專利名稱：一種用于大功率籠型電機(jī)特變補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于籠型大功率電機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于大功率籠型特型變壓補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路。
背景技術(shù)：
目前隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)行程迅速膨脹，在我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)能耗企業(yè)(如鋼鐵、化工等行業(yè))里，高壓IOOOOkW以上的大功率電機(jī)使用越來(lái)越頻繁了，如此大功率電機(jī)起動(dòng)所耗費(fèi)的電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)度(最小短路容量)、容忍裕度(電壓波動(dòng)范圍)、擾動(dòng)強(qiáng)度(無(wú)功起動(dòng)電流沖擊)都是一個(gè)強(qiáng)大的考驗(yàn)，降壓限流防沖擊的起動(dòng)方式在高壓大功率籠型電機(jī)面前可以實(shí)現(xiàn)形式越來(lái)越少，是否可以找到電機(jī)起動(dòng)瞬間無(wú)功沖擊電流盡量的小，網(wǎng)側(cè)電壓波動(dòng)少的起動(dòng)方式，是目前高壓大功率籠型電機(jī)起動(dòng)困難主要問(wèn)題。而目前采用無(wú)諧波較為穩(wěn)妥的自耦變壓器進(jìn)行降壓起動(dòng)方式里，無(wú)可避免會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)突出問(wèn)題其一，采用自耦變壓器起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)瞬間由于瞬時(shí)浪涌沖擊會(huì)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流形成沖擊峰值電流；其二，自耦變壓器起動(dòng)完成時(shí)，由于自耦變壓器電氣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其旁路方式會(huì)有主回路會(huì)有極其短暫斷電自起動(dòng)過(guò)程，在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，電機(jī)運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)明顯振動(dòng)；其三，自耦變壓器轉(zhuǎn)換旁路全壓運(yùn)行時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)從降壓起動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為全壓全速狀態(tài)，由于電機(jī)端電壓突變，會(huì)造成瞬間的躍變沖擊浪涌電流產(chǎn)生。因此，傳統(tǒng)降壓起動(dòng)方式(如水電阻、電抗器、自耦變壓器等)對(duì)網(wǎng)側(cè)起動(dòng)電流限制和浪涌沖擊減弱方面均有一定局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)背景技術(shù)中提到的大型高壓電機(jī)降壓起動(dòng)通用技術(shù)不足，設(shè)計(jì)的一種削弱自耦變壓器在起動(dòng)瞬間浪涌沖擊電流峰值，并對(duì)運(yùn)行旁路短接沖擊浪涌電流也有一定抑制作用的用于大功率籠型電機(jī)特型變壓器補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種用于大功率籠型電機(jī)特變補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置，包括用于大功率籠型電機(jī)自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路，該主回路包括含有“田”字型硅鋼片鐵芯的自耦變壓器，自耦變壓器內(nèi)部裝有三個(gè)抽頭的手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)，自耦變壓器設(shè)有四個(gè)對(duì)外連接端口，其特征在于所述“田”字型硅鋼片鐵芯由兩個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱構(gòu)成，其中一個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱是一段純自耦變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)，另一個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱是由大、小“山”字型硅鋼片鐵芯、鐵餅、絕緣板構(gòu)成的純電抗器式鐵芯結(jié)構(gòu)，鐵餅及其兩側(cè)的絕緣板位于大、小“山”字型硅鋼片鐵芯對(duì)接端部之間；“田”字型硅鋼片鐵芯上設(shè)有獨(dú)立的自耦繞組和電抗器特性繞組，構(gòu)成特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器；自耦繞組的三組自耦抽頭分別與手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)相連；第一對(duì)外連接輸入端口通過(guò)自勵(lì)起動(dòng)斷路器與配電變壓器連接；第二對(duì)外連接輸出端口與旁路自勵(lì)繞組斷路器、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器的一端連接，起動(dòng)補(bǔ)償斷路器的另一端與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組星點(diǎn)公共端之間串接起動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償單元，聯(lián)絡(luò)斷路器的另一端分別與大功率籠型電機(jī)和旁路全壓運(yùn)行斷路器的一端連接，旁路全壓運(yùn)行斷路器的另一端與母線連接；第三對(duì)外連接輸出端口與星點(diǎn)公共端之間串接串勵(lì)控制斷路器；第四對(duì)外連接輸出端口與旁路自勵(lì)繞組斷路器的另一端相連。