SGDB系列高压智能动补软起动装置

  一、概述

   大中型异步电机（或同步电动机）因其直接起动电流太大而不能直接起动，随着工业的发展使用的电动机越来越大，大中型异步电机（或同步电动机）的起动成了解决使用的关键点。在起动中既要起动电流小又要满足不能对电网的冲击，又要保证足够的起动转矩。

大中型异步电机（或同步电动机）是感性负载，在起动开始瞬间功率因数很低约0.3左右,随着电动机转速的上升，转差率的减小功率因数的逐步提高，当达到额定转速时功率因数最高。因全压起动时起动电流可达到额定电流的6~10倍，所以电动机在起动时需要的电网容量很大，其中感性无功电流会非常大。如在起动电机时接线端并联补偿电容的办法可减小起动电流。 现有电动机均采用降压软起动，当电网容量很大时，电动机可以顺利起动；当电网容量小时，为了保证压降在允许范围内，需尽量的减小起动电流，起动时在软起动器的进线端加装临时补偿电容，可以进一步减小起动电流,起动过程中,随着功率因数的上升，再逐步切除补偿电容。

我公司经过多年的研究，成功研发出了SGDB系列高压智能动补软起动装置，解决了大中型异步电机（或同步电动机）的启动难问题，该装置具有起动电流小、起动转矩大且逐步增加的软起动特性，不受环境温度变化的影响，起动时对电网影响很小，无电磁干扰，具有智能调节和控制特点是各种降压起动的理想替代产品。 该装置应用于3KV、6KV、10KV的高压大中型至55000KW异步电机（或同步电动机）的降压起动。

适用于钢铁、冶金、石化、环保等工业行业的大中型异步电动机（同步电动机）的起动。

 二、型号及规格

 1、型号的命名及意义

       SGDB-8000/10/P，表示适用10kV功率最大为8000kW电动机的高压智能动补软起动装置。

2、规格型号及主要参数

三、性能特点
      1、起动电流一般小于 1.5Ie 倍电机额定电流，最小可达到额定电流；
      2、起动时电网的压降一般控制在 7-15%；
      3、结构简单、可靠，全部操作自动化，安装、维护方便。
      4、对电网容量要求很低，减小变压器安装容量，降低一次设备及基础建设投资；
      5、起动转矩大，可满足不同工况负载的要求；
      6、可连续起动，重复起动一致性好；
      7、无谐波污染，电网波动小，基本不影响电能质量；无附加有功损耗；
      8、采用S7系列PLC控制，适合任何形式的接口方式及通讯方式。

四、使用条件
     1、环境温度：上限50℃（24小时平均气温不超过45℃）,下限－20℃；
     2、相对湿度不超过90%；
     3、海拨高度不超过1000m； 海拔超过1000m按高原型制造：
     4、室内无剧烈振动及冲击且垂直倾斜度不超过5度的场合；
     5、不允许有导电尘埃及腐蚀性气体；
     6、没有火灾及爆炸危险的场所。

注：环境温度长期低于-20℃时或者海拨高度超过1000m的地区，用户订货时应予说明。

五、工作原理

1、使用本装置起动电机时一次主回路见下图：

大型电动机在起动过程中将消耗大量的无功功率，必然增大起动电流，引起电网电压的波动。为了降低电机起动电流及对电网电压的影响，在调压单元输出端即电机端并联一台（或多台根据实际需要）无功发生单元，由它产生的无功功率与电动机所需的无功功率进行交换。此时不需要从电网中吸收无功功率，起动电流由无功电流和有功电流组成：

合理的降低了Ic就降低了I1；同时无功补偿又提高了电机端的电压，增大了电动机的起动转矩。降低了起动电流。

在起动过程不同的阶段，电机所需要的无功功率是变化的，为有效控制无功发生器所提供的无功容量，本装置采取以下三个措施。

（1）分级控制

将无功发生器可以产生的无功量设计为多组，在电机开始起动时需要的无功分量最大，就投入最多组的无功组。当电机转速逐渐升高，所需无功逐渐减少，逐级切除无功组，以限制电压波动、保持系统稳定。

（2）电压控制方式

根据电机端电压的情况投切无功发生器。在留有合理裕量的前提下，以电机端电压为控制点，到了某一定值时就进切除某一组无功组。

（3）无功量控制策略

合理设置无功组容量的大小，以切除每个无功组时造成电压波动小于电机刚起动时电压波动的1/2为标准，进行各无功组的设计。

本装置由调压单元把母线电压降到所需的最小电压，由于降低了电动机的输入电压，电动机的起动电流进一步降低。实现降压降低起动电流的目的。

本装置由PLC根据设定的参数来运算所需的无功容量及投切时间，从而使装置控制精度和效果达到最佳状态。实现装置与电动机、电网之间的完美匹配。

       2、装置组成：

     本装置由调压单元、无功发生单元、控制单元三部分组成。（用户还需自备起动高压柜和运行高压柜，如用户需我公司配套请在合同中注明）

    ■ 调压单元：经特殊设计制作成的变压器（简称“特变”），做为调压单元主要设备，在设计中根据用户的电网参数和电机负载特性经过精确计算特殊制作成的变压器。 特变在次级有电压不等的抽头，用开断能力强的开关来切换，实现输出电压与电动机的起动特性相匹配达到电压的调整的目的。

    ■ 无功发生单元：由开关、电容器组成，根据电动机需要的无功容量经CPU精确运算投入相应的无功功率，使电动机以最小的起动电流运行，同时提升电动机端电压。又增大了电动机的起动转矩。

    ■ 控制单元：由投切开关、PLC、仪表等控制元件组合。是装置的控制核心。

六、订户须知

    （1）电动机参数：额定功率、额定电压、额定电流、频率、控制电压、额定转速、直接起动电流倍数、最大转矩、牵入转矩、转动惯量；

    （2）电网参数：最大短路容量、最小短路容量；

    （3）电机负载工况及机械参数：转动惯量、满载轴转矩、静轴转矩、空载时阻转矩；

    （4）需求起动电流倍数、电网压降、连续起动次数；

    （5）海拔高度、环境温度；

    （6）外壳材料种类、颜色、防护等级；

    （7）一次回路方案、配置选型等；