鼠笼式嘉兴矿用变压器的启动控制

编辑：嘉兴矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：357

　　鼠笼式嘉兴矿用变压器因具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性也比较好等优点，在船舶及海洋石油平台上广泛使用，但是它的缺点之一是启动电流大（一般启动电流为额定电流的4~7倍，部分国产嘉兴矿用变压器的启动电流经过实际测量高达8~12倍），过大的启动电流对嘉兴矿用变压器本身和电网以及其他嘉兴矿用变压器设备的正常运行会造成不利的影响，使电机发热影响其寿命，供电线路电压损失增大，可能使并联于同一供电线路上的其他嘉兴矿用变压器设备的正常运行遭到破坏。

　　国家有关部门早有明确规定，即嘉兴矿用变压器启动时电网电压降不能超过15%对于容量较大的嘉兴矿用变压器，应采取措施降低嘉兴矿用变压器的启动电流。在船舶及海洋石油平台上，一般都具有独立的发电机系统，电网相对较小，嘉兴矿用变压器启动电流对电网的影响尤其突出，一般允许小于25%的电网容量的嘉兴矿用变压器直接启动，否则应采取限流启动的方法。

　　1降低嘉兴矿用变压器启动电流的可行性对于鼠笼式嘉兴矿用变压器，最初的启动电流1st由下式近似确定：由上式可以看出，嘉兴矿用变压器的启动电流和嘉兴矿用变压器本身的阻抗以及连接到嘉兴矿用变压器定子的电源电压有关，降低嘉兴矿用变压器的启动电流可以从以上两个方面进行考虑。对鼠笼式嘉兴矿用变压器，可以改变转子槽形，采用深槽或双笼结构，利用集肤效应，增大启动过程中转子电阻减小漏抗，但由于此种类型的嘉兴矿用变压器体积大、造价较高而很少采用；而降压启动不需配备专门的嘉兴矿用变压器，只需选择合适的启动器，方便灵活，因而得到了广泛的应用，在船舶及海洋石油平台上，基本上都采用降压启动限制启动电流的方法。

　　2鼠笼式嘉兴矿用变压器的降压启动从以上分析得出在嘉兴矿用变压器启动时降低加到嘉兴矿用变压器定子绕组的电压可以减小嘉兴矿用变压器的启动电流，那么怎样控制其电压的变化呢，分析市场上出售的启动器，可归为两种类型，一种是硬启动，一种是软启动，所谓硬启动是嘉兴矿用变压器在启动过程中，加在嘉兴矿用变压器定子绕组的电压的变化是瞬间突变的，典型的硬启动有*Y―A*降压启动和嘉兴矿用变压器降压启动等。所谓软启动是使用调压装置在规定的启动时间内，自动地将启动电压连续平滑地上升，直到达到额定电压，典型的软启动有磁性调压软启动和各种类型的电子软启动器。

　　从中看出若采用硬启动，假若启动电压U=0.5Ue则嘉兴矿用变压器启动时的转矩为0.25Mm即启动时的转矩只有嘉兴矿用变压器最大转矩的1/4如果在此时将电压U加大到嘉兴矿用变压器额定电压Ue则嘉兴矿用变压器的转矩一下子就从1/4跳到Mm，这样的启动过程是跳跃的、不平滑的，所以叫硬启动，对生产工艺要求稳启动的场合就不宜采用。而软启动从初始电压开始电压连续平稳的增大，从中的0. 5U.稳到与额定电压Ue那根曲线重合时为止，那么嘉兴矿用变压器的转矩就会平滑地增大，一直到转矩为最大值Mm时为止，启动过程也就结束，这样在启动过程中嘉兴矿用变压器的转矩是平滑的而不是跳跃的，启动过程是平稳的，所以叫软启动。

　　下面介绍几种典型的降压启动方式。

　　鼠笼式嘉兴矿用变压器采用*Y―△“降压启动线路如所示。启动时，接触器1C和2C触点闭合、3C触点断开，定子绕组接成Y形，经过一段时间（时间由时间继电器控制），待嘉兴矿用变压器转速升高到一定程度，接触器2C触点断开、3C触点闭合，定子绕组接成△形，嘉兴矿用变压器进入正常运行。