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的母線與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組星點(diǎn)公共端之間連接有由就地補(bǔ)償斷路器、就地補(bǔ)償電容器串聯(lián)構(gòu)成的就地補(bǔ)償電路。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的星點(diǎn)公共端為特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組短接成封閉星點(diǎn)公共端和就地補(bǔ)償電容器三個(gè)單相電容并接公共端，每個(gè)星點(diǎn)公共端都是各自封閉懸空的。本實(shí)用新型由于采用含有由特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器、自勵(lì)起動(dòng)斷路器、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器、起動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償單元、旁路自耦繞組斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器、旁路全壓運(yùn)行斷路器、串勵(lì)控制斷路器構(gòu)成主回路的大功率籠型電機(jī)特型變壓補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置，其中，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器包括一段純自耦變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)的一個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱，兩個(gè)由大、小“山”字型硅鋼片鐵芯及鐵餅、絕緣板構(gòu)成的純電抗器式鐵芯結(jié)構(gòu)，“田”字型硅鋼片鐵芯上設(shè)有獨(dú)立的自耦繞組和電抗器特性繞組，獨(dú)立自耦變壓器繞組的三組自耦降壓抽頭完全滿足自耦降壓限流起動(dòng)的全部特性，而獨(dú)立電抗器繞組則所含的兩個(gè)“山”型硅鋼片的對(duì)接端口處的鐵餅兩側(cè)的絕緣板厚度即間隙可根據(jù)大功率籠型電機(jī)功率起動(dòng)特性要求作適當(dāng)調(diào)整，獨(dú)立自耦變壓器繞組的自耦繞組部分與獨(dú)立電抗器繞組經(jīng)旁路自耦繞組并接，經(jīng)自勵(lì)起動(dòng)斷路器與配電變壓器連接，特型變壓器的自耦變壓繞組抽頭經(jīng)分接開(kāi)關(guān)連接后，通過(guò)起動(dòng)補(bǔ)償斷路器的另一端與星點(diǎn)公共端之間串接起動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償單元，起動(dòng)補(bǔ)償單元另一端短接成封閉星點(diǎn)公共端，聯(lián)絡(luò)斷路器的另一端分別與大功率籠型電機(jī)和旁路全壓運(yùn)行斷路器的一端連接，旁路全壓運(yùn)行斷路器的另一端與母線連接，特型變壓器電抗器繞組經(jīng)特型變壓器第四對(duì)輸出端口，對(duì)外連接旁路自勵(lì)繞組斷路器一端相連，自勵(lì)繞組斷路器另一端與特型變壓器第二對(duì)外接口輸出端、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器另一端相連；特型變壓器自耦變壓公共繞組經(jīng)過(guò)第三對(duì)外連接端口與星點(diǎn)公共端之間串接串勵(lì)控制斷路器，因而，起動(dòng)時(shí)，特型起動(dòng)變壓器利用獨(dú)立自耦繞組進(jìn)入自耦變壓狀態(tài)，保證了電機(jī)實(shí)現(xiàn)恒壓限流補(bǔ)償軟起動(dòng)，同時(shí)由于在自耦變壓器二次側(cè)同時(shí)接入起動(dòng)補(bǔ)償單元，不但對(duì)起動(dòng)回路功率因數(shù)得到補(bǔ)償，也對(duì)網(wǎng)側(cè)起動(dòng)限流起到一定分流補(bǔ)償作用，當(dāng)電機(jī)起動(dòng)完成，轉(zhuǎn)速接進(jìn)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，特型起動(dòng)變壓器會(huì)進(jìn)入失磁狀態(tài)，這時(shí)旁路并接入電抗器繞組，改變了自勵(lì)繞組的電感值，保持有明顯的線性度特性，不會(huì)出現(xiàn)明顯電壓陷落，而后再進(jìn)行旁路短接全壓運(yùn)行狀態(tài)接入，同時(shí)切除特型起動(dòng)變壓器，使其完全退出起動(dòng)狀態(tài)，而真正保證了降壓輕載運(yùn)行狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換成全壓全速過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)階梯式電壓逐級(jí)平穩(wěn)過(guò)渡轉(zhuǎn)換到全壓運(yùn)行狀態(tài)，徹底解決了因電機(jī)端電壓突變?cè)斐伤查g躍變浪涌電流沖擊問(wèn)題。