[实用新型]高压大功率电动机电磁耦合软起动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压大功率电动机的降压、调压、无功补偿限流软起动等领域，尤其是涉及一种高压大功率电动机电磁耦合软起动装置。

背景技术

高压大功率电动机用电量占到工业用电量的70％左右，高压大功率电动机从几百千瓦到几万千瓦容量越来越大。高压大功率电动机直接起动时产生的大电流(5-7倍的额定电流)对电网、电动机及拖动设备危害巨大。软起动装置可以避免电动机直接起动所造成的危害性及影响，从节能的角度看，使用软起动装置有事半功倍的效果。

目前常用的电动机起动方法主要有降压起动、调压起动和变频起动等方法。降压起动包括电动机定子绕组串电抗器起动、自耦变压器起动、星-三角转换起动等；调压起动包括电动机定子绕组串液态电阻起动、晶闸管调压起动、磁饱和电抗器降压起动等；变频起动其起动性能好，但技术复杂、并且主要依靠进口、价格高、维护困难等。但均与本实用新型中的“高压大功率电动机电磁耦合软启动”拓扑结构的方法不同。

本申请者先前发明了“一种电机的软起动装置(ZL200620096602.2)”、“基于可变电抗的无功补偿软起动装置ZL201020253241.9)”，分别提供了起动限流与无功补偿等功能，但其核心器件可变电抗器其体积较大，成本较高，电动机起动结束后被切除闲置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述问题，本实用新型提出一种高压大功率电动机电磁耦合软起动装置，该装置集“自耦磁变换降压补偿起动、电磁耦合调压补偿软起动、动态无功补偿”等多功能为一体，实现高压大功率电动机的降压、调压、补偿限流软起动及电网动态无功补偿。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

本实用新型由由自耦磁变换降压限流子系统、电磁耦合调压限流子系统和动态无功补偿子系统组成，它们的输入端经电压电流传感器和高压断路器与电网相连，动态无功补偿子系统的输出端接地，自耦磁变换降压限流子系统、电磁耦合调压限流子系统的输出端均与高压大功率电动机的定子相连。

所述的自耦磁变换降压限流子系统由高压断路器、电压电流传感器、自耦磁变换器、多模式软起动控制器、高压大功率电动机、高压接触器KM1-3和KM5组成。高压断路器的一端与电网相连，另一端经电压电流传感器与高压接触器KM1相连；高压接触器KM1的另一端与自耦磁变换器相连，自耦磁变换器的另一端与高压接触器KM2相连，高压接触器KM2的另一端接地；自耦磁变换器的中间抽头与高压接触器KM5相连，高压接触器KM5的另一端与高压接触器KM3相连，高压接触器KM3的另一端与高压大功率电动机相连。

所述的电磁耦合调压限流子系统由由高压断路器、电压电流传感器、电磁耦合电抗变换器、多模式软起动控制器、电力电子变换器、高压大功率电动机、高压接触器KM1和KM3-6组成。高压断路器的一端与电网相连，另一端经电压电流传感器与高压接触器KM1和KM6相连；高压接触器KM1的另一端与高压接触器KM4相连，高压接触器KM4的另一端与电磁耦合电抗变换器主控绕组相连，电磁耦合电抗变换器主控绕组的另一端与高压接触器KM3和KM5相连，高压接触器KM3的另一端和KM6的另一端与高压大功率电动机相连；电磁耦合电抗变换器副控绕组与相连电力电子变换器相连。

所述的动态无功补偿子系统由无功补偿粗调装置和无功补偿微调装置两部分组成。无功补偿粗调装置功能是根据电网无功需要提供无功，无功补偿微调装置是吸收无功，避免无功补偿粗调装置的过补偿，从而实现动态无功补偿。

所述的无功补偿粗调装置由高压断路器、电压电流传感器、电磁耦合电抗变换器、多模式软起动控制器、电力电子变换器、压接触器2KM1、3KM1-n、补偿电容器C1、C2…Cn、多模式软起动控制器组成。高压断路器的一端与电网)相连，另一端经电压电流传感器与高压接触器2KM2相连；2KM2的另一端与高压接触器3KM1-n相连；3KM1-n的另一端分别于补偿电容C1-n相连；而补偿电容器C1、C2…、Cn的另一端与地相连。

所述的无功补偿微调装置由高压断路器、电压电流传感器、高压接触器KM1、KM4、2KM2、电磁耦合电抗变换器、多模式软起动控制器、电力电子变换器组成。高压断路器的一端与电网相连，另一端经电压电流传感器)与高压接触器KM1相连，KM1的另一端与高压接触器KM4相连，KM4的另一端与电磁耦合电抗变换器主控绕组相连，电磁耦合电抗变换器主控绕组的另一端与高压接触器2KM2相连，高压接触器2KM2的另一端接地；电磁耦合电抗变换器副控绕组与相连电力电子变换器相连。