浅谈高压电机的启动方式

浅谈高压电机的启动方式

摘要：对大容量10KV高压电机几种软启动方法原理阐述及优缺分析、比较后，提出软启动方式的选择要根据具体设备工作特性而定。

关键词：高压电机启动方式

随着社会经济的发展和结构调整，冶金行业的规模越来越大，一些高压大容量电机（5000KW—60000KW）使用越来越多，其启动方式越来越受到人们的重视。但是启动方式一般是随设计人员的思想理念而设计的，使用单位很少参与。

2012年4月份我们公司15000空分招标，空压机电机8000KW，在探讨启动方式时，我们邀请了几家降压启动设备厂家进行了技术交流，并结合我们用过的启动方式作了比较、分析和总结以供参考。

大容量高压电动机的启动方式有直接起动、热变水电阻启动、降补固态软启动、开关变压器启动、变频器启动等。除直接起动外，其余都属于软启动。软启动定义为设备在启动过程中，电机端电压由某一基值电压慢慢升到额定电压，使电机由静止平滑加速到额定转速的过程，在整个启动过程中对电机转矩冲击很小。

1、直接起动：直接启动就是电机在全电压下直接起动。启动条件是电网容量足够大，但在实际生产过程中，公司内的电网容量是比较有限，不适合采用直接起动，因为直接启动时，起动电流为设备额定电流的5—7倍，启动电流过大，对电网造成冲击很大，会引起电网电压下降，如果电网电压下降到一定值，将会造成部分设备停机。

2、热变水电阻启动：高压热变水电阻由具有负温度系数的电阻材料及其它材料组成三相平衡电阻；启动时，此装置串联在电机定子回路中，当水电阻中有电流通过时，电阻体温度逐渐升高而阻值逐渐降低，使电机端电压逐步升高，启动转矩逐渐增大，从而实现降低电机起动电流平稳启动的目的。

液态电阻软启动装置以电流为调节变量，由于液变电阻阻值受环境温度的影响较大，有时会因电解液气化、蒸发引起电阻阻值增加，起动电流达不到理想中的最大值，造成电动机在启动过程中长时间达不到额定转矩，最总以启动超时而停机。

3、开关变压器启动：开关变压器技术是在变压器基本原理上的一种新的应用技术，晶闸管与变压器的低压侧绕组相连，使变压器在电路中起到一个开关的作用，在电流的每半个周期内开关一次，以实现相位控制。通过改变低压绕组上的电压来改变高压绕组的电压，从而实现改变电机端电压的目的，以实现电动机

软启动。在启动过程中，开关变压器始终处于开和关两种状态。

开关变压器的低压侧电压很低，可控硅不需要采用串联技术，目前国内可控硅和开关变压器技术技术都比较成熟，两种技术相结合组成的软启动装置可靠性比较高。

4、高压固态软启动：高压固态软启动采用多组晶闸管串联技术，通过调节可控硅触发角的大小来改变电机端电压大小。同一串联回路中的可控硅分压必须相同，由此对可控硅元器件的工作特性一致性要求比较高，可控硅电压分配不平衡将会造成某个可控硅因过压而烧毁，甚至烧毁整串可控硅，使此装置的可靠性降低，一旦可控硅烧毁，用户很难修复。

5、变频器启动：变频器启动通过改变电机端电压的频率来改变起动电流，电机端电压频率降低，电压降低，相应电流减少，甚至可以达到理想的电流值；同时转速降低，实现电机的无极调速。

用变频器启动电机，可以做到无操作过电压，实现平滑调速，并且启动性能较好，调速范围较大，运行平稳，节能效果明显。但是变频器主要元件采用可控硅元件，将会产生大量电磁谐波，引起电网畸变，影响电网质量；同时变频器产生电磁波，对周围的电器元件及仪表设备产生干扰，影响仪表的工作性能，再次变频器投资最大。

空分设备高压电机的启动方式总结

对上述五种高压启动控制方式原理进行分析和比较，结合空分系统设备的实际工作特性，我们选择水阻降压启动方式，原因如下：1、空分系统空压机设备功率较大，不能采用直接启动。2、根据设备特点和工艺生产要求，压缩机在实际生产中不需要进行调速，并且启动不频繁。3、采用变频器启动，启动效果虽然好，但是投资太大，易产生谐波，影响电网质量。4、采用高压固态软启和开关变压器启动技术，可靠性低，投资费用大，维修量大。5、启动结束后，降压启动设备在供电回路中被旁通，利用率较低，缺乏经济效益。6、水阻降压启动投资小，维护量小和维护费用少。

结束语：上述几种高压电机启动方式的分析和比较，提供给建设的单位朋友

参考，希望在建设生产过程中根据实际的生产工艺特点、投资经济利益、节能效果合理选择设备，体现设备的价值。

作者简介：

李玉珍（1972—），女，工程师及技师，1994年毕业于南京理工大学自动化仪表专业，现河南豫光金铅股份有限公司项目部技术

张文杰1982.09.03出生，毕业于河南理工大学，助理工程师