本實(shí)用新型能夠很好適應(yīng)高壓大功率籠型電機(jī)實(shí)現(xiàn)以降低起動(dòng)電流、保護(hù)電機(jī)、減少電網(wǎng)沖擊為目的軟起動(dòng)方式，其顯著特點(diǎn)為1、特型起動(dòng)變壓器獨(dú)立制作的自耦繞組，可以獨(dú)立完成恒壓限流軟起動(dòng)過(guò)程和電機(jī)端起動(dòng)補(bǔ)償分流的降補(bǔ)過(guò)程，恒壓限流的作用在于利用特變的獨(dú)立的自耦變壓特性實(shí)現(xiàn)降壓限流起動(dòng)，電機(jī)側(cè)起動(dòng)降補(bǔ)作用在于起動(dòng)瞬間迅速補(bǔ)充部分電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程所需要的大量無(wú)功，減少?gòu)碾娋W(wǎng)吸取的無(wú)功容量；2、特型起動(dòng)變壓器的兩段獨(dú)立的自耦繞組和電抗器繞組功能轉(zhuǎn)換，很好解決傳統(tǒng)自耦變壓器起動(dòng)過(guò)稱中的失勵(lì)轉(zhuǎn)換沖擊問(wèn)題，可以在自耦狀態(tài)和失磁轉(zhuǎn)電抗?fàn)顟B(tài)做獨(dú)立切換，很好地實(shí)現(xiàn)了電機(jī)由起動(dòng)到輕載運(yùn)行的平穩(wěn)過(guò)渡；3、特型起動(dòng)變壓器特殊制作的獨(dú)立電抗器繞組，經(jīng)過(guò)與自耦繞組并接，以及和電機(jī)繞組串接的精密計(jì)算匹配，可以保證在并接自耦繞組時(shí)，保證了失磁自勵(lì)電感特性有明顯的線性度，實(shí)現(xiàn)了降壓輕載運(yùn)行狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換成全壓全速過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)明顯電壓陷落，完全保證了階梯式的電壓逐級(jí)平穩(wěn)過(guò)渡轉(zhuǎn)換到全壓運(yùn)行狀態(tài)，徹底解決了因電機(jī)端電壓突變?cè)斐伤查g躍變浪涌電流沖擊的問(wèn)題；4、同時(shí)由于特型自勵(lì)變壓器內(nèi)部革新改造，也改變了其自身阻抗特性，這為削弱自勵(lì)起動(dòng)變壓器在起動(dòng)瞬間浪涌沖擊電流峰值，有一定的抑制作用。本實(shí)用新型主要用于大功率籠型電機(jī)的自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電氣線路示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的電氣線路示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的特型自勵(lì)變壓器繞組接線原理圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3的特型自勵(lì)變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1中1、自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3，2、串勵(lì)控制斷路器QF1，3、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器0 2，4、起動(dòng)補(bǔ)償單元(1，5、聯(lián)絡(luò)斷路器QF4，6、旁路全壓運(yùn)行斷路器QF5，7、旁路自勵(lì)繞組斷路器QF6，8、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器`Tl，9、有三個(gè)抽頭Jl、J2、J3的手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K，10、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器獨(dú)立自耦繞組LI，11、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器獨(dú)立電抗器繞組L2，12、配電變壓器T2，13、進(jìn)線斷路器QF7，14、高壓大功率籠型電機(jī)M。實(shí)施例1如圖1所示。電網(wǎng)主母線通過(guò)配電變壓器T2接通進(jìn)線斷路器QF7輸入端，進(jìn)線斷路器QF7的出線端接通10 (6)kV起動(dòng)回路母線，起動(dòng)回路母線得電后再接入自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3進(jìn)線端，自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3出線端接特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的對(duì)外接口①。特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的接口①內(nèi)部并接著兩路獨(dú)立內(nèi)部繞組，一路連接著內(nèi)部獨(dú)立自耦變壓繞組LI，另一路連接著內(nèi)部獨(dú)立電抗器特性繞組L2。