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    高壓柜啟動電流過小對啟動轉矩造成的危害

    2021-04-20 17:16:24 3177次 返回

    普通異步電動機啟動電流達到額定電流的5--7倍,而啟動轉矩只有額定轉矩的0.4--1.6倍。它在電網條件(電機啟動時的電網壓降小于10%)和工藝條件(啟動轉矩滿足)允許的情況下,可以直接啟動。但過大的啟動電流、過小的啟動轉矩和過長的啟動時間給電機和電網造成了極大的危害。
      當電機啟動電流達到額定電流的6--7倍時,線圈發(fā)熱量是電機在正常運行時的36--49倍,產生的電磁力同樣達到了36--49倍。過高的溫度、過快的加熱速度、過大的溫度梯度和電磁力,產生了極大的破壞力,縮短了定子線圈和轉子銅條(特別是轉子常利用趨膚效應現(xiàn)象,降低啟動電流,轉子銅條在啟動時,表面的溫度達到350℃以上)的使用壽命。如柳鋼公司燒結廠29m2燒結主風機電機為兩臺1000KW鼠籠電機,全壓直接啟動,1997年一年內累計燒毀電機六次。1998年開始采用降壓啟動后,到2002年止,已累計運行4年,再沒有出現(xiàn)一次電機燒毀事故。正因如此,有關統(tǒng)計顯示:電機直接啟動時間不及電機運行時間的0.1%,但故障率占到電機全部故障率的30%以上。
      電機的供電裝置一般是按電機額定電流選擇的,過大的啟動電流往往造成供電裝置的觸頭發(fā)熱,觸頭周圍絕緣老化,也是供電裝置損壞的一個主要原因。如南陽煉油廠丙烷裝置,其供電變壓器容量為800kvA,而**電機容量只有130kw,完全具備電機直接啟動的條件,但過大的啟動電流,在2001年內,三次造成低壓開關柜短路,生產裝置三次停產檢修,給該廠造成了極大的經濟損失。
      由于上述一些原因,大容量的電動機在電網和工藝條件均滿足的情況下,也常采取減少啟動電流的措施,以提高供電的可靠性和降低電機的故障率。但啟動裝置過高的價格(特別是中高壓電動機,軟啟動裝置+啟動開關柜等的價格是電機價格的1.5倍以上)、復雜的結構,不但增加了用戶的成本和降低了電力拖動系統(tǒng)的可靠性。同時,電機啟動轉矩與啟動電流的平方成正比,當采用降低定子電壓啟動方式時,如啟動電流由6Ie降到了3Ie時,電機啟動轉矩將減少4倍,電機啟動時間增大5倍以上。正因如此,對啟動轉矩要求比較大、啟動時間要求比較短的電機,只能利用繞線式電機代替鼠籠式電機。
      繞線式電機因其有碳刷、滑環(huán)及啟動控制系統(tǒng),無法用在對拖動系統(tǒng)可靠性及免維護性要求比較高的場合。如油田廣泛使用的抽油機,需要大啟動轉矩電機,但因它們全部安裝在野外,數(shù)量具大(年產原油18萬噸的河南油田,其抽油機電機數(shù)量就超過2千臺、大慶油田超過5萬臺),為提高電機拖動的可靠性,不得不采用鼠籠電機;同時,為了增加啟動轉矩,又不得不增加電機容量。使得抽油機電機的平均負載率不及電機額定功率的30%。它不但增加了電力拖動系統(tǒng)成本、還降低了電機的固有效率,浪費了大量的能源。


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