；如果曲线不能配合，再选择其他方式！
---------------------------以下标准内容：
第三节电动机的起动
第2.3.1条电动机起动时，其端子电压应能保证机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他用电设备的工作。
《电机与变压器》试卷及答案(2套)
《电机与变压器》一试题及答案姓名班级考号成绩一、填空（每空1分，共20分）！1、在电力系统中使用的电力变压器，可分为_________变压器、_________变压器和________变压器。
2、当负载是感性时，变压器的外特性是_________，说明感性电流有_________作用，它使U2下降。
3、绕组正向串联，即把二个线圈的_________端相连，总电动势为两电动势________。
4、三相绕组之间首尾的判别准则是磁路对称，三相总磁通为_________。
5、三角形接法是把各相的_________相接构成一个闭合的回路，把三个连接点接到电源上去。
因首尾连接顺序的不同，可分为_________和_________两种接法。
6、一台变压器的变压比为，当它的一次侧接到220V的交流电源时，二次侧输出的电压是_________V。
7、所谓变压器的空载运行是指变压器的一次侧_________，二次侧_________的运行方式。
8、变压器是利用_________原理制成的静止的电气设备。
它将某一_________电压值的变换成________不变的所需电压值的交流电，以满足高压输电，低压供电及其他用途的需要。
[9、求三相变压器的变比K时，如果一次侧、二次侧都是Y型接法或三角形接法，则求K值的方法与求单相变压器变比的方法一样，即K=_________，而如果一次侧、二次侧接法不一样，则应把Y形接法的_________电压和三角形接法的_________电压相比。
二、选择（每题2分，共20分）1. 将连接组别为 D, ynll 的变压器每二次侧绕组首、尾端标志互相调换重新连接成星型，侧连接组别为_____________。
A. D, ynllB. D , yn9C. D, yn5D. D, yn72、变压器短路试验的目的之一是测定（）。
A．短路阻抗 B.励磁阻抗 C.铁损 D.功率因数3、变压器二次侧绕组作三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是（）。
变压器知识讲解
第一部分变压器一、变压器运行参数和测量方法1、 配电变压器容量选择的一般要求通常，在确定配电变压器容量以前，应调查了解本单位的用电性质、负荷 情况、用电设备数量和容量(千瓦)，在那些季节使用、每天使用多少小 时、同时使用的设备总共有多少千瓦、最大一台直接启动的电动机的容量 是多少千瓦等。
具体地说，选择配电变压器的容量，应遵循以下原则：(1) 、要使变压器的容量得到充分利用。
一般情况下，所带的负荷应 为变压器额定容量的75%左右。
(2) 、要分析用电负荷的性质和用电设备的同时系数。
(3) 、为了保证电动机能顺利启动，应考虑最大一台直接启动的电动机的容量与变压器的容量相匹配，即该电动机的容量不超过变压器容量的30%。
(4) 、变压器的运行要经济、可靠、并有一定的发展余地。
(5) 、应选择低耗节能型变压器。
2、 变压器相线电流和相线电压的计算现以一台10/0.4KV ，丫/Y0_12接线，额定容量为400KVA 的变压器为例，其 相、线电流和相、线电压计算如下： Se=1.732Uele 或Se=3®M 式中Se 为变压器额定容量，KVA Ue 为线电压KV; le 为线电流A ; U ©为相电压KV ； I ©为相电流A 。
根据上式可算出：一次线电流：一次相电流L ©1=23.1安培。
一次线电压 Ue1 = 10KV 一次相电压为LeiSe 400 Ue 3 10 3 23.1 (A)由于是丫形接法线、相电流相等，即 Le=L ^,电流I ©2= Ie2 = 578（A ）;二次线电压Ue2= 400V;二次相电压3、怎样识别变压器绕组的极性和标志?变压器的极性表明高、低压绕组的绕线方向。
例如，单相变压器的高、低 压绕组（原、副绕组）与一个共同的主磁通交链.当主磁通交变时.两个 绕组内的感应电势便具有一定的极性关系，即在某一瞬间，当一个绕组的 某一端头为正（高电位）时.另一绕组的某一个端头也相应为正。
浅析电排站电动机启动方式
浅析电排站电动机启动方式钟干松【期刊名称】《《价值工程》》【年(卷),期】2019(038)023【总页数】3页(P167-169)【关键词】电排站; 电动机; 启动方式【作者】钟干松【作者单位】梅州市梅州大堤管理处梅州514031【正文语种】中文【中图分类】TV6750 引言通常电排站与水泵负载相连的电机，全年的工作情况来看，只有在排涝时段是持续作业的，无需进行频繁操作，所以设计选用的电动机只需考虑额定功率超过水泵负载功率就能实现正常工作。