特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的自耦變壓器繞組LI的自耦抽頭部分通過(guò)手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K選取Jl觸點(diǎn)經(jīng)與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的對(duì)外接口②一端相連，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的對(duì)外接口②另一端分為三路輸出對(duì)外接口②的一路與起動(dòng)補(bǔ)償斷路器QF2進(jìn)線端連接，起動(dòng)補(bǔ)償斷路器QF2出線端與起動(dòng)三相補(bǔ)償單元Cl相連,起動(dòng)補(bǔ)償單元Cl三相電容的另一端短接成封閉星點(diǎn)公共端；特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl對(duì)外接口②的第二路輸出與聯(lián)絡(luò)斷路器QF4輸入端相連，聯(lián)絡(luò)斷路器QF4輸出端與旁路全壓運(yùn)行斷路器QF5輸出端并接相連，并接點(diǎn)直接接通高壓大功率電機(jī)M，而旁路全壓運(yùn)行斷路器QF5輸入端與電網(wǎng)10 (6) kV起動(dòng)回路母線相連接；特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl對(duì)外接口②的第三路輸出連接著旁路自耦繞組斷路器QF6輸出端，旁路自耦繞組斷路器QF6輸入端連接著特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的電抗器特性繞組L2。特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl對(duì)外接口③輸出端與串勵(lì)控制斷路器QFl輸入端相連，串勵(lì)控制斷路器QFl輸出端另一端將特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組短接成封閉星點(diǎn)公共端。特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl公共繞組短接成封閉星點(diǎn)公共端，圖1內(nèi)兩個(gè)星點(diǎn)公共端都是各自封閉懸空的。本實(shí)用新型實(shí)施例1的工作原理是主回路降壓限流補(bǔ)償起動(dòng)回路是接通主回路進(jìn)線斷路器QF7，電網(wǎng)主母線通過(guò)配電變壓器T2經(jīng)進(jìn)線斷路器QF7為10 (6)kV起動(dòng)回路母線供電，接通串勵(lì)控制斷路器QF1，使特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl公共繞組短接成星點(diǎn)，再接通自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl進(jìn)入自耦變壓狀態(tài)，由于手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K事先已經(jīng)調(diào)整好自勵(lì)變壓器抽頭Jl位置接通，此時(shí)再接通起動(dòng)補(bǔ)償斷路器QF2，使起動(dòng)三相補(bǔ)償單元Cl接入系統(tǒng)中，對(duì)起動(dòng)回路功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，最后接通聯(lián)絡(luò)斷路器QF4，電源接進(jìn)高壓大功率籠型電機(jī)M，實(shí)現(xiàn)電機(jī)恒壓限流補(bǔ)償軟起動(dòng)全過(guò)程。主回路全壓全速運(yùn)行回路是電機(jī)起動(dòng)完成轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，串勵(lì)控制斷路器QFl失電斷開(kāi)，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl進(jìn)入失磁狀態(tài)，這時(shí)接通旁路自勵(lì)繞組斷路器QF6，形成了特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器TI內(nèi)部的自耦繞組LI和電抗器繞組L2成為并接狀態(tài)，由于電抗器繞組L2良好電抗器線性抗值特性改變了特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器原有失勵(lì)抗值非線性特性，使并聯(lián)串勵(lì)繞組進(jìn)入線性電感狀態(tài)繼續(xù)維持電機(jī)降壓運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電壓抬升感抗值調(diào)整來(lái)源于特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的內(nèi)部電抗器繞組可調(diào)氣隙鐵芯即兩個(gè)絕緣板厚度所決定的，此時(shí)一則斷開(kāi)起動(dòng)補(bǔ)償斷路器QF2，使起動(dòng)補(bǔ)償單元Cl及時(shí)退出系統(tǒng)補(bǔ)償狀態(tài)，電機(jī)恢復(fù)運(yùn)行自然功率因數(shù)狀態(tài)，二則接通旁路全壓運(yùn)行斷路器QF5，使電機(jī)進(jìn)入全壓全速運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)斷開(kāi)自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3和聯(lián)絡(luò)斷路器QF4，使特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl完全退出起動(dòng)狀態(tài)。