[实用新型]一种用于大功率笼型电机自励补偿软起动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于笼型大功率电机软起动技术领域。具体涉及一种用于大功率笼型电机的自励补偿软起动装置的主回路。 

背景技术

目前随着我国工业化进行程的加快，在钢铁、化工等行业里，10000kW以上电动机使用已越来越多，这些大功率笼型电机普遍采用的都是降压起动方式，但从电机起动性能角度分析，所有降压限流起动方式都无法克服起动过程中的无功起动电流冲击和低电压起动时力矩不足的两个现实问题，起动中要想控制冲击电流（即起动电流），就只有通过降压方式来限流，限流越好，起动的瞬间机械冲击就越小，然而由于电机的力矩是和端电压平方成正比，电机端电压一旦降幅过大就无法满足起动转矩要求，这是大电机起动中不可回避的两个对立性矛盾问题，这个平衡点来源于在起动瞬间要迅速补充部分电动机起动过程所需要的大量无功，减少从电网吸取的无功量，又要保证起动转矩的同时，降低电机端电压达到减弱因电机起动瞬间而引发较大冲击电流，抑制网侧电压陷落，真正保证前端变压器实际供电容量需求。 

采用自耦变压器进行降压起动时，无可避免会产生几个突出问题： 

其一，自耦变压器起动投入瞬间总会造成一定瞬时浪涌冲击峰值电流；

其二，自耦变压器起动的自身电气结构特点决定了在起动过程中，主回路会有极其短暂断电自起动过程，在这个转换过程中，电机运行会出现明显振动；

其三，自耦变压器起动完成，电机转速接进额定转速，电机从抽头降压轻载运行状态直接转换成全压全速状态时，由于电机端电压突变，会造成瞬间的跃变冲击浪涌电流产生。

因此，传统降压起动方式（如水电阻、电抗器、自耦变压器等）对网侧起动电流限制和浪涌冲击减弱方面均有一定局限性。 

发明内容

本实用新型是针对背景技术中提到的大型高压电机降压起动通用技术不足，设计的一种削弱自耦变压器在起动瞬间浪涌冲击电流峰值，并对运行旁路短接冲击浪涌电流也有一定的抑制作用的用于大功率笼型电机自励补偿软起动装置的主回路。 

本实用新型解决技术问题所采用技术方案是：一种用于大功率笼型电机自励补偿软起动装置，包括自耦变压器，该自耦变压器含有两段“山”字型硅钢片铁芯，内部装有三个抽头的手动分接开关和三相自励变压器绕组，三相自励变压器绕组的三组自耦抽头分别与手动分接开关相连，设有三个对外连接端口，其特征在于：所述两段“山”字型硅钢片铁芯的三个对接端口分别设有三相铁饼及该三相铁饼两侧调节气隙的绝缘板，构成特型自励起动变压器；特型自励起动变压器第一对外连接端口经自励起动断路器与配电变压器连接；第二对外连接端口与起动补偿断路器和联络断路器的一端连接，起动补偿断路器的另一端与星点公共端之间串接起动无功补偿单元，联络断路器的另一端分别与大功率笼型电机和旁路全压运行断路器的一端连接，旁路全压运行断路器的另一端与母线连接；第三对外连接端口与星点公共端之间串接串励控制断路器。 

本实用新型的技术解决方案中所述的母线与特型自励起动变压器公共绕组星点公共端之间连接有由就地补偿断路器、就地补偿电容器串联构成的就地补偿电路。 

本实用新型的技术解决方案中所述的特型自励起动变压器公共绕组星点公共端为公共绕组短接成封闭星点公共端，星点公共端都是各自封闭悬空的。 

本实用新型由于采用由特型自励起动变压器、自励起动断路器、起动补偿断路器、起动无功补偿单元、联络断路器、旁路全压运行断路器、串励控制断路器构成的大功率笼型电机自励补偿软起动装置的主回路，其中，特型自励起动变压器所含的两个“山”型硅钢片的对接端口设有铁饼及该铁饼两侧的绝缘板，该两个绝缘板的厚度即间隙可根据大功率笼型电机功率起动特性要求作适当调整，自励起动断路器与配电变压器连接，联络断路器与大功率笼型电机连接，旁路全压运行断路器的两端分别与母线、大功率笼型电机连接，因而，起动时，特型自励起动变压器进入自耦变压状态，保证了电机实现恒压限流补偿软起动，同时由于在自耦变压器二次侧同时接入起动补偿单元，不但对起动回路功率因数得到补偿，也对网侧起动限流起到一定分流补偿作用，电机起动完成，转速接进额定转速时，特型自励起动变压器会进入失磁状态，保证了降压轻载运行状态直接转换成全压全速过程中，自励绕组的电感保持有明显的线性度，不会出现明显电压陷落，从而实现阶梯式的电压逐级平稳过渡转换到全压运行状态，彻底解决了因电机端电压突变造成瞬间跃变浪涌电流冲击的问题。