根据实际情况，常用小型电排站多数会结合价格、设备构造、维护保养等综合因素，选择三相交流鼠笼型异步电动机，电压、功率，转速与水泵相配套。
还有一种绕线型电动机，转矩更大，但同等功率下，其价格比鼠笼型高很多。
多数情况下水泵负载选用低压鼠笼型电动机就能满足要求。
但是遇到降压启动难以启动转矩要求时,就要选择绕线式电动机来替代。
传统的三相鼠笼式异步电动机启动方案是比较成熟的，不过随着科技不断进步，一些新的电机启动控制方式逐渐发展起来，所以要做好各项启动方式的充分对比，实现优中选优。
1 水泵的启动特点1.1 水泵机组的启动特性通常离心水泵出口压力等于其扬程和流量相乘，而且跟水泵转轮的转速呈现正比例关系。
所以，电机启动的刹那，转轮是零转速，其负载带动的水泵出口压力也是零。
当转轮转速持续增加时，水泵出口压力也就跟着线性增大。
从根本情况分析，实际运转过程中的水泵与轴承之间也或多或少有一定的摩擦阻力，因此，要想水泵顺利启动就必须让启动力矩超过水泵自身的静阻力矩，同时要解决转动惯量问题，这样就能让水泵快速提升转速，短时间内维持在额定转速工况下工作。
水泵所承受的摩擦力和推力镜板、轴承直径、面积以及润滑条件密切相关。
计算数据表明，整个泵组由摩擦阻力形成的力矩约为水泵额定力矩的20%左右。
可以用公式表达关系：Mc=fGRMc代表摩擦力矩；f是摩擦系数；G是电动机转动部分重量、水泵转动部分重量以及水的推力之和；R为镜板的平均半径。
关于设备所配高低压电动机选择问题的释疑
关于设备所配高低压电动机选择问题的释疑在泵类设备选择中，如果所配电动机在200KW以上，通常会有配电方式选择的问题：是选择高压还是低压？对于这个问题，可以从以下几个方面去理解和考虑：1、两者最关键的差别在于：同等功率的电动机，低压电动机比高压电动机的额定电流要大很多倍，与电源电压成反比。
如果是380V 与10KV比较，采用低压电动机的额定电流是高压电动机的26倍多。
从起动电流的角度来说，一般电动机的起动电流是额定电流的6－7倍。
大电流对电网的冲击和危害较大，所以一般需要另外采用软起动或变频启动。
2、选择低压，不存在数量多少的问题。
低压负荷总功率大，通过选用更大容量的变压器来实现。
3、一般电气设计的原则，会事先规定：在某一个功率等级以上采用高压，在其下采用低压。
一般这个分界线是200KW或250KW，也有采用150KW的，在某些行业如冶金、矿山等，大功率设备多，采用400KW作为分界线。
但是这个分界线不是绝对的、不可违反的。
在某些大功率设备无法采用高压时，可以、而且必须通过低压实现，这样这个分界线就打破了。
4、对于200KW或250KW以上的电动机，应该尽量采用高压，这也是规定2中设计原则的原因。
采用高压的优点主要有以下几条：1）采用高压，一般可以直接启动，取决于起动时的母线压降。
如选低压电动机，不能直接起动，必须加其他启动方式，减轻对电网的冲击和设备的影响。
2）如选低压电动机，变压器容量需要增加，而且变压损耗也增加，变压器10KV柜真空断路器开断电流也要增加，这些都直接导致设备投资增加。
3）高压电机额定电流小，电缆截面积选用小；而200KW以上低压电机额定电流大，需要多根大电缆并联使用，且接线不方便，易因电缆头接触电阻大引起发热导致事故。
4）相对低压，采用高压电动机的话，操作、维护、设备维修更为方便和安全。
由于低压电动机额定电流大，低压配电柜抽屉中元器件发热量大，又增加了起动、电缆等元件和设备，相对而言，采用低压的故障概率高出很多。
低压电工选择题
低压电工选择题1：《平安生产法》规定的平安生产方针：( 平安第一，预防为主，综合治理)。
2：《平安生产法》规定，特种作业人员上岗作业是( 特种作业操作证 )。
3：《平安生产法》第九十条规定，生产经营单位的从业人员不服从管理，违反平安生产规章制度或者操作规程的，由生产经营单位给予批评教育，依照有关规章制度给予( 处分 )。
4：《平安生产法》规定因生产平安事故受到损害的从业人员，除依法享有工伤社会保险外，依照有关民事法律〔尚有获得赔偿的权利〕，有权向本单位提出赔偿要求。
5：《平安生产法》规定，生产经营单位应当在较大危险因素的生产经营场所和有关设施、设备上，设置明显的〔平安警示标志〕。
6：《平安生产法》规定从业人员在平安生产方面的义务包括：“从业人员在作业过程中，应当严格遵守本单位的平安生产规章制度和操作规程，服从管理，正确佩戴和使用〔劳动防护用品〕〞。
7：生产经营单位事先在用工合同中明确约定工人在作业中因自身原因造成事故由本人负责的，发生事故后，〔不能免除生产经营单位依法应承当的责任〕。
8：因生产平安事故受到损害的从业人员，已依法享有相应工伤社会保险，(可依照民法提出赔偿要求 )。
