[實用新型]磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動裝置

有效

• 申請號: 201420035610.0
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN203747701U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 陳博;楊明江;劉亮;張晨萌
• 申請（專利權）人: 武漢海奧電氣有限公司
• 主分類號: H02P1/28
• 分類號: H02P1/28;H02J3/01
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡紅林

技術領域

本實用新型涉及大功率電機的起動，具體地指一種磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動裝置。

背景技術

電力系統的主要負荷之一是三相異步電動機。在工業生產中，所用電機的功率很大，直接起動時，起動電流通常會達到額定電流的4～7倍，對電力系統造成沖擊，導致電網電壓跌落，影響供電系統安全運行及周圍負載正常工作。

為了避免上述所述的危害，通常對大功率電機進行降壓軟起動，大功率電機降壓軟起動是指在功率超過數百千瓦的電動機起動過程中，電機端電壓由額定電壓的某一百分比（例如額定電壓的65%）逐漸平滑、無級地上升至全壓，轉速由0上升到額定轉速。因此，對大電機實施軟起動具有十分重要的意義。

目前，電機降壓軟起動可以分為有級和無級兩類，前者指電機電壓從低到額定值的過渡是階躍（分級）上升的，后者指的是電機電壓從低到額定值的過渡是平滑、連續的。傳統的降壓軟起動方式包括串固定電抗、串固定電阻、Y-Δ起動、自耦變壓器起動、延邊三角形起動等方法都是有級的，這些有級起動的方法在軟起動過程中會形成二次電流沖擊。無級類降壓軟起動包括串液阻軟起動、晶閘管軟起動和可變電抗器軟起動，其中，液阻軟起動雖然造價低廉，不產生高次諧波，但裝置體積大，起動過程重復性差，維護工作量大，不宜放在易結冰或顛簸的現場；晶閘管軟起動雖然結構緊湊，但可靠性低，高壓產品造價高，晶閘管斬波在電機繞組端部形成電壓突變，危害繞組絕緣，所產生的高次諧波嚴重，不僅污染電網，而且影響電機起動力矩。目前無級類降壓軟起動裝置的起動電流均在3.0～4.0倍左右，以保證電機足夠的起動力矩。當電網容量較小時，或電機功率很大時，3.0～4.0倍的起動電流仍然會對電網電能質量造成重大影響，不得不選用價格昂貴的變頻軟起動。

發明內容

本實用新型目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動裝置，本實用新型能夠大大降低電動機起動過程中電網側的電流，且完全消除起動二次沖擊電流。

實現本實用新型目的采用的技術方案是一種磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動方法所用的裝置，該裝置包括：

三相磁閥式可控電抗器，其包括鐵心柱；

三相磁閥式可控電抗器繞組，繞于所述鐵心柱上，所述三相磁閥式可控電抗器繞組通過第一開關與電源母線連接；

附加移相繞組，繞于所述鐵心柱上，所述三相磁閥式可控電抗器繞組與所述附加移相繞組之間通過第四開關連接，且兩個繞組形成外延三角形移相自耦變壓器結構；以及

晶閘管，與所述三相磁閥式可控電抗器繞組連接。

進一步地，上述的磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動裝置還包括：

第三開關，連接所述三相磁閥式可控電抗器繞組與電動機；以及

更進一步地，上述的磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動裝置還包括：

第二開關，連接所述電源母線與電動機。

在上述技術方案中，所述的磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動方法，還包括：

開關控制器，分別與所述第一、第二、第三和第四開關連接。

本實用新型具有以下優點：

1、在移相自耦降壓進行軟起動階段，流過電機的起動電流為3.0～4.0倍，保證可靠起動，流過三相磁閥式可控電抗器繞組和電流電網的起動電流僅為1.0～2.0倍，解決了現有無級降壓軟起動技術中只能將流過電網的起動電流降低到3.0～4.0倍額定值的問題。

2、從移相自耦降壓軟起動階段向串聯磁閥式可控電抗軟起動階段切換時，電動機端電壓相位和大小保持不變，完全消除二次沖擊電流。

3、在串聯可控電抗器的軟起動階段，通過逐步調節減小磁閥式可控電抗器的電感值，使得電機的端電壓逐步升高并接近額定值，當電機端電壓上升到與額定值接近時（例如到達額定電壓的95%），將旁路開關K2閉合，軟起動裝置被切除，電機平穩過渡到全壓（額定）電壓運行。

4、在串聯磁閥式可控電抗器軟起動階段，三角形接線繞組N2可以補償和消除可控電抗器產生的三次諧波。

附圖說明

圖1為本實用新型磁閥式可控電抗器移相自耦降壓軟起動裝置的結構示意圖。

圖2為移相自耦降壓起動階段等效電路。

圖3為串聯磁閥式可控電抗器起動階段等效電路。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。