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關(guān)于電動機(jī)再起動技術(shù)的幾點(diǎn)認(rèn)識
摘要：本文從分析供配電系統(tǒng)故障對電動機(jī)的影響著手,較全面地分析了各種電動機(jī)再起動的方法及技術(shù),重點(diǎn)介紹了電壓與電流控制式電動機(jī)群再起動方法及可編程序控制器電動機(jī)群再起動技術(shù),以及如何選擇電動機(jī)再起動的方法與技術(shù)。
關(guān)鍵詞：電動機(jī) 再起動供配電系統(tǒng)故障
隨著工業(yè)的發(fā)展,企業(yè)內(nèi)具有數(shù)千臺電動機(jī)的供配電系統(tǒng)已屢見不鮮。如此龐大的供配電系統(tǒng)發(fā)生故障的概率是很高的,一旦發(fā)生故障就會造成幾十臺甚至幾百臺電動機(jī)停止運(yùn)行。目前電動機(jī)再起動的方法及技術(shù)有許多種,而且各有千秋,如何根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定企業(yè)需要的電動機(jī)再起動方法與技術(shù)是一個擺在我們面前的關(guān)鍵問題。
一、供配電系統(tǒng)故障對電動機(jī)供電回路的影響
供配電系統(tǒng)故障的不同對電動機(jī)供電回路的影響也不一樣,再起動處理的方法也應(yīng)有區(qū)別。供配電系統(tǒng)故障分單相接地、兩相短路、三相短路、對稱及不對稱等多種故障形式,但對電動機(jī)供電回路的影響主要取決于故障的時間及電壓降低的幅度。我們常見的有以下三種情況:
1.瞬時欠壓(Voltage Sag)是瞬時的電壓降低,而不是電壓的消失,其過程分為電壓降低與電壓恢復(fù)兩部分。供配電系統(tǒng)發(fā)生故障的瞬時,由于感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子的磁鏈不能突變,原有的電流將繼續(xù)存在,并在定子繞組端子間感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓并不立即下降,而且能保持相當(dāng)長時間,此電壓稱為殘余電壓。由于殘余電壓的存在,如果電源斷開后,很快又再次合閘,將出現(xiàn)較大的合閘沖擊電流及沖擊轉(zhuǎn)矩,沖擊大小由合閘瞬間電動機(jī)的殘余電壓大小及相位決定。
2.短時失壓與瞬時欠壓的區(qū)別在于殘余電壓是否消失。短時失壓是電壓降低至消失而后電壓才恢復(fù)。產(chǎn)生的原因主要是繼電保護(hù)時差配合等原因無法實現(xiàn)快速切除故障。故障發(fā)生瞬間,電動機(jī)的電流與轉(zhuǎn)矩陡然增大,然后逐漸振蕩衰減,而殘余電壓和轉(zhuǎn)速也開始逐漸下降。電源恢復(fù)瞬間,電動機(jī)的電流與轉(zhuǎn)矩也會迅速增大,然后逐漸振蕩衰減,而轉(zhuǎn)速也開始逐漸上升,經(jīng)過短時的振蕩后穩(wěn)定在某一數(shù)值上。
供配電系統(tǒng)發(fā)生短時失壓時,低壓電動機(jī)交流接觸器已斷開,非再起動的高壓電動機(jī)均跳閘,電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降很多,此時BZT等保護(hù)可立即動作。母線電壓恢復(fù)后,電動機(jī)再起動技術(shù)的處理應(yīng)是將全部參加再起動的電動機(jī)再起動,但采用的電動機(jī)再起動方法與技術(shù)不同再起動的過程也各異。
3.長期失壓是指供配電系統(tǒng)電壓消失時間通常大于10秒的故障。當(dāng)電動機(jī)所在的母線發(fā)生長期無法恢復(fù)的故障時,電動機(jī)已全部停止運(yùn)轉(zhuǎn)。為了防止電動機(jī)隨供配電系統(tǒng)的恢復(fù)同時再起動而造成的設(shè)備事故及人身傷亡,必須清除全部電動機(jī)的再起動信息。
二、電動機(jī)再起動方法
1.無控式再起動方法
在供配電系統(tǒng)故障后電壓恢復(fù)瞬時,按電動機(jī)的運(yùn)行信息,立即將所有參加再起動的電動機(jī)全部同時再起動既為無控式再起動方法。該方法電路簡單,使用電器元件很少,費(fèi)用低,但存在不少缺點(diǎn)。比如:受到供配電系統(tǒng)容量的限制不能完成全部運(yùn)行電動機(jī)均參加再起動;可因電動機(jī)殘余電壓而產(chǎn)生電流及轉(zhuǎn)矩沖擊;由于多臺電動機(jī)同時起動會產(chǎn)生很大的非周期沖擊電流,可能造成變壓器跳閘,同時也會造成電動機(jī)端電壓顯著下降,電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩低于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,使再起動失敗;無法防止短時再次再起動以及再起動時間過長。
