山东盛华电机生产厂家：浅析大功率电机供电及起动方式

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大功率电机直接起动（全压起动）会引起电气和机械两方面的问题，电气方面：造成电网电压降低，当电网电压低于85%额定电压时将影响其他设备正常运行；起动电流大，将造成电动机绕组过热，加速绝缘老化，缩短电动机寿命；机械方面：大的起动转矩会对所拖动设备及传动部件造成大的冲击力，缩短设备使用寿命。大功率电机是否可全压起动需根据电网参数和电动机参数经过电动机起动计算确定，但大容量电机（P≥5000kW）多采用变压器-电动机组或降压启动方式，现对几种不同启动方式分析比较如下：

一、变压器-电动机组起动

变压器-大功率电动机组供电和起动方式是全压起动的另外一种形式。采用变压器-电动机组供电和起动时，10kV母线只有一台电动机，上级母线（35kV和110kV）的电压降较小，因此不会影响其他电气设备的正常运行。这种供电和起动方式接线简单、运行可靠、经济、维护工作量小，起动转矩大，起动时间短，多用于10MW以下容量电机。

二、电抗器起动（+电容器起动）

电抗器起动是指电抗器与电机定子绕组串联，以限制电机的起动电流，电机启动后切除，适合于6kV或10kV电机。定子串电抗器后，大功率电机的起动电流会成比例减小，因此，电抗器的阻值必须依据电机起动时的阻力矩大小来选择，起动转矩大于阻力矩时电机才会顺利起动。有时通过加装无功电容器，来改善起动条件。这种起动方式的优点是比较平稳，接线简单，投资少，但起动电流大，起动转矩小，实际应用较少。

三、自耦变压器降压起动

是在大功率电机供电回路中串入自耦变压器，起动时电动机电源接于自耦变压器低压侧，电动机起动时通过调节变压器的变比来调节起动电流和起动转矩的大小，起动完成后通过断路器短接自耦变压器，大功率电机在额定电压下运行。这种方法可以起动电动机功率较大（40MW），要求起动转矩大，启动时对电网造成较大冲击的情况。

四、固态软起动

固态软起动也称晶闸管软起动，是目前使用较多的软起动方式，采用先进的DSP控制技术、电力电子技术来控制三相反并联晶闸管的导通，进而控制软起动装置的输出电压按一定的规律平滑变化，保持起动电流在设置值范围内。

固态软起动装置结构紧凑、体积小、安装方便。当电动机功率小于10MW时，电网条件不允许直接起动的情况，建议采用固态软起动装置。因为功率小于10MW的固态软起动装置价格合理，应用较多。功率大于10MW的固态软起动装置因价格较贵，应用的不多。

五、变频软起动

变频装置做软起动，通过调节变频器的频率来调节输出电压，可达到大功率电机转速平滑上升的目的，起动完成后变频器退出运行，电动机切换至工频电压下运行。变频装置起动的优点是转速平稳上升，转矩平稳加大，起动电流小（可以是额定电流），对大功率电机及被驱动设备损伤最小，但因其价格昂贵，维护工作量大，维护成本高，只有在其它起动方式无法满足要求时才会考虑使用。

电网条件允许（有35kV、110kV或220kV供电回路，短路容量足够）、经过计算电动机起动时母线电压符合要求，优先选用变压器-电动机组直接起动方式。因为变压器的故障率很小，所以变压器-电动机组运行的安全可靠性很高，维护工作量也很小。一般电动机功率小于10MW时宜选用35/10.5kV变压器，接于35kV母线。电机功率大于10MW小于20MW时宜选用110/10.5kV变压器或自耦变压器起动，接于110kV母线；大功率电机功率大于20MW时宜选用110/10.5kV变压器+自耦变压器起动方式，或采用变频软起动方式。

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