自耦变压器降压启动电路的保护设计

宁夏兴平精细化工股份有限公司自耦变压器降压启动电路的保护设计

成果详细说明

申报等级：三等奖

第一完成人：张文彦

申报单位工会：宁夏兴平精细化工股份有限公司工会

二O一O年十月

一、成果背景

自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待电动机启动后，再使电动机和自耦变压器脱离，从而在全压下正常运行；它的优点点是可以允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动，而且不论电动机的定子绕组采用Y或Δ接法都可以使用。目前，这种设备及启动方式在工矿企业中使用非常广泛，根据多年实践运行，这种启动方

式的电路存在一些弊端，由于该启动方式是靠时间继电器的动作切除自耦变压器，但是在使用过程中，有时由于时间继电器或者辅助接触器的触电或者电路中的一些原因导致该时间继电器不能断电，也即辅助接触器能断电，自耦变压器长时间接入电路中，因为自耦变压器的结构原理不能长时间通电，因此导致自耦变压器被烧毁，影响了设备的正常运转，同时也给企业带来了一定的经济损失。为此我们通过改进，在该常规电路中再加入一个时间继电器，通过该时间继电器的作用当出现上述故障时，能迅速在设定的时间内将控制自耦变压器的接触器电源断掉，从而保证了自耦变压器因长时间通电被烧毁。

我公司通过这种电路的改进，再没发生过自耦变压器被烧毁的现象，现在公司所有自耦降压启动柜都进行了改进，为公司节约一定的资金。

二、技术原理

常规启动方式（图一）：按下起动按钮SB2, 交流接触器KM1和KM2线圈得电, 触头KM1和KM2闭合, 自耦变压器串入电动机降压起动; 同时时间继电器KT 线圈也得电,当KT到达设定时间时其触头延时动作, 中间继电器KA线圈得电其出头闭合，其常闭触头断开, KM1、KM2和KT 线圈先后失电, 1KM和2KM主触头断开, 变压器脱离电动机电路, 同时KA 常开触头闭合,KM1常闭触头闭合, KM3线圈在1KM 和2KM失电之后得电, 3KM主触头闭合, 电动机进入全压运行。

改进后的启动原理（图二）：在原电路中新增加一个时间继电器，该保护时间继电器的设定动作时间必须比原时间继电器设定时间长2—3秒，正常启动时的动作原理同上常规启动；当KM1和KM2线圈不能断

电时，或者KT1时间继电器不切换，该时间继电器（KT2）达到设定时间时其延时常闭触头把控制回路的电源断开，也即将整个电路接触器线圈断电，电动机也不能正常启动，从而保护了自耦变压器不被烧毁。具体电路图如下所示：

常规电路（图一）

改进电路（图二）

三、经济评估

该电路的改进是在实践工作中，通过不断的摸索和试验的基础上进行的成功改进，改进后的电路只增加一只时间继电器，成本较低，但是却保护了自耦变压器不被烧毁，一台55KW自耦降压启动柜，就一台自耦变压器价格在1000—2000元左右，因此该电路的改进很有实际意义。现在我公司所有自耦降压启动

柜全部增加了一级时间保护，再没发生一起自耦变压器烧毁的现象，年可为公司节约资金5万元。

四、实际使用效果

因为该电路为常规电路，工业企业中使用非常广泛，而且该改进的电路只增加了一只数显时间继电器，对原电路的其它电气元件不做改动，因此技术非常成熟。该电路适用于所有自耦降压启动方式，同时也适用于绕线式电动机的频敏变阻器降压启动，使用范围较广。

改进后的电路在我公司已经运行了几年，使用效果良好，电工对此评价也很高，当正常启动时主接触器和辅助接触器不切换时，就会将接触器动作切除。在使用过程中，只要电工要经常定期对降压启动柜内的电气元件进行清灰，按照操作规程进行常规检查既可。该技术创新的使用，对设备的正常运行起到了促

的发生。