2.可控式再起動方法
(1)時差控制式電動機(jī)群分批再起動
時差控制式電動機(jī)群分批再起動方法是預(yù)先將全部參加再起動的電動機(jī)分為固定的多個批次,每臺電動機(jī)固定在一個批次中,每批再起動電動機(jī)固定一個再起動時間,各批次再起動時間有一個時差,而且再起動時間越長時差越大。
時差控制式電動機(jī)群分批再起動的優(yōu)點(diǎn)是控制方法簡單,主要缺點(diǎn)是時差難以選擇。時差選大了會使再起動過程拖延很長時間,最后一批再起動電動機(jī)幾乎是在完全停轉(zhuǎn)的情況下滿載起動,這使得許多電動機(jī)因過電流而跳閘;時差選小了會出現(xiàn)相鄰批次的再起動電流疊加,造成母線電壓下降。
(2)電壓控制式電動機(jī)群分批再起動
電壓控制式電動機(jī)群再起動方法也是預(yù)先將全部參加再起動的電動機(jī)分為固定的許多批次,每臺電動機(jī)也固定在一個批次中。正常運(yùn)行時監(jiān)測電動機(jī)群的母線電壓,故障后電壓恢復(fù)時用再起動電動機(jī)群的母線電壓控制各批電動機(jī)完成再起動任務(wù)。該方法與電壓與電流控制式電動機(jī)群再起動方法相比簡單一點(diǎn),但因為在再起動過程中再起動電流的變化很大,而母線電壓變化較小,僅用母線電壓控制很難實現(xiàn)監(jiān)測電動機(jī)的再起動狀態(tài)。
(3)電壓與電流控制式電動機(jī)群分批再起動
與上述兩種方法一樣,該方法也是預(yù)先將全部參加再起動的電動機(jī)分為固定的許多批次,每臺電動機(jī)也固定在一個批次中。正常運(yùn)行時監(jiān)測電動機(jī)群的母線電壓,而在故障后電壓恢復(fù)時是用再起動電動機(jī)群的母線電壓與母線總電流共同控制各批電動機(jī)完成再起動任務(wù)的。
在再起動過程中始終檢測再起動電動機(jī)群的母線電壓與母線總電流,如母線電壓與母線總電流滿足了再起動要求就立即起動下一批電動機(jī),直至再起動完成。
(4)電壓與電流計算式電動機(jī)群分批再起動
電壓與電流計算式電動機(jī)群分批再起動對電動機(jī)群沒有固定的分批,供配電系統(tǒng)電壓恢復(fù)后,該方法立即將停運(yùn)的電動機(jī)按重要性及負(fù)載性質(zhì)等條件排好再起動的順序,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的再起動最大電流Im及母線恢復(fù)電壓計算出第一批應(yīng)再起動的電動機(jī)的容量及臺數(shù),并立即再起動第一批機(jī)群。然后檢測再起動電動機(jī)群的母線電壓及母線總電流,根據(jù)檢測結(jié)果計算出下一批應(yīng)再起動的電動機(jī)的容量和臺數(shù),并立即再起動該批電動機(jī),以此類推,直至全部電動機(jī)再起動結(jié)束。
電壓與電流計算式電動機(jī)群分批再起動是目前最合理的再起動方法。
三、結(jié)束語
企業(yè)必須首先提高對供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備維護(hù)及管理工作,以提高供配電系統(tǒng)的可靠性及供電質(zhì)量,但供配電系統(tǒng)的故障是不能完全避免的。電動機(jī)的再起動技術(shù)是對供配電系統(tǒng)故障后的補(bǔ)救措施之一,目的是進(jìn)一步提高供配電系統(tǒng)對電動機(jī)供電的可靠性,因此要求用于電動機(jī)再起動技術(shù)的元件及設(shè)備的可靠性應(yīng)非常高, 否則電動機(jī)再起動技術(shù)就失去了應(yīng)有的價值。企業(yè)選擇電動機(jī)再起動方法與技術(shù)時應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,根據(jù)再起動電動機(jī)的重要性、數(shù)量及供配電系統(tǒng)故障后對企業(yè)造成的安全及經(jīng)濟(jì)損失等方面確定最佳的再起動方法與技術(shù)。
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