在圖2中15、就地補(bǔ)償斷路器QF8，16、就地補(bǔ)償電容器C2。實(shí)施例2如圖2所示。與實(shí)施例1不同的是在特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl對(duì)外輸出端口②和星點(diǎn)公共端之間連接有由就地補(bǔ)償斷路器QF8、就地補(bǔ)償電容器C2串聯(lián)構(gòu)成的就地補(bǔ)償電路。本實(shí)用新型實(shí)施例2的工作原理是主回路降壓限流補(bǔ)償起動(dòng)回路是接通主回路進(jìn)線斷路器QF7，電網(wǎng)主母線通過(guò)配電變壓器T2經(jīng)進(jìn)線斷路器QF7為10 (6)kV起動(dòng)回路母線供電，接通串勵(lì)控制斷路器QF1，使特型起動(dòng)變壓器Tl公共繞組短接成星點(diǎn)，再接通自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl進(jìn)入自耦變壓狀態(tài)，由于手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K事先已經(jīng)調(diào)整好自勵(lì)變壓器抽頭Jl位置接通，此時(shí)再接通起動(dòng)補(bǔ)償斷路器QF2，使起動(dòng)三相補(bǔ)償單元Cl接入系統(tǒng)中，接通就地補(bǔ)償斷路器QF8，10 (6) kV起動(dòng)回路母線經(jīng)就地補(bǔ)償斷路器QF8，接通就地補(bǔ)償電容器C2，對(duì)起動(dòng)回路功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，最后接通聯(lián)絡(luò)斷路器QF4，電源接進(jìn)高壓大功率籠型電機(jī)M，實(shí)現(xiàn)電機(jī)恒壓限流補(bǔ)償軟起動(dòng)全過(guò)程。主回路全壓全速運(yùn)行回路是電機(jī)起動(dòng)完成轉(zhuǎn)速接進(jìn)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，串勵(lì)控制斷路器QFl失電斷開(kāi)，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl進(jìn)入失磁狀態(tài)，這時(shí)接通旁路自勵(lì)繞組斷路器QF6，形成了特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器TI內(nèi)部的自耦繞組LI和電抗器繞組L2成為并接狀態(tài)，由于電抗器繞組L2良好電抗器線性抗值特性改變了特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器原有失勵(lì)抗值非線性特性，使并聯(lián)串勵(lì)繞組進(jìn)入線性電感狀態(tài)繼續(xù)維持電機(jī)降壓運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電壓抬升感抗值調(diào)整來(lái)源于特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的內(nèi)部電抗器繞組可調(diào)氣隙鐵芯即兩個(gè)絕緣板厚度所決定的，此時(shí)一則斷開(kāi)起動(dòng)補(bǔ)償斷路器QF2，使起動(dòng)補(bǔ)償單元Cl及時(shí)退出系統(tǒng)補(bǔ)償狀態(tài)，但卻保持10 (6)kV起動(dòng)回路母線經(jīng)就地補(bǔ)償斷路器QF8，接通就地補(bǔ)償電容器C2，電機(jī)運(yùn)行功率因數(shù)就會(huì)得到必要就地補(bǔ)償，二則接通旁路全壓運(yùn)行斷路器QF5，使電機(jī)進(jìn)入全壓全速運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)斷開(kāi)自勵(lì)起動(dòng)斷路器QF3和聯(lián)絡(luò)斷路器QF4，使特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl完全退出起動(dòng)狀態(tài)。本實(shí)用新型將大功率籠型電機(jī)起動(dòng)過(guò)程有效分為幾個(gè)階段首先是實(shí)現(xiàn)自耦恒壓起動(dòng)補(bǔ)償工作階段，該過(guò)程中特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器滿足自耦變壓器恒壓起動(dòng)特性，同時(shí)在變壓器二次側(cè)實(shí)現(xiàn)了無(wú)功起動(dòng)補(bǔ)償分流作用，可以很好地將網(wǎng)側(cè)輸入容量起動(dòng)電流控制在(1. 5 1. O)倍電機(jī)額定運(yùn)行電流，其次在電機(jī)起動(dòng)完成轉(zhuǎn)入正常的輕載運(yùn)行時(shí)，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器失磁轉(zhuǎn)入自勵(lì)電感維持電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)工作階段，保證轉(zhuǎn)換電壓無(wú)陷落，轉(zhuǎn)換過(guò)程沖擊電流小，從而實(shí)現(xiàn)階梯式的電壓逐級(jí)平穩(wěn)過(guò)渡轉(zhuǎn)換到全壓運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)迅速轉(zhuǎn)入全壓全速正常運(yùn)行狀態(tài)工作階段，至此完成了高壓自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)全部過(guò)程。