9：因平安生产事故受到伤害的从业人员，除依法享有工伤权利外，依照有关民事法律尚有获得赔偿权利的，有权向( 本单位 )提出赔偿要求。
10．已经取得特种作业操作证的人员，每〔3年〕年复训一次。
11．特种作业是指在劳动过程中，对操作者本人、他人及周围设施的平安可能造成〔重大〕危害的作业。
A12．平安变压器的一次侧和二次侧应该〔装熔电器〕。
13．平安电压必须由〔双绕组变压器〕降压获得。
14．按规定，低压带电作业至少有〔 2 〕人作业。
15．平安隔离变压器输入回路与输出回路之间的绝缘电阻不应低于〔5〕MΩ 。
16．安装漏电保护器时，〔N 〕线应穿过保护器的零序电流互感器。
B17: ( 机械碰撞 )不是电器触头产生电弧的原因。
18: ( 容量大，电压等级高 )不是箱式变电站的特点。
电机启动电流与配电变压器的选择
电机的启动方法与配电变压器的选择1.问题的提出：电机启动时的电流一般是电机额定电流的2~7倍,这对电网有较大的影响,国家标准电能质量供电电压允许偏差GB 12325—90规定10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%;国家标准GB-T-3811-2008 起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10%,这样,如何选择配电站的降压变压器呢2.单电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择：由于电机采用直接启动的方法电路简单,价格低廉,对于主要运行设备是风机泵类的企业,采用直接启动的方案,无疑会减少该企业的综合投资费用;拖动风机泵类的电动机一般都是四极或二极鼠笼型电动机,它们的直接启动电流时额定电流的6倍, 如果只有一台380V三相鼠笼电机直接启动,电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准,则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KVA数由下式计算可见：S2=√3380V-15%380VIq/1000 cosФ=380-57 Iq /1000=323Iq /850= 850=则有：S2= 式1由于变压器的平均功耗为%,则变压器容量S与S2的关系为：S=100+% S2=则有：S= 式2根据上述式1、式2,我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表1表1直接启动的电动机功率与配电变压器容量的关系.数台电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时,则有：S=NS2=NIq=NIq, 通常,电动机直接启动时:IqA=12PKW,则有：SKva=NIq=N12P=NPKW 式3假设,有2台30KW的电动机直接启动,需要配备多大的降压变压器呢根据式3有SKva=NP=230=3.单电动机采用变频器启动场合的降压变压器容量的选择：采用变频器启动的鼠笼型电动机,它们的启动电流时额定电流的可以控制在额定电流的2倍, 如果只有一台380V三相鼠笼电机用变频器启动,电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准,则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KVA数由下式计算可见：S2=√3380V-15%380VIq/1000 cosФ=380-57Iq /1000=323Iq /850= 850=则有：S2= 式1由于变压器的平均功耗为%,则变压器容量S与S2的关系为：S=100+% S2=则有：S= 式2根据上述式1、式2,我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表1表2变频启动的电动机功率与配电变压器容量的关系.数台电动机用变频器启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时,则有：S=NS2=NIq=NIq, 通常,采用变频器启动时IqA=4PKW,则有：SKva=NIq=N4P=NPKW 式4假设,有2台30KW的电动机采用变频器启动,需要配备多大的降压变压器呢根据式4有SKva=NP=230=4.投资比较比较直接启动与用变频器启动,我们可以看到,直接启动方案不需变频器,但降压变压器的容量要大些,具体费用比较见表3表3电机直接启动与采用变频器启动初期投资比较据表3分析,同一个企业：采用直接启动电动机,他的变压器采购成本是NP,但是变频器的采购成本是零；采用变频器启动电动机,他的变压器采购成本减少了2/3NP,但是增加了P变频器的采购成本；假设目前每千伏安变压器的价格是万元,每千瓦变频器的价格是万元,,那么,采用直接启动与用变频器启动的价格比较——值得注意的是变频器的实际使用寿命一般是2年——见表4:表4电机直接启动与采用变频器启动3年投资比较5.