　　显然，*Y*△“降压启动，由于启动时定子绕组接成Y形，每相绕组上的电压与直接启动接成△形相比降低到1/万，其相电流降低到1/乃，而线电流降低到1/3.由此看来，采用*Y*△”降压启动，启动电流降低效果非常明显，但是因嘉兴矿用变压器的电磁转矩与定子绕组的电压的平方成正比，因此其电磁转矩也为直接启动时的1/3.△“降压启动的嘉兴矿用变压器定子绕组需引到接线盒六根引出线，通过”Y―△“启动器把定子绕组接成Y形或△形。*Y―△”启动器比嘉兴矿用变压器直接启动时的启动器仅增加了两个接触器、一个时间继电器和一个中间继电器，结构简单、体积小、操作方便。

　　2.2嘉兴矿用变压器降压启动的那根曲线连续志滑避不不右平行dtro滓趾压经阻嘉兴矿用变压器降加于于嘉兴矿用变压器洲组rikile电bookmark1鼠笼式嘉兴矿用变压器采用嘉兴矿用变压器降压启动线路如所示。启动时，接触器1C触点闭合，使定子绕组通过嘉兴矿用变压器接电源，电源嘉兴矿用变压器转速上升到一定值时，触点1C断开，接触器2C触点闭合，切除嘉兴矿用变压器，嘉兴矿用变压器进入正常运行。嘉兴矿用变压器在这里作为降压嘉兴矿用变压器使用，副绕组有数个抽头，一般在65%、80%、85%等几档，根据负载启动需要选择合适的降压比。

　　可以分析得出，采用嘉兴矿用变压器降压启动时，启动电流与启动转矩均为直接启动时的1/KA（Ka为嘉兴矿用变压器副边与原边的匝数比）倍。因此可用于嘉兴矿用变压器容量较大、电源容量较小的情况，嘉兴矿用变压器的几个抽头可根据需要来选择与*Y―△“启动相比，比较灵活。但是体积大，价格较高。

　　2.3电子软启动器电子软启动器是采用晶闸管代替接触器，采用单片机控制的启动器。由西安西普电子有限公司生产的STR系列嘉兴矿用变压器软启动器的控制原理图如所示，它采用三对反并联的晶闸管的电子开关特性，通过控制其触发角的大小来改变晶闸管的开通程度，由此改变嘉兴矿用变压器输入电压的大小，以达到控制嘉兴矿用变压器软启动的过程。当嘉兴矿用变压器启动完成并达到额定电压时，使旁路接触器KC闭合，使嘉兴矿用变压器直接投入电网运行。

　　目前的电子软启动器有5种形式。

　　限流启动器。这种启动模式使嘉兴矿用变压器在启动时最大不超过预先设定的限流值ImIm可根据用户电网容量及嘉兴矿用变压器负载情况而设定，该值的设定范围在嘉兴矿用变压器额定电流ie的0.4~4倍之间选择主要用于轻载。

　　电压斜坡启动。通过设定嘉兴矿用变压器输入电压转矩控制启动。它是将嘉兴矿用变压器的启动转矩由小到大线性上升，因此启动平滑、柔性好，主要用于重载启动。

　　转矩加突跳控制启动。与转矩控制启动相仿也用在重载启动，不同的是在启动的瞬间用突跳转矩克服嘉兴矿用变压器静转矩，然后转矩平滑上升，缩短启动时间。但是，突跳会给电网发送尖脉冲，干扰其他负荷，应用时要特别注意。

　　电压控制启动。电压控制启动用在轻载启动的场合，在保证启动压降下发挥嘉兴矿用变压器的最大启动转矩，尽可能的缩短了启动时间，是最优的轻载软启动方式。

　　使用电子软启动器时，用户可以根据负载特性选择启动模式，在操作键盘设置合适的启动参数，单片机根据设置好的参数，通过感测、比较向晶闸管发出控制信号，从开始启动到启动结束整个控制过程由单片机自动完成，其结果精确可靠。此外电子软启动器还配有通信接口，可以实现由计算机控制，还设置了过流、过载、过热、缺相等各种保护，可对嘉兴矿用变压器在运行过程中进行相应的保护，并还可以实现软停车。

