專利名稱：一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型發(fā)明涉及一種增容軟起動裝置，尤其涉及一種大功率高壓電動機液態(tài) 增容軟起動裝置。
背景技術(shù)：
高壓電動機軟起動分為三種固態(tài)軟起動、液態(tài)軟起動、電抗器起動。固態(tài)軟起動控制系統(tǒng)可以對電機進行起動和保護，其CPU對可控硅進行相角觸發(fā) 控制以降低起動時加在電機上的電壓，然后通過逐步的控制加在電機上的電壓平滑的增加 電機電磁轉(zhuǎn)矩，直到電機加速到全速運行。這種起動方式可以降低電機的起動沖擊電流，減 少對電網(wǎng)和電機自身的沖擊。同時也減少了對聯(lián)接在電機上機械負載裝置的機械沖擊，以 延長設(shè)備的使用壽命，減少故障和停機檢修時間。但是，針對大功率電動機起動，在電網(wǎng)容 量有限的情況下固態(tài)軟起動會產(chǎn)生諧波，不適合與FC電路并聯(lián)使用，不能解決電網(wǎng)壓降的 問題。對于電抗器起動，電力系統(tǒng)中所采取的電抗器常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗 器。串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流，也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電 網(wǎng)中的高次諧波。但是，電抗器起動不適合大功率電動機的起動，特別是10000KW以上的電 動機。中國專利CN 10121292A公開另一種大型電動機液態(tài)降壓無功補償軟起動裝置， 包括液態(tài)降壓軟起動裝置和起動及運行切換開關(guān)，該液態(tài)降壓軟起動裝置的進線端通過起 動柜開關(guān)接入電網(wǎng)，出線端通過切換柜開關(guān)和電動機相連，降壓起動裝置出線端還并接有 無功補償電容器進行系統(tǒng)增容。該發(fā)明降低了電動機的起動電流和電動機起動對電網(wǎng)電壓 的影響，減小了電壓波動幅度，提高了電動機起動時的功率因數(shù)。但上述發(fā)明由于軟起動過 程中電容器組容量大，投切浪涌電流大，而且起動時間短，投切中易造成瞬間過電壓，導(dǎo)致 系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，而且起動完成后大量的電容器組退出閑置，不能起到運行節(jié)能作用。并沒 有動態(tài)確定增容補償容量，僅僅利用了給定取值的電容，限制了應(yīng)用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高壓電動機液態(tài)增容軟 起動裝置，其動態(tài)無功控制器通過PLC或單片機的邏輯程序控制投切信號，根據(jù)相關(guān)參數(shù) 計算獲得的補償容量，選擇相應(yīng)容量的高壓電力電容器分組，保證液態(tài)增容軟起動裝置正 常的起動與運行補償，提高系統(tǒng)可靠性并運行節(jié)能。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的這種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，包括高 壓開關(guān)柜、液態(tài)軟起動單元、運行單元，其特征在于所述的軟啟動裝置還設(shè)有增容補償單 元；所述的增容補償單元并聯(lián)在高壓開關(guān)柜和電動機單元組成的主回路中，所述的增容補 償單元至少有一組高壓電容投切單元和一動態(tài)無功控制器，所述的高壓電容投切單元包括 投切開關(guān)與高壓電容器，投切開關(guān)與動態(tài)無功控制信號電連接；所述動態(tài)無功控制器通過邏輯編程給出控制投切信號調(diào)節(jié)無功補償電容器的大小。所述的液態(tài)軟啟動單元并聯(lián)接入電動機星點的運行單元，增容補償系統(tǒng)Y型接入 電動機電源進線端。所述的液態(tài)軟啟動單元并聯(lián)接入電動機電源進線端的運行單元，增容補償單元Y 型接入運行單元的電源進線端。所述的增容補償單元由2 3組高壓電容投切單元組成。所述投切開關(guān)為斷路器或真空接觸器。本實用新型提出的這種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置在原有的高壓交流電動 機液態(tài)軟起動裝置的基礎(chǔ)上增加一帶有動態(tài)無功控制器的增容補償單元，通過檢測電動機 的轉(zhuǎn)速并經(jīng)過計算起動過程中的無功需求來決定投入的無功補償量，擴展了現(xiàn)有液態(tài)軟起 動補償裝置的應(yīng)用范圍，具有較好的技術(shù)效果。