在圖3、圖4中10-1、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部自耦繞組Lla，10-2、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部自耦繞組Llb，10-3、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部自耦繞組Llc，11-1、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部電抗器繞組L2a，11-2、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部電抗器繞組L2b，11-3、特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部電抗器繞組L2c，9、有三個(gè)抽頭Jl、J2、J3的手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K，17、內(nèi)部電抗器繞組小“山”字型鐵芯，18、內(nèi)部電抗器繞組大“山”字型鐵芯，19-1、內(nèi)部電抗器繞組A相鐵餅，19-2、內(nèi)部電抗器繞組B相鐵餅，19-3、內(nèi)部電抗器繞組C相鐵餅，20_1、內(nèi)部電抗器繞組A相絕緣板氣隙調(diào)整，20-2、內(nèi)部電抗器繞組B相絕緣板氣隙調(diào)整，20-3、內(nèi)部電抗器繞組C相絕緣板氣隙調(diào)整，21、內(nèi)部自耦繞組三相整體鐵芯。實(shí)施例3如圖3、圖4所示。主要是介紹特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器Tl的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器的繞組接線原理圖的輸入部分來(lái)自對(duì)外接口①的A、B、C三相，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器繞組通過(guò)三相獨(dú)立自耦繞組LI a、Lib、Llc經(jīng)內(nèi)部手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K的自勵(lì)抽頭選取Jl觸點(diǎn)與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器三相的對(duì)外接口②一端相連，對(duì)外接口②的三個(gè)輸出分別輸出U1、V1、Wl三相，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器繞組通過(guò)三相獨(dú)立電抗器繞組L2a、L2b、L2c經(jīng)外接口④的三個(gè)輸出分別輸出U2、V2、W2三相，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器自身繞組經(jīng)對(duì)外公共輸出接口③與X、Y、Z公共端相連，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器的內(nèi)部獨(dú)立電抗器繞組L2的鐵芯結(jié)構(gòu)圖的含有小“山”字型鐵芯17、大“山”字型鐵芯18兩段“山”字型硅鋼片鐵芯，兩個(gè)小、大“山”字型硅鋼片鐵芯17、18的對(duì)接端口設(shè)有A相鐵餅19-1、B相鐵餅19_2、C相鐵餅
19-3及鐵餅兩側(cè)有調(diào)節(jié)氣隙的A相絕緣板20-1、B相絕緣板20-2、C相絕緣板20_3，自勵(lì)繞組的失勵(lì)線性電感狀態(tài)調(diào)整來(lái)源于特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部可調(diào)氣隙鐵芯即兩個(gè)絕緣板厚度所決定的，而內(nèi)部獨(dú)立自耦繞組LI有三個(gè)自耦變壓器分接頭，其自耦繞組三相整體鐵芯21的鐵芯為整體式，符合自耦變壓全部特性。本實(shí)用新型實(shí)施例3的工作原理是特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器的繞組接線原理圖的輸入部分來(lái)自對(duì)外接口①的A、B、C三相，經(jīng)過(guò)特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器內(nèi)部并接為兩路，一路為獨(dú)立自耦繞組Lla、Lib、Llc三路經(jīng)內(nèi)部手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)K的自勵(lì)抽頭選取Jla觸點(diǎn)、Jlb觸點(diǎn)、Jlc觸點(diǎn)與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器三相的自勵(lì)對(duì)外接口②一端相連，對(duì)外接口②的輸出接UUVUffl三相，另一路為獨(dú)立電抗器繞組L2a、L2b、L2c三路經(jīng)與特型起動(dòng)變壓器三相的外接口④一端相連，對(duì)外接口④的輸出接U2、V2、W2三相，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器自身繞組經(jīng)對(duì)外公共輸出接口③與X、Y、Z公共端相連。小、大“山”字型硅鋼片鐵芯17、18的對(duì)接端口設(shè)有鐵餅和絕緣板，自勵(lì)繞組的失勵(lì)線性電感狀態(tài)調(diào)整來(lái)源于鐵餅兩側(cè)絕緣板的厚度，而內(nèi)部獨(dú)立自耦繞組的鐵芯為整體式，符合自耦變壓全部阻抗特性。