结论通过分析比较,我们可以看到,在可以采用直接启动的机械,如风机、水泵等,采用直接启动的方法不但控制维护简单可靠,而且3年的综合投资交采用变频器调速的要少;特别是市场上标准配电变压器的容量一般是100Kva以上,采用变频启动时,一般还是要添置100Kva以上的变压器,这样,小功率电动机采用直接启动方法在目前变频器千瓦价高于变压器3倍时还是有生命的;。
配电变压器容量选择
配电变压器容量的选择
一般变压器的容量可以按照下列算式选择；
变压器容量=(用电设备总容量×同时率)/用电设备功率因数×用电设备效率
试中同时率…同一时间投入运行的设备的实际容量与用电设备总容量的比值，一般约为0.7；
用电设备功率因数…一般为0.8~0.9；
用电设备效率…一般为0.85~0.9。
另外，在选择变压器的容量时，还应注意以下事项:
(1)一般电动机的启动电流是额定电流的4~7倍，所以要考虑变压器要有足够的容量，能够承受此冲击。
(2)考虑电动机的启动方式、负载情况，从而考虑是否加大变压器的容量，防止变压器电流冲击而故障跳闸的发生。
(3)直接启动的电动机中最大一台的容量，一般不宜超过变压器容量的30％。
(4)变压器的位置，应当尽量安装于负荷中心，其供电半径最大不宜超过500米，其负荷中心即为配电变压器的安装位置，以免影响生产和变压器正常工作。
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案
《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案第1章思考题和习题一、填空题1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。
感应电动势、电枢电流4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
他励、并励、串励、复励5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。
相反、反电势6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。
（×）2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。
（×）3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。
（×）4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。
（√）5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。
（×）6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。
（√）三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。
A．直流电流B．交流电流C．互相抵消，正好为零2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( B )。
A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。
A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率C．电磁功率4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
熔断器选择
照明电路熔体额定电流的选择：照明电路中的熔断器熔体一般采用铅--锑或铅--锡合金．对于照明配电支路，熔体的额定电流应大于或等于该支路实际的最大负载电流．但应小于支路中最细导线的安全电流．照明电路的总熔体的额定电流应按下式进行选择：总熔体额定电流(安)=(0．9-1)×电度表额定电流(安)总熔体一般装在电度表出线上，熔体额定电流不应大于单相电度表的额定电流但必须大于电路中全部用电器用电时工作电流之和．电动机电路中熔体额定电流的选择：(1)当电路中只有一台电动机时：熔体额定电流(安)≥(1．5-2．5)×电动机的额定电流(安)．当电动机额定容量小，轻载或有降压启动设备时，倍数可选取小些；重载或直接启动时，倍数可取大些．(2)当一条电路中有几台电动机时：总熔体额定电流(安)≥(1．5-2．