圖1為本實用新型高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置主電路組成圖(軟起動接入電 動機星點端)；圖2為本實用新型高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置主電路組成圖(軟起動接入電 動機的電源端)。附圖標號說明1-增容補償單元，2-液態(tài)軟起動單元，3-運行單元，4-高壓開關(guān)柜，5-動態(tài)無功控制器A，6-動態(tài)無功控制器B。以下通過
以下結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，使上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。附圖1給出的是電動機星點端接入的一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，包括 高壓開關(guān)柜4、液態(tài)軟起動單元2、運行單元3，其特征在于所述的軟啟動裝置還設(shè)有增容 補償單元1 ；所述的增容補償單元1并聯(lián)在高壓開關(guān)柜4和電動機單元組成的主回路中，所 述的增容補償單元1至少由一組高壓電容投切單元和一動態(tài)無功控制器，所述的高壓電容 投切單元包括投切開關(guān)KM與高壓電容器C，投切開關(guān)與動態(tài)無功控制信號電連接；所述動 態(tài)無功控制器通過邏輯編程給出控制投切信號調(diào)節(jié)無功補償電容器的大小。本實用新型給 出的兩個實施例中包括兩個動態(tài)無功控制器5、6、兩個無功補償電容器C”C2，和兩個投切 開關(guān)KM” KM2,所述投切開關(guān)KM” KM2與所述高壓開關(guān)柜4電連接，所述動態(tài)無功控制器5、 動態(tài)無功控制器6與所述投切開關(guān)KM1IM2電連接，所述投切開關(guān)KM1IM2與所述無功補償 電容器C” C2電連接；所述動態(tài)無功控制器5、動態(tài)無功控制器6分別通過邏輯編程給出控 制投切信號調(diào)節(jié)無功補償電容器CpC2的大小。上述高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置的進線端通過高壓開關(guān)柜4接入電網(wǎng)。所 采用的投切開關(guān)KMp KM2為斷路器或真空接觸器。補償容量通過相關(guān)參數(shù)計算獲得，繼而， 根據(jù)計算得到的補償容量選擇相應(yīng)容量的高壓電力電容器。[0023]三相交流電動機M的一端接高壓開關(guān)柜。高壓開關(guān)柜4包括端子T、起動運行開關(guān) QF1,電流互感器TA1、電容C、指示燈L、避雷器F1、零序電流互感器TA3和接地開關(guān)K組成，由 帶端子T接入電網(wǎng)供電，端子T、起動運行開關(guān)QF1、電流互感器TA1、零序電流互感器TA3串 接后接三相交流電動機M,電流互感器TA1和零序電流互感器TA3之間并接一接地開關(guān)K，接 地開關(guān)兩端并聯(lián)避雷器F1，電容C和指示燈L串聯(lián)后也并聯(lián)在接地開關(guān)K兩端。三相交流電動機M的另一端串接運行單元3，所述的運行單元3由電流互感器TA2 和起動運行開關(guān)QF2串接后接至中性點N1,中性點N1引出線串接一避雷器F2后接地。運行 單元3的電流互感器TA2和起動運行開關(guān)QF2之間連接液態(tài)軟起動單元2。液態(tài)軟起動單 元2包括一連接至中性點N2的可變電阻A。附圖2給出的應(yīng)用在電動機電源進線端接入的一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動 裝置，其中高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，包括高壓開關(guān)柜4、液態(tài)軟起動單元2、運行單 元3，其特征在于所述的軟啟動裝置還設(shè)有增容補償單元1 ；所述的增容補償單元1并聯(lián) 在高壓開關(guān)柜4和運行單元3的主回路中，所述的增容補償單元1至少由一組高壓電容投 切單元和一動態(tài)無功控制器，所述的高壓電容投切單元包括投切開關(guān)KM與高壓電容器C， 投切開關(guān)與動態(tài)無功控制信號電連接；所述動態(tài)無功控制器通過邏輯編程給出控制投切信 號調(diào)節(jié)無功補償電容器的大小。本實用新型給出的兩個實施例中包括兩個動態(tài)無功控制 器5、6、兩個無功補償電容器C” C2，和兩個投切開關(guān)KMpKM2,所述投切開關(guān)KMpKM2與所述 高壓開關(guān)柜4電連接，所述動態(tài)無功控制器5、動態(tài)無功控制器6與所述投切開關(guān)KMp KM2 電連接，所述投切開關(guān)KMp KM2與所述無功補償電容器Cp C2電連接；所述動態(tài)無功控制器 5、動態(tài)無功控制器6分別通過邏輯編程給出控制投切信號調(diào)節(jié)無功補償電容器Cp C2的大 小。