權(quán)利要求1.一種用于大功率籠型電機(jī)特變補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置，包括用于大功率籠型電機(jī)自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路，該主回路包括含有“田”字型硅鋼片鐵芯的自耦變壓器，自耦變壓器內(nèi)部裝有三個(gè)抽頭(Jl、J2、J3)的手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)(K)，自耦變壓器設(shè)有四個(gè)對(duì)外連接端口(①、②、③、④)，其特征在于所述“田”字型硅鋼片鐵芯由兩個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱構(gòu)成，其中一個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱(21)是一段純自耦變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)，另一個(gè)倒“日”字型硅鋼片鐵芯柱是由大、小“山”字型硅鋼片鐵芯(17、18)、鐵餅(19-1、19-2、19-3、)、絕緣板(20-1、20-2、20-3 )構(gòu)成的純電抗器式鐵芯結(jié)構(gòu)，鐵餅(19_1、19_2、19_3、)及其兩側(cè)的絕緣板(20-1、20-2、20-3)位于大、小“山”字型硅鋼片鐵芯(17、18)對(duì)接端部之間；“田”字型硅鋼片鐵芯上設(shè)有獨(dú)立的自耦繞組和電抗器特性繞組，構(gòu)成特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器(Tl)；自耦繞組的三組自耦抽頭(Jl、J2、J3)分別與手動(dòng)分接開(kāi)關(guān)(K)相連；第一對(duì)外連接輸入端口(①)通過(guò)自勵(lì)起動(dòng)斷路器(QF3 )與配電變壓器(T2 )連接；第二對(duì)外連接輸出端口(②)與旁路自勵(lì)繞組斷路器(QF6)、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器(QF2)、聯(lián)絡(luò)斷路器(QF4)的一端連接，起動(dòng)補(bǔ)償斷路器(QF2)的另一端與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器(Tl)公共繞組星點(diǎn)公共端之間串接起動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償單元(Cl)，聯(lián)絡(luò)斷路器(QF4)的另一端分別與大功率籠型電機(jī)(M)和旁路全壓運(yùn)行斷路器(QF5)的一端連接，旁路全壓運(yùn)行斷路器(QF5)的另一端與母線連接；第三對(duì)外連接輸出端口(③)與星點(diǎn)公共端之間串接串勵(lì)控制斷路器；第四對(duì)外連接輸出端口(④)與旁路自勵(lì)繞組斷路器的另一端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大功率籠型電機(jī)特變補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置，其特征在于所述的母線與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組星點(diǎn)公共端之間連接有由就地補(bǔ)償斷路器(QF8)、就地補(bǔ)償電容器(C2)串聯(lián)構(gòu)成的就地補(bǔ)償電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于大功率籠型電機(jī)特變補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置，其特征在于所述的星點(diǎn)公共端為特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組短接成封閉星點(diǎn)公共端和就地補(bǔ)償電容器三個(gè)單相電容并接公共端，每個(gè)星點(diǎn)公共端都是各自封閉懸空的。
專利摘要一種用于大功率籠型電機(jī)特變補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置。屬于籠型大功率電機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決自耦變壓器起動(dòng)合閘浪涌沖擊和旁路躍變沖擊電流問(wèn)題。主要特征是“田”字型鐵芯分為自耦變壓器結(jié)構(gòu)和電抗器結(jié)構(gòu)，并配有獨(dú)立自耦繞組和電抗繞組；第一、第二、第三、第四對(duì)外連接端口分別與自勵(lì)起動(dòng)斷路器、旁路自勵(lì)繞組斷路器、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器、串勵(lì)控制斷路器一端連接，起動(dòng)補(bǔ)償斷路器另一端與星點(diǎn)公共端之間串接起動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償單元，聯(lián)絡(luò)斷路器另一端分別與電機(jī)和旁路運(yùn)行斷路器一端連接，旁路運(yùn)行斷路器另一端與母線連接。具有消弱自耦起動(dòng)瞬間浪涌及旁路階躍沖擊有一定抑制作用的特點(diǎn)，主要用于大功率籠型電機(jī)的特型補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)H02H9/02GK202906805SQ20122052081
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者趙世運(yùn), 趙國(guó)強(qiáng), 陳華橋 申請(qǐng)人:萬(wàn)洲電氣股份有限公司