[發明專利]一種大功率電動機供電用調壓變壓電路及工作方法

有效

• 申請號: 202011174977.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112542964B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 繆林琨;郭建軍;呂曉坤;王建國;陳志郎;祝延紅
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: H02P1/02
• 分類號: H02P1/02;H02P1/04;H01F29/02
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;王瑩

本發明涉及煉油化工企業一種大功率電動機供電用調壓變壓電路，包括調壓變壓器；第一斷路器，第一端與調壓變壓器的低壓側電連接，用于斷開和閉合與調壓變壓器的連接；第二斷路器，與調壓變壓器低壓側的繞組電連接以用于降低調壓變壓器低壓側的輸出電壓，第二斷路器與外部控制裝置電連接以在外部控制裝置的控制下閉合和斷開；電流互感器組，第一端與第一斷路器的第二端電連接；零序電流互感器，第一端與電流互感器組的第二端電連接；電動機，與零序電流互感器的第二端電連接。本發明還涉及一種大功率電動機供電用調壓變壓電路工作方法，先控制調壓變壓器降壓起動電動機，然后待達到電動機完全起動的電流后控制調壓變壓器全壓工作。

技術領域

本發明涉及煉油化工企業一種大功率電動機供電用調壓變壓電路，本發明還涉及該大功率電動機供電用調壓變壓電路的工作方法。

背景技術

隨著當今煉油化工企業中，為適應工藝流程提升擴能的需求，配套大功率電動機用以驅動壓縮機、擠壓機等設備日漸成為一種趨勢，因此大功率電動機起動和供電問題尤為突出，此類課題研究也層出不窮。針對大功率電動機的起動方案目前常用的有變壓器-電動機組起動、自耦變壓器降壓起動和變頻起動等。

變壓器-電動機組供電和起動方案通常采用的變壓器一次側電壓為35kV、66kV或110kV，低壓側電壓為6.3kV或10.5kV，變壓器作為電動機的專用電源設備。機組起動時，變壓器一次側母線電壓一般不應低于90％，即一次側母線電壓降不應大于10％，因為起動用10kV或6kV母線只有一臺電動機，因此不會影響變電所內其他電氣設備的正常運行。變壓器-電動機組供電和起動方式是全壓起動的另一種形式，因此此種方式具備了電動機直接起動的全部優點，如接線簡單、運行可靠、經濟、維護工作量小，起動時間短。其缺點是起動過程中起動電流大，約為電動機額定電流的4～6倍，一方面造成電動機繞組過熱，從而加速絕緣老化，縮短電動機壽命；另一方面會引起電網母線壓降低，影響其他電氣設備的運行；再是較大的起動轉矩會對所拖動設備及傳動部件造成較大的沖擊力，縮短設備使用壽命，影響精確度。

自耦變壓器是一種特殊的變壓器、其輸入輸出共用一組變壓器繞組，自耦變壓器降壓起動是指大功率電動機起動時利用自耦變壓器來降低加在大功率電動機定子繞組上的起動電壓。待大功率電動機起動后，再使大功率電動機與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運動。自耦變壓器的高壓邊投入電網，低壓邊接至大功率電動機。自耦變壓器降壓起動方案，即在電動機主回路并聯一臺自耦變壓器，僅在電動機降壓起動在投用。根據企業運行檢修規程，大型煉油化工裝置平均一年停車檢修一到兩次，在大功率電動機重新投用前，又必須對自耦變壓器進行檢修維護，自耦變壓器利用率較低，同時維護費用高。同時，由于大功率電動機本身屬性決定其用電負荷較大，在工程設計全廠主接線系統設計中，通常需要專設一臺大容量變壓器，用于大功率電動機起動后的全壓運行供電。同時，在一次接線方面，自耦變壓器和主回路間通過電纜連接，對于大容量自耦變壓器，通常需要多根中壓電纜并聯；在二次接線方面，需要提供更多的互感器、避雷器、帶電顯示器，提高了項目的一次投資。

變頻起動是一種理想的軟起動方式，對電網短路容量要求較低，只要滿足正常供電要求即可，通過調節變頻器的頻率來調節輸出電壓，達到電動機轉速平滑上升的目的，起動完成后短接變頻器，電動機在額定電壓下運行。變頻起動的優點是轉速平穩上升，轉矩也平穩加大，是一種理想的軟起動方式，但因其價格昂貴，維護工作量較大，維護成本較高，所以只有在被拖動設備有調速要求時才選用，工程中宜慎用。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術提供一種能夠滿足煉油化工企業大功率電動機起動和供電的要求及特點的大功率電動機供電用調壓變壓電路，一方面能達到降壓起動時滿足起動轉矩的要求，限制了起動電流，降低對電網的電流沖擊，另一方面，能節省一次投資，同時方便運行維護。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對上述現有技術提供前述大功率電動機供電用調壓變壓電路的工作方法，智能化程度高。