上述高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置的進線端通過高壓開關(guān)柜4接入電網(wǎng)。所 采用的投切開關(guān)KMp KM2為斷路器或真空接觸器。補償容量通過相關(guān)參數(shù)計算獲得，繼而， 根據(jù)計算得到的補償容量選擇相應(yīng)容量的高壓電力電容器。此外，其中的改變之處還有兩點，其一采用更為簡化的液態(tài)軟起動單元2并將該 液態(tài)軟啟動單元2的開關(guān)端并聯(lián)在增容補償單元1和開關(guān)柜4的輸出主回路中；將液態(tài)軟 啟動單元2的輸出端并聯(lián)至運行單元連接三相交流電動機M的主回路中。其二將三相交流 電動機M移至運行單元3的輸出端。通過采用上述技術(shù)方案的這種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，在原有的高壓交 流電動機液態(tài)軟起動裝置的基礎(chǔ)上增加動態(tài)無功電容補償裝置，通過檢測電動機的轉(zhuǎn)速并 經(jīng)過計算起動過程中的無功需求來決定投入的無功補償量。無功補償容量的確定需要用 戶提供電網(wǎng)、電動機、負載的詳細參數(shù)以及用戶對電網(wǎng)壓降的要求。增加的無功電容補償裝 置滿足了電動機起動過程中的大量無功需求，降低了電動機起動過程中所產(chǎn)生過大的電網(wǎng) 壓降。使用該裝置后，可以降低小容量電網(wǎng)的擴容投入，節(jié)約資源。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式
僅限于此，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本發(fā)明的保護范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，包括高壓開關(guān)柜(4)、液態(tài)軟起動單元(2)、 運行單元(3)，其特征在于所述的軟啟動裝置還設(shè)有增容補償單元(1)；所述的增容補償 單元(1)并聯(lián)在高壓開關(guān)柜(4)、電動機單元組成的主回路中，所述的增容補償單元(1)至 少有一組高壓電容投切單元和一動態(tài)無功控制器，所述的高壓電容投切單元包括投切開關(guān) 與高壓電容器，投切開關(guān)與動態(tài)無功控制信號電連接；所述動態(tài)無功控制器通過邏輯編程 給出控制投切信號調(diào)節(jié)無功補償電容器的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，其特征在于所述的 液態(tài)軟啟動單元(2)并聯(lián)接入電動機星點的運行單元，增容補償系統(tǒng)(I)Y型接入電動機電 源進線端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，其特征在于所述的 液態(tài)軟啟動單元(2 )并聯(lián)接入電動機電源進線端的運行單元，增容補償系統(tǒng)(1) Y型接入運 行單元的電源進線端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，其特征在于所述的 增容補償單元由2 3組高壓電容投切單元組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，其特征在于所述投 切開關(guān)為斷路器或真空接觸器。
專利摘要一種高壓電動機液態(tài)增容軟起動裝置，包括高壓開關(guān)柜(4)、液態(tài)軟起動單元(2)、運行單元(3)，其特征在于所述的軟啟動裝置還設(shè)有增容補償單元(1)；所述的增容補償單元(1)并聯(lián)在高壓開關(guān)柜(4)、電動機單元組成的主回路中，所述的增容補償單元(1)至少由一組高壓電容投切單元和一動態(tài)無功控制器，所述的高壓電容投切單元包括投切開關(guān)與高壓電容器，投切開關(guān)與動態(tài)無功控制信號電連接；所述動態(tài)無功控制器通過邏輯編程給出控制投切信號調(diào)節(jié)無功補償電容器的大小。本實用新型在原有的高壓交流電動機液態(tài)軟起動裝置的基礎(chǔ)上增加靜態(tài)無功電容補償裝置，通過檢測電動機的轉(zhuǎn)速并經(jīng)過計算起動過程中的無功需求來決定投入的無功補償量，擴展了現(xiàn)有液態(tài)軟起動補償裝置的應(yīng)用范圍，具有較好的技術(shù)效果。
文檔編號H02J3/18GK201918938SQ20112001635
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者周曙輝, 許光偉 申請人:上海追日電氣有限公司