5)×容量最大一台电动机的额定电流(安)+其余几台电动机的额定电流之和(安)．对于直流电动机和利用降压启动的绕线式交流电动机，其熔断器熔体的额定电流应按下式进行选择：熔体的额定电流(安)=(1．2-1．5)×电动机额定电流(安)配电变压器的高，低压侧熔体额定电流的选择：(1)对容量在100千伏安及以下的配电变压器，其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的2-3倍选取；(2)对容量在100千伏安以上的配电变压器，其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的1．5-2倍选取；(3)低压侧熔体额定电流可按变压器低压侧额定电流的1．2倍选取．硅整流的快速熔断器熔体额定电流可按下式选择：I≤0．8Ie式中I---快速熔体额定电流，安；Ie---硅整流器额定工作电流，安．熔断器在使用中应注意的事项：(1)应正确选择熔体，保证其工作的选择性；(2)熔断器内所装熔体的额定电流，只能小于或等于熔断器的额定电流；(3)熔体熔断后，应更换相同尺寸和材料的熔体，不能随意加粗或减小，更不能用不易熔断的其它金属丝去更换，以免造成事故；(4)安装熔体时，不应碰伤熔体本身，否则可能在正常电流通过时烧断，造成不必要的停电；(5)熔断器的熔体两端应接触良好；(6)更换熔体时，要切断电源，不能在带电情况下拔出熔断器．更换时，工作人员要带绝缘手套，穿绝缘鞋；(7)禁止使用多股绞合代替大容量的保险丝或分割大容量保险丝代替小容量保险丝；(8)更换保险丝时，应将接触面用砂布擦亮，拧紧；(9)保险丝，保险管及底座温度不应超过60℃，若超过60℃应进行处理更换；(10)容量为70安以上的保险丝应装在保险丝管中．首先应根据使用场合和负载性质选择熔断器的类型。
变压器的选择
变压器选型计算（主变、厂变、集电变、启动/备用变等）风电场电气主接线（方案B）电气设备选型计算（2班4组)目录1.前言 (2)2.变压器选择原则 (3)3.变压器选型计算 (3)（1）主变压器 (3)（2）集电变压器 (5)（3）场用变压器 (5)（4）启/备变压器 (6)4.心得体会 (8)5.参考资料 (9)一.前言本学期在石阳春老师的带领下我们学习了《风电场电气系统》课程，主要讲述风电场电气部分的系统构成和主要设备，包括与风电场电气相关的各主要内容。
主要内容为风电场电气系统的基本构成、主接线设计，风电场主要电气一次设备的结构、原理、型式参数及电气一次设备的选取，风电场电气二次系统、风电场的防雷和接地，风电场中的电力电子技术应用等。
课程设计是对学生所学课程内容掌握情况的一次自我验证，有着极其重要的意义。
通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并掌握所学内容。
通过本课程的课程设计，使学生巩固风电场电气工程的基础理论知识和基本计算方法，了解电力工业的内在关系和电气系统设计原理，熟悉电力行业规范和标准，具备应用理论知识分析和解决实际问题的能力和工程意识，为将来从事工程设计、设备安装、系统调试、维护保养等工作打下良好的基础。
本次课程设计2班4组的主要任务是完成方案电气设备选型计算，并与2班1组配合，对所设计的方案进行经济性分析计算；完成方案A的电气设备选型。
我在小组中负变压器的选型和相关计算。
二.变压器选择原则风电场中的变压器包括主变压器、集电变压器和场用变压器。
风电场各种变压器容量的确定方法如下：（1）集电变压器集电变压器的选择，可以按照常规电厂中单元接线的机端变压器的选择方法进行。
即：按发电机额定容量扣除本机组的自用负荷后，留10%的裕度确定（2）升压站的主变压器对于升压站中的主变压器，则参照常规发电厂有发电机电压母线的主变压器进行选择：①主变容量的选择应满足风电场对于能量输送的要求，即主变压器应能够将低压母线上的最大剩余功率全部输送入电力系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电机的启动方法与配电变压器的选择
1.问题的提出：
电机启动时的电流一般是电机额定电流的2~7倍，这对电网有较大的影响，国家标准电能质量供电电压允许偏差(GB 12325—90)规定10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
国家标准GB-T-3811-2008 起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10%，这样，如何选择配电站的降压变压器呢？
2.单电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择：
2.1由于电机采用直接启动的方法电路简单，价格低廉，对于主要运行设备是风机（泵类）的企业，采用直接启动的方案，无疑会减少该企业的综合投资费用。
