在工业传动系统中,高压电机(额定电压≥3kV)直接启动引发的电网冲击与设备损伤问题,已成为影响生产连续性的关键因素。本文系统分析直接启动的危害机理,对比各类软启动方案的技术特性,并详解高压固态软启动柜的选型要点。
高压电机直接启动的危害
直接启动电流通常为额定电流的5-8倍(依据IEC 60034标准),某化工企业案例显示未使用软启动导致电网电压暂降15%,触发邻近设备停机。如果直接启动会导致电机启动时对电网的冲击,超出电网容量耐受阈值,导致电压暂降超过10%(GB/T 12325标准限值),就会被烧坏或自动保护合闸,那么这时在这条电网的用电设备都要一起断电,影响企业的正常运转和其它正在使用此电网的厂家,这样供电局会整顿的,还有就是如果不使用软启动柜,会导致电机在较大电流的启动过程中,对电机本身的伤害和对负载的磨损,很多情况下根本起不起来,由于一些设备需要频繁启动,那么更伤设备了,所以建议使用高压软启动柜,有效降低启动电流保护电机的高压固态软启动柜。
使用高压软启动柜的目的
使用高压软启动柜的目的就是降低启动电流,使电机在启动时能平滑平稳的启动,不影响电机、负载和电网,符合GB 12326-2008电能质量标准。那为什么需要降低启动电流呢,这就要从三相鼠笼异步电动机的特性来说,现在我们来分析一下三相异步电机的特点:
结构简单,结实耐用,好维护,而且比其它电机要便宜;
带动的负载较高,必须要有相等规格的电网,但电网不是按照电机来设计的,所以电网很吃力;
对设备的磨损和维护费用较高;
电机的机械系统所承受的负荷很大;
这就是用户在选择三相交流异步电动机的同时就一定要使用高压软启动柜的原因,因为不仅可以顺利的启动,而且可以有效的延长电机和负载的寿命,减少后期的维修、维护的费用,不会给电网带来任何的压力,可以给企业综合节约成本。
软起动柜分为哪几种
高压软启动柜包括高压固态软启动柜,水阻柜,磁控软启动柜,电抗软启动柜等,其中常用的属于高压固态软启动柜,特别的负载为水泵,空压机,风机,输送带机上应用的比较多,水阻柜也常用,适用于小企业来节约成本,但操作和维护、使用环境都有局限性,所以不建议采用。
高压固态软起动柜的工作原理
高压固态软启动柜又称晶闸管软启动柜,也可以叫做可控硅软启动柜,实际是串接在本相交流相电压与三相交流异步电动机输入端之间,通过同时调节三个独立反并联晶闸管阀组件的延时导通电角度(晶闸管触发角控制精度达±1°),来改变三相异步电动机(及同步电机)的交流输入电压幅值,因此改变了三相输入电流的有效值,从而达到恒流启动或者按一定斜率变化曲线启动或停车的目的,当启动完成后,三相旁路接触器自动吸合,电动机开始工作。
建议根据电机功率(≥2000kW时优先选用固态软启动)、负载特性(恒转矩/变转矩)及电网参数(短路容量≥100MVA)进行方案设计,典型投资回收期约8-14个月。

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