高壓干式調壓軟起動柜在高疃泵站的應用

楊星龍　李志強　王勇

摘 要：高疃泵站是膠東調水工程泵站梯級調水中第六級泵站，泵站裝設2臺5000kVA變壓器，2臺同步電機，2臺異步電機，電機功率1700kw.按照供配電設計規范要求，電機功率都超過1000kW，超過變壓器容量的30%，必須降壓啟動，從而降低啟動電流，減小對泵站變壓器的沖擊和對上級變電站的影響，相比較變頻啟動等其他啟動方式，高壓干式軟起裝置不論從造價和結構方面都具有無法比擬的優勢。

關鍵詞：調壓；軟起；啟動方式

中圖分類號：TV675 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）22-0085-02

1 高疃泵站概況

山東省膠東地區引黃調水工程由原引黃濟青輸水河輸水，利用現有的宋莊、王耨兩級泵站提水，設宋莊分水閘分水；新建輸水明渠，經灰埠、東宋、辛莊三級明渠泵站輸水，新建壓力管道、隧洞、暗渠，經黃水河、溫石湯、高疃、星石泊四級加壓泵站提水至米山水庫。

高疃泵站為山東省膠東地區引黃調水工程新建7級泵站中的第6級泵站，溫石湯泵站的水通過壓力管道進入高疃泵站前池，泵站從前池抽水，加壓后送入壓力鋼管，是管道輸水段的第三級泵站。高疃泵站裝設4臺機組，泵站的設計流量為5.5m3/s，總設計揚程65.78m，總裝機容量6800kW。其中，同步電動機2臺（1#、4#），型號為：TD1900-6/1430，轉速1000轉/分，配高壓軟起裝置；異步電動機2臺（2#、3#），轉速1000轉/分，配調速裝置。

泵站用電負荷等級為二級，設35kV專用變電站，設一回35kV電源。電源引自上級220kV變電所。35kV專用變電站裝設主變壓器3臺，1#、2#主變壓器型號為：SC9-16000/35，容量5000kVA，3#主變型號為：SC9-500/35，容量500kVA；400V室裝設站用變變壓器2臺，型號為：SC9-630/35，容量630kVA。

2 高壓軟起的方式

大容量電動機的起動問題是限制大容量高壓電動機進一步推廣應用的瓶頸。過大的起動電流會對供電系統形成很大沖擊，容易造成系統不穩定甚至引起跳閘。高壓調壓軟起動裝置可以限制電動機起動時的大電流，使電動機在較小電流的情況下平滑完成起動過程。滿足電動機起動過程中的負載力矩變化，保障電動機起動過程的加速度。

高壓軟起主要分為三種方式：可控硅高壓軟起動，水電阻高壓軟啟動，干式軟起動。表1為三種起動方式的性能對比。

3 RYZQ干式調壓軟起動原理

RYZQ系列高壓干式移磁無級調壓軟起動柜（簡稱：高壓干式調壓軟起動柜）（2.3KV-12KV），是采用在高壓電動機的起動回路中串聯可調電感線圈，以達到電動機電壓可調的軟起動效果。其工作原理是：通過改變電感線圈磁場中磁介質的導磁率，從而改變線圈的磁場強度，使電感線圈的電感（阻抗）值在預定的時間內由大到小，達到線圈電感（阻抗）值無極可調，使電動機端電壓逐漸上升至全壓，實現電動機的軟起動，高壓軟起一次原理圖如圖1。

如果調節啟動電流，從控制方式講不好控制，如果電流為100—400%FLA（可以擴大為500%FLA）設置太高，則母線電流過大和起動太快。設置太低，又阻止電動機完成整個起動過程，達到全速。所以一般采用調節啟動電壓的方式，設計起動初始電壓為40%FLV，則起動初始電流為80%FLA左右。高壓運行后，起動電流產生變化，根據起動電流的信息反饋，自動調節起動電壓增至所需的最大值。

4 RYZQ干式調壓軟起動的優點

高壓干式調壓軟起動柜，具備有下述優點：

（1）將開關柜、運行旁路柜和起動柜三合一的一體化設計，體積小，安裝方便（也可以分體設計）。1）標準配置中包括旁路接觸和網側斷路器，無需配制運行柜或開關柜，高設計成本一去不復返。2）體積小，同等功率下體積為其它方式軟起動的30%-40%，安裝方便，節約空間。適合任何地方安裝，與其它設備布置沒有距離要求。

（2）免維護設計，投入使用后無其它維護，可以節約大量的維護費用與消耗。

（3）保持了工頻電網的正弦波，無諧波污染，抗干擾性強。起動電流從0.8（或0.4）倍起，平穩升至整定值止，自動調節，且環保工頻電網的正弦波，無諧波污染，避免對電動機的損壞，延長設備機械部件的使用壽命，降低了對電網的沖擊。

（4）不受使用環境和溫度與地理位置的影響，適用于各種苛刻的環境條件。環境溫度：-30℃到+50℃（可選配最高+60℃）克服了液態水電阻等其它起動性能受環境溫度影響的缺點。

（5）節能效果好。由于通過改變電感感抗調壓，無有功功率消耗，耗能極小，節能效果好。

（6）安全性高、過載能力強，控制參數及曲線調整范圍大。

（7）軟起裝置本身具有多種保護功能：過流，速斷，欠壓，過壓保護。

5 RYZQ干式調壓軟起動在高疃泵站使用的實際效果

高疃泵站通過多方考察，最后招標選中的是湖南科太電氣有限公司生產的RYZQ干式調壓軟起動，從2014年正式運行至今三年來，1#、4#機組的高壓軟起裝置運行平穩，啟動時，啟動電流平穩升至額定電流，大大低于一般軟起裝置的啟動電流，減小對變壓器的沖擊，軟起設備運行穩定，達到了實際效果。

參考文獻

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