[實用新型]一種用于大功率電機軟起動的自耦變壓器裝置

無效

• 申請號: 201020184450.8
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN201878067U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 王輝
• 申請（專利權）人: 寧波寧變電氣有限公司
• 主分類號: H02P1/28
• 分類號: H02P1/28
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 邱積權

技術領域

本實用新型涉及一種大功率電力傳動系統可控起動設備，尤其是涉及一種用于大功率電機軟起動的自耦變壓器裝置。

背景技術

大功率電機在全壓起動時要產生較大的沖擊電流，其一般為額定電流Ie的5～8倍。電動機的容量越大，起動時所產生的沖擊電流對電網及其負載沖擊就越大。當電動機的容量過大時，沖擊電流甚至危害電網的安全運行；同時由于起動應力較大，使負載設備的使用壽命降低。

目前大電機起動用的變壓器通常為抽頭固定的自耦變壓器，在整個電機起動過程中，自耦變壓器的抽頭是不可變的。為了減少大功率電機在起動時對電網的沖擊，就必須使用低壓抽頭的自耦變壓器，但低壓抽頭的自耦變壓器會使電機起動時間延長，甚至使電機根本無法起動。由于這些原因的存在，限制了自耦變壓器在大電機(大功率電力傳動系統)起動中的應用。

如圖1所示的自耦變壓器是比較常見的一種，具體工作過程如下：先合上斷路器QF3，使自耦變壓器的三相繞組尾端短接，隨后合上斷路器QF1，使母線電壓送至自耦變壓器，通過自耦變壓器降壓后送至電機，電機開始起動。當電機電流下降到設定值或轉速達到設定轉速，斷路器QF3斷開，自耦變壓器呈電抗器運行狀態(約1秒鐘)，再合上斷路器QF2，送全電壓至電壓端，電機起動完成，自耦變壓器退出運行。該自耦變壓器存在如下缺點：每一次起動只能固定使用自耦變壓器中的其中一個分接頭，由于具有多個分接頭，因此在起動過程中需要多次斷電狀態下調節自耦變壓器的分接頭。斷電具有的危害如下：在開關斷開時，電機斷電，重新合閘時，由于電機反電勢與系統電壓存在相位角差，會引起很大的沖擊電流。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在起動過程中不斷電的用于大功率電機軟起動的自耦變壓器裝置。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種用于大功率電機軟起動的自耦變壓器裝置，包括繞組，繞組的起始端通過第一斷路器與電壓母線連接，繞組的起始端同時通過第二斷路器與電機連接，其特征在于繞組中引出一個抽頭與電機連接，繞組的后段引出多個分接頭，所述的多個分接頭通過多路選擇開關與第三斷路器連接，所述的第三斷路器與三相繞組連接。

與現有技術相比，本實用新型的優點是大功率電機在整個起動過程中不斷電并不斷提高電機的端電壓，通常將這個過程稱為軟起動方式，以達到電機平穩且快速地起動，并對電網的電流沖擊減少到最少。

現有技術中的自耦變壓器與大電機之間距離比較遠，其相互之間的電連接是通過高壓電纜連接的，而本實用新型中的多路選擇開關是直接連接在自耦變壓器上的，降低了成本。

本實用新型所需的開關電流與現有技術中的開關電流相比，其電流非常小，只有傳統自耦變壓器開關電流的25～50％，且其電壓更低，因此工程上價格更低，可靠性更好。

附圖說明

圖1為現有技術中的結構示意圖；

圖2為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

一種用于大功率電機軟起動的自耦變壓器裝置，包括繞組，繞組R的起始端A通過第一斷路器QF1與電壓母線U連接，繞組R的起始端A同時通過第二斷路器QF2與電機M連接，繞組R中引出一個抽頭C與電機M連接，繞組R的后段引出N個分接頭，N個分接頭通過多路選擇開關K與第三斷路器QF3連接，第三斷路器QF3與三相繞組連接。

工作原理：起動時，多路選擇開關與第一個分接頭1合上，再合上第三斷路器QF3，使自耦變壓器三相繞組尾端短接，并于電機中性點相連，隨即將斷路器QF1合上，母線?電壓送至自耦變壓器，此時自耦變壓器的二次電壓最小，系統起動電流最小，對電網沖擊較小。運行一段時間后，將多路選擇開關與第一個分接頭1斷開，此時公共繞組部分相當于一個電感，自耦變壓器呈電抗器運行狀態，持續時間大約為1-5mS，電機端不掉電。隨后將多路選擇開關與第二個分接頭2合上，使系統恢復自耦變壓器運行狀態，并相比第一個分接頭1時提高了電機的端電壓，這樣逐漸使變壓器的多路選擇開關從第一個分接頭1變到第N個分接頭N位置，使電機端電壓逐漸從最低到最高，從而使整個起動過程中電機電壓平穩上升，縮短了電機起動時間，并能確定起動成功。當多路選擇開關在N位置(最高電壓位置)合上時，電機電流下降到設定值或轉速達到設定轉速，斷路器QF3斷開，自耦變壓器呈電抗器運行狀態(約一秒鐘)，再合上斷路器QF2，送全電壓至電機端，起動完成，自耦變壓器退出運行。