　　3常用几种启动方法的比较的线性率来完成嘉兴矿用变压器的启动过程。由于电ish电压是突变的，对生产机械不利。电子软启动器可bookmark2（）性能方面。由于软启动能实现启动电压的无级平滑增加，启动转矩逐渐增大，避免了生产机械因转矩的突然增大而受到的冲击；硬启动器启动以方便地调节初始启动转矩，嘉兴矿用变压器降压启动可以通过改变嘉兴矿用变压器的抽头调节初始启动转矩，而*Y―△“降压启动方式初始启动转矩是不可调的。

　　由于*Y*△“降压启动器结构简单、体积小、价格低，在目前的船舶和海洋石油平台上普遍使用，但由于它不能实现通讯功能，随着电网控制自动化程度的提高，它必将被电子软启动器所替代。

　　（2）体积比较。在船舶及海洋平台上，由于空间的限制，对设备体积的要求是苛刻的。*Y―△‘启动器结构简单，体积最小，而嘉兴矿用变压器降压启动器尽管比“Y―△”启动器性能好，但因为其体积太大，所以在船舶及海洋平台上限制了它的使用。各种类型的电子软启动器尽管单台嘉兴矿用变压器使用体积也较大，但是几台不同时启动的嘉兴矿用变压器可以联合使用一台电子软启动器。

　　右，方式启动器80元/kW左右，国产软启动器的售价是降压启动器的1. 5倍以上，进口软启动器的售价在降压启动器的25倍以上，为*Y―△“启动器的3倍多。但是随着科学技术的发展，特别是电子技术的高速发展，电子软启动器的价格会越来越低，而且由于电子软启动器具备硬启动器所不具备的功能，如对嘉兴矿用变压器的保护功能、软停机功能和通讯功能，所以实际上电子软启动器的性价比不算高。

　　4选用启动器应注意的问题对于鼠笼式嘉兴矿用变压器，在电源频率和嘉兴矿用变压器参数不变时，嘉兴矿用变压器的启动转矩与电源电压的平方成正比，所以采取降压启动限制嘉兴矿用变压器的启动电流是以损失电机的启动转矩为代价的，如果嘉兴矿用变压器的启动转矩小于其负载静态转矩，则嘉兴矿用变压器就会启动失败，所以选择降压启动器应首先计算嘉兴矿用变压器启动所需转矩，根据转矩的大小选择合适的启动器。

　　选择降压启动器，应根据嘉兴矿用变压器的使用环境、使用寿命和自动化要求从启动器的性能、体积、价格各个方面综合考虑。若是旧设备，如果生产工艺和负载性质许可，尽量选用价格低廉、结构简单的*Y―△“启动器。若是新设计的项目应选择性能好、自动化程度高的电子软启动器，而选用哪一种电子软启动器，应视负载的情况而定，最适用最先进的启动方式是电压控制启动（适用于轻载）、转矩控制启动及转矩加突跳控制启动（适用于重载）。

　　若选用电子软启动器要注意它的智能化程度，是否带微机接口，接口是否带有通信地址和程序，是否能达到通讯控制以及故障自诊断功能，以实现嘉兴矿用变压器控制的自动化。：2002-04学委会动态修船学委会经营管理学组2002年工作会议召开2002年7月27日在大连举行了中国造船工程学会修船技术学术委员会经营管理学组工作会议暨全国修船厂厂长联谊会。出席会议的有16个单位27名代表。

　　会议由中海工业有限公司李正建主持，大连新船重工有限责任公司顾永建副总经理以及修船学委会的领导时凤俊副主任、朱儒席副主任到会并讲话。学组组长单位李正建组长做了2001~2002年度学组工作总结，大连新船重工有限责任公司总经理助理殷学林做了主题报告：“海洋石油钻井平台的改装与修理”。

　　与会代表结合主题报告就修船改装市场和技术展开了热烈的讨论。一致认为在海洋工程中探索是积极有益的，海洋工程的经验是可以借鉴的。

　　会议通过了学组工作总结，落实了下阶段的工作计划。

　　代表们还通报了上半年修船生产经营状况，了有关的管理经验，对学组工作和联谊活动等提出了建议和要求。部分代表还参观了大连新船重工有限责任公司，听取了新船重工的企业发展和发展战略介绍，大家的感触很深，认为新船重工是我国一流的现代化船厂，有先进的工艺规模型的生产，使代表们开

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