拖动风机（泵类）的电动机一般都是四极（或二极）鼠笼型电动机，它们的直接启动电流时额定电流的6倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机直接启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KVA数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732(380-57) Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq
则有：
S2= 0.66Iq 式(1)
由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：
S=(100+7.5)% S2=1.075S2
则有：
S= 1.075S2 式(2)
根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）
2.2.数台电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择
当用户有N台电机同时启动时，则有：
S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常，电动机直接启动时:Iq(A)=12*P(KW),
则有：
S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*12P=8.52*N*P(KW) 式（3）
假设，有2台30KW的电动机直接启动，需要配备多大的降压变压器呢？
根据式（3）有
S(Kva)=8.52*N*P=8.52*2*30=511.2KVa
3.单电动机采用变频器启动场合的降压变压器容量的选择：
3.1采用变频器启动的鼠笼型电动机，它们的启动电流时额定电流的可以控制在额定电流的2倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机用变频器启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KVA数由下式计算可见：
S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732*(380-57)*Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq
则有：
S2= 0.66Iq 式(1)
由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：
S=(100+7.5)% S2=1.075S2
则有：
S= 1.075S2 式(2)
根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）
3.2.数台电动机用变频器启动场合的降压变压器容量的选择
当用户有N台电机同时启动时，则有：
S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常,采用变频器启动时Iq(A)=4*P(KW),
则有：
S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*4P=2.84*N*P(KW) 式（4）
假设，有2台30KW的电动机采用变频器启动，需要配备多大的降压变压器呢？
根据式（4）有
S(Kva)=2.84*N*P=2.84*2*30=170.4Kva
4.投资比较
比较直接启动与用变频器启动，我们可以看到，直接启动方案不需变频器，但降压变压器的容量要大些，具体费用比较见表（3）
据表（3）分析，同一个企业：
4.1采用直接启动电动机，他的变压器采购成本是8.52*N*P,但是变频器的采购成本是零；
4.2采用变频器启动电动机，他的变压器采购成本减少了2/3*8.52*N*P,但是增加了1.2N*P 变频器的采购成本；
4.3假设目前每千伏安变压器的价格是0.0375万元，每千瓦变频器的价格是0.1万元，，那么，采用直接启动与用变频器启动的价格比较——值得注意的是变频器的实际使用寿命一般是2年——见表（4）:
5.结论
通过分析比较，我们可以看到，在可以采用直接启动的机械，如风机、水泵等，采用直接启动的方法不但控制维护简单可靠，而且3年的综合投资交采用变频器调速的要少。
特别是市场上标准配电变压器的容量一般是100Kva以上，采用变频启动时，一般还是要添置100Kva 以上的变压器，这样，小功率电动机采用直接启动方法在目前变频器千瓦价高于变压器3倍时还是有生命的。