關(guān)于電動(dòng)機再起動(dòng)技術(shù)的幾點(diǎn)認識

　　摘要：本文從分析供配電系統故障對電動(dòng)機的影響著(zhù)手,較全面地分析了各種電動(dòng)機再起動(dòng)的方法及技術(shù),重點(diǎn)介紹了電壓與電流控制式電動(dòng)機群再起動(dòng)方法及可編程序控制器電動(dòng)機群再起動(dòng)技術(shù),以及如何選擇電動(dòng)機再起動(dòng)的方法與技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：電動(dòng)機 再起動(dòng)供配電系統故障

　　隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展,企業(yè)內具有數千臺電動(dòng)機的供配電系統已屢見(jiàn)不鮮。如此龐大的供配電系統發(fā)生故障的概率是很高的,一旦發(fā)生故障就會(huì )造成幾十臺甚至幾百臺電動(dòng)機停止運行。目前電動(dòng)機再起動(dòng)的方法及技術(shù)有許多種,而且各有千秋,如何根據經(jīng)濟技術(shù)比較確定企業(yè)需要的電動(dòng)機再起動(dòng)方法與技術(shù)是一個(gè)擺在我們面前的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　一、供配電系統故障對電動(dòng)機供電回路的影響

　　供配電系統故障的不同對電動(dòng)機供電回路的影響也不一樣,再起動(dòng)處理的方法也應有區別。供配電系統故障分單相接地、兩相短路、三相短路、對稱(chēng)及不對稱(chēng)等多種故障形式,但對電動(dòng)機供電回路的影響主要取決于故障的時(shí)間及電壓降低的幅度。我們常見(jiàn)的有以下三種情況:

　　1.瞬時(shí)欠壓(Voltage Sag)是瞬時(shí)的電壓降低,而不是電壓的消失,其過(guò)程分為電壓降低與電壓恢復兩部分。供配電系統發(fā)生故障的瞬時(shí),由于感應電動(dòng)機轉子的磁鏈不能突變,原有的電流將繼續存在,并在定子繞組端子間感應電壓。該感應電壓并不立即下降,而且能保持相當長(cháng)時(shí)間,此電壓稱(chēng)為殘余電壓。由于殘余電壓的存在,如果電源斷開(kāi)后,很快又再次合閘,將出現較大的合閘沖擊電流及沖擊轉矩,沖擊大小由合閘瞬間電動(dòng)機的殘余電壓大小及相位決定。

　　2.短時(shí)失壓與瞬時(shí)欠壓的區別在于殘余電壓是否消失。短時(shí)失壓是電壓降低至消失而后電壓才恢復。產(chǎn)生的原因主要是繼電保護時(shí)差配合等原因無(wú)法實(shí)現快速切除故障。故障發(fā)生瞬間,電動(dòng)機的電流與轉矩陡然增大,然后逐漸振蕩衰減,而殘余電壓和轉速也開(kāi)始逐漸下降。電源恢復瞬間,電動(dòng)機的電流與轉矩也會(huì )迅速增大,然后逐漸振蕩衰減,而轉速也開(kāi)始逐漸上升,經(jīng)過(guò)短時(shí)的振蕩后穩定在某一數值上。

　　供配電系統發(fā)生短時(shí)失壓時(shí),低壓電動(dòng)機交流接觸器已斷開(kāi),非再起動(dòng)的高壓電動(dòng)機均跳閘,電動(dòng)機轉速下降很多,此時(shí)BZT等保護可立即動(dòng)作。母線(xiàn)電壓恢復后,電動(dòng)機再起動(dòng)技術(shù)的處理應是將全部參加再起動(dòng)的電動(dòng)機再起動(dòng),但采用的電動(dòng)機再起動(dòng)方法與技術(shù)不同再起動(dòng)的過(guò)程也各異。

　　3.長(cháng)期失壓是指供配電系統電壓消失時(shí)間通常大于10秒的故障。當電動(dòng)機所在的母線(xiàn)發(fā)生長(cháng)期無(wú)法恢復的故障時(shí),電動(dòng)機已全部停止運轉。為了防止電動(dòng)機隨供配電系統的恢復同時(shí)再起動(dòng)而造成的設備事故及人身傷亡,必須清除全部電動(dòng)機的再起動(dòng)信息。

　　二、電動(dòng)機再起動(dòng)方法

　　1.無(wú)控式再起動(dòng)方法

　　在供配電系統故障后電壓恢復瞬時(shí),按電動(dòng)機的運行信息,立即將所有參加再起動(dòng)的電動(dòng)機全部同時(shí)再起動(dòng)既為無(wú)控式再起動(dòng)方法。該方法電路簡(jiǎn)單,使用電器元件很少,費用低,但存在不少缺點(diǎn)。比如:受到供配電系統容量的限制不能完成全部運行電動(dòng)機均參加再起動(dòng);可因電動(dòng)機殘余電壓而產(chǎn)生電流及轉矩沖擊;由于多臺電動(dòng)機同時(shí)起動(dòng)會(huì )產(chǎn)生很大的非周期沖擊電流,可能造成變壓器跳閘,同時(shí)也會(huì )造成電動(dòng)機端電壓顯著(zhù)下降,電動(dòng)機最大轉矩低于負載轉矩,使再起動(dòng)失敗;無(wú)法防止短時(shí)再次再起動(dòng)以及再起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)。

