SGDB系列高壓智能動補軟起動裝置

  一、概述

   大中型異步電機（或同步電動機）因其直接起動電流太大而不能直接起動，隨著工業的發展使用的電動機越來越大，大中型異步電機（或同步電動機）的起動成了解決使用的關鍵點。在起動中既要起動電流小又要滿足不能對電網的沖擊，又要保證足夠的起動轉矩。

大中型異步電機（或同步電動機）是感性負載，在起動開始瞬間功率因數很低約0.3左右,隨著電動機轉速的上升，轉差率的減小功率因數的逐步提高，當達到額定轉速時功率因數最高。因全壓起動時起動電流可達到額定電流的6~10倍，所以電動機在起動時需要的電網容量很大，其中感性無功電流會非常大。如在起動電機時接線端并聯補償電容的辦法可減小起動電流。 現有電動機均采用降壓軟起動，當電網容量很大時，電動機可以順利起動；當電網容量小時，為了保證壓降在允許范圍內，需盡量的減小起動電流，起動時在軟起動器的進線端加裝臨時補償電容，可以進一步減小起動電流,起動過程中,隨著功率因數的上升，再逐步切除補償電容。

我公司經過多年的研究，成功研發出了SGDB系列高壓智能動補軟起動裝置，解決了大中型異步電機（或同步電動機）的啟動難問題，該裝置具有起動電流小、起動轉矩大且逐步增加的軟起動特性，不受環境溫度變化的影響，起動時對電網影響很小，無電磁干擾，具有智能調節和控制特點是各種降壓起動的理想替代產品。 該裝置應用于3KV、6KV、10KV的高壓大中型至55000KW異步電機（或同步電動機）的降壓起動。

適用于鋼鐵、冶金、石化、環保等工業行業的大中型異步電動機（同步電動機）的起動。

 二、型號及規格

 1、型號的命名及意義

       SGDB-8000/10/P，表示適用10kV功率最大為 8000kW電動機的高壓智能動補軟起動裝置。

2、規格型號及主要參數

三、性能特點
      1、起動電流一般小于 1.5Ie 倍電機額定電流，最小可達到額定電流；
      2、起動時電網的壓降一般控制在 7-15%；
      3、結構簡單、可靠，全部操作自動化，安裝、維護方便。
      4、對電網容量要求很低，減小變壓器安裝容量，降低一次設備及基礎建設投資；
      5、起動轉矩大，可滿足不同工況負載的要求；
      6、可連續起動，重復起動一致性好；
      7、無諧波污染，電網波動小，基本不影響電能質量；無附加有功損耗；
      8、采用S7系列PLC控制，適合任何形式的接口方式及通訊方式。

四、使用條件
     1、環境溫度：上限 50℃（24 小時平均氣溫不超過 45℃）,下限－20℃；
     2、相對濕度不超過 90%；
     3、海撥高度不超過 1000m； 海拔超過1000M按高原型制造。
     4、室內無劇烈振動及沖擊且垂直傾斜度不超過 5的場合；
     5、不允許有導電塵埃及腐蝕性氣體；
     6、沒有火災及爆炸危險的場所。

注：環境溫度長期低于-20℃時或者海撥高度超過 1000m 的地區，用戶訂貨時應予說明。

五、工作原理

1、使用本裝置起動電機時一次主回路見下圖：

大型電動機在起動過程中將消耗大量的無功功率，必然增大起動電流，引起電網電壓的波動。為了降低電機起動電流及對電網電壓的影響，在調壓單元輸出端即電機端并聯一臺（或多臺根據實際需要）無功發生單元，由它產生的無功功率與電動機所需的無功功率進行交換。此時不需要從電網中吸收無功功率，起動電流由無功電流和有功電流組成：

合理的降低了IC就降低了I1；同時無功補償又提高了電機端的電壓，增大了電動機的起動轉矩。降低了起動電流。

在起動過程不同的階段，電機所需要的無功功率是變化的，為有效控制無功發生器所提供的無功容量，本裝置采取以下三個措施。

（1）分級控制

將無功發生器可以產生的無功量設計為多組，在電機開始起動時需要的無功分量最大，就投入最多組的無功組。當電機轉速逐漸升高，所需無功逐漸減少，逐級切除無功組，以限制電壓波動、保持系統穩定。

（2）電壓控制方式

根據電機端電壓的情況投切無功發生器。在留有合理裕量的前提下，以電機端電壓為控制點，到了某一定值時就進切除某一組無功組。

（3）無功量控制策略

合理設置無功組容量的大小，以切除每個無功組時造成電壓波動小于電機剛起動時電壓波動的1/2為標準，進行各無功組的設計。

本裝置由調壓單元把母線電壓降到所需的最小電壓，由于降低了電動機的輸入電壓，電動機的起動電流進一步降低。實現降壓降低起動電流的目的。

本裝置由PLC根據設定的參數來運算所需的無功容量及投切時間，從而使裝置控制精度和效果達到最佳狀態。實現裝置與電動機、電網之間的完美匹配。

       2、裝置組成：

     本裝置由調壓單元、無功發生單元、控制單元三部分組成。（用戶還需自備起動高壓柜和運行高壓柜，如用戶需我公司配套請在合同中注明）

    ■ 調壓單元：經特殊設計制作成的變壓器（簡稱“特變”），做為調壓單元主要設備，在設計中根據用戶的電網參數和電機負載特性經過精確計算特殊制作成的變壓器。 特變在次級有電壓不等的抽頭，用開斷能力強的開關來切換，實現輸出電壓與電動機的起動特性相匹配達到電壓的調整的目的。

    ■ 無功發生單元：由開關、電容器組成，根據電動機需要的無功容量經CPU精確運算投入相應的無功功率，使電動機以最小的起動電流運行，同時提升電動機端電壓。又增大了電動機的起動轉矩。

    ■ 控制單元：由投切開關、PLC、儀表等控制元件組合。是裝置的控制核心。