　　2.可控式再起動(dòng)方法

　　(1)時(shí)差控制式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)

　　時(shí)差控制式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)方法是預先將全部參加再起動(dòng)的電動(dòng)機分為固定的多個(gè)批次,每臺電動(dòng)機固定在一個(gè)批次中,每批再起動(dòng)電動(dòng)機固定一個(gè)再起動(dòng)時(shí)間,各批次再起動(dòng)時(shí)間有一個(gè)時(shí)差,而且再起動(dòng)時(shí)間越長(cháng)時(shí)差越大。

　　時(shí)差控制式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是控制方法簡(jiǎn)單,主要缺點(diǎn)是時(shí)差難以選擇。時(shí)差選大了會(huì )使再起動(dòng)過(guò)程拖延很長(cháng)時(shí)間,最后一批再起動(dòng)電動(dòng)機幾乎是在完全停轉的情況下滿(mǎn)載起動(dòng),這使得許多電動(dòng)機因過(guò)電流而跳閘;時(shí)差選小了會(huì )出現相鄰批次的再起動(dòng)電流疊加,造成母線(xiàn)電壓下降。

　　(2)電壓控制式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)

　　電壓控制式電動(dòng)機群再起動(dòng)方法也是預先將全部參加再起動(dòng)的電動(dòng)機分為固定的許多批次,每臺電動(dòng)機也固定在一個(gè)批次中。正常運行時(shí)監測電動(dòng)機群的母線(xiàn)電壓,故障后電壓恢復時(shí)用再起動(dòng)電動(dòng)機群的母線(xiàn)電壓控制各批電動(dòng)機完成再起動(dòng)任務(wù)。該方法與電壓與電流控制式電動(dòng)機群再起動(dòng)方法相比簡(jiǎn)單一點(diǎn),但因為在再起動(dòng)過(guò)程中再起動(dòng)電流的變化很大,而母線(xiàn)電壓變化較小,僅用母線(xiàn)電壓控制很難實(shí)現監測電動(dòng)機的再起動(dòng)狀態(tài)。

　　(3)電壓與電流控制式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)

　　與上述兩種方法一樣,該方法也是預先將全部參加再起動(dòng)的電動(dòng)機分為固定的許多批次,每臺電動(dòng)機也固定在一個(gè)批次中。正常運行時(shí)監測電動(dòng)機群的母線(xiàn)電壓,而在故障后電壓恢復時(shí)是用再起動(dòng)電動(dòng)機群的母線(xiàn)電壓與母線(xiàn)總電流共同控制各批電動(dòng)機完成再起動(dòng)任務(wù)的。

　　在再起動(dòng)過(guò)程中始終檢測再起動(dòng)電動(dòng)機群的母線(xiàn)電壓與母線(xiàn)總電流,如母線(xiàn)電壓與母線(xiàn)總電流滿(mǎn)足了再起動(dòng)要求就立即起動(dòng)下一批電動(dòng)機,直至再起動(dòng)完成。

　　(4)電壓與電流計算式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)

　　電壓與電流計算式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)對電動(dòng)機群沒(méi)有固定的分批,供配電系統電壓恢復后,該方法立即將停運的電動(dòng)機按重要性及負載性質(zhì)等條件排好再起動(dòng)的順序,根據預先設定的再起動(dòng)最大電流Im及母線(xiàn)恢復電壓計算出第一批應再起動(dòng)的電動(dòng)機的容量及臺數,并立即再起動(dòng)第一批機群。然后檢測再起動(dòng)電動(dòng)機群的母線(xiàn)電壓及母線(xiàn)總電流,根據檢測結果計算出下一批應再起動(dòng)的電動(dòng)機的容量和臺數,并立即再起動(dòng)該批電動(dòng)機,以此類(lèi)推,直至全部電動(dòng)機再起動(dòng)結束。

　　電壓與電流計算式電動(dòng)機群分批再起動(dòng)是目前最合理的再起動(dòng)方法。

　　三、結束語(yǔ)

　　企業(yè)必須首先提高對供配電系統電氣設備維護及管理工作,以提高供配電系統的可靠性及供電質(zhì)量,但供配電系統的故障是不能完全避免的。電動(dòng)機的再起動(dòng)技術(shù)是對供配電系統故障后的補救措施之一,目的是進(jìn)一步提高供配電系統對電動(dòng)機供電的可靠性,因此要求用于電動(dòng)機再起動(dòng)技術(shù)的元件及設備的可靠性應非常高, 否則電動(dòng)機再起動(dòng)技術(shù)就失去了應有的價(jià)值。企業(yè)選擇電動(dòng)機再起動(dòng)方法與技術(shù)時(shí)應進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較,根據再起動(dòng)電動(dòng)機的重要性、數量及供配電系統故障后對企業(yè)造成的安全及經(jīng)濟損失等方面確定最佳的再起動(dòng)方法與技術(shù)。

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