變壓器啟動方式有哪些_自耦變壓器降壓啟動原理

2021-01-21 電子發燒友
  變壓器起動方式有哪些

  1、已運行變壓器停下後再啟動時,直接空載啟動(低壓側負荷先斷開);小型變壓器一般採用直接啟動。

  2、新安裝的630KVA以上容量宜採用先空載充電三次,檢查無異常後再正常投運;超高壓大容量的變壓器可以採用串電阻或電感投運。

  變壓器的運行方式

  1.並列運行:兩臺變壓器高壓側母線並列運行,低壓側母線聯合向負荷供電。

  2.分列運行:兩臺變壓器高壓側母線並列(或分開)運行,低壓側母線聯絡斷路器分開運行。

  3.單獨運行:兩臺變壓器一臺運行一臺備用,高低壓母線聯絡斷路器聯絡

  變壓器中性點接地點配置原則

  在110kV、220kV、500kV系統中,均採用中性點直接接地方式,變壓器中性點接地數量和在網絡中的位置是綜合變壓器的絕緣安全、降低短路電流、繼電保護可靠動作等要求決定的。

  1.變壓器低壓側有電源時,則變壓器中性點必須直接接地,以防止高壓側斷路器跳閘,變壓器成為中性點絕緣系統。

  2.若數臺變壓器並列運行,正常時只運行一臺或兩臺變壓器中性點直接接地。在變壓器操作時,應始終至少保持原來的中性點直接接地個數。

  3.自耦變壓器中性點應直接接地運行。

  4.中性點接地運行的變壓器,啟用零序過流保護,停用零序過壓及間隙零序過流保護;中性點不接地運行的變壓器,啟用零序過壓及間隙零序過流保護(無間隙者,不啟用間隙零序過流保護),停用零序過流保護。

  自耦變壓器降壓啟動原理

  啟動時,轉換開關SA扳向「啟動」位置,此時電動機定子繞組與自耦變壓器的低壓側連接,電動機進行降壓啟動,待轉速上升到一定值時,再將SA扳向「運行」位置,這時自耦變壓器被切除,電動機定子繞組全壓運行。

  自耦變壓器降壓啟動有兩種控制:手動控制與自動控制兩種。

  1、手動控制

  手動控制所採用的補償器有QJ3。QJ3型啟動補償器的結構圖與控制線路圖如下所示:

  QJ3型補償器主要由自耦變壓器、觸頭系統、保護裝置和操作機構等部分構成,控制器上,自耦變壓器的抽頭有兩種電壓可供選擇,分別是電源電壓的65%和80%(出廠時接在65%抽頭上),可根據電動機的負載大小適當選擇。

  保護裝置有過載保護和欠壓保護:

  欠壓保護由欠壓繼電器FV完成,

  過載保護採用雙金屬片熱繼電器。

  觸頭系統組成:

  觸頭系統包括兩排靜觸頭和一排動觸頭,均裝在補償器的下部,浸沒在絕緣油內,絕緣油的作用是熄滅觸頭斷開時產生的電弧,上面一排觸頭叫啟動靜觸頭,它共有5個觸頭,其中3個在啟動時與動觸頭接觸,另外兩個是在啟動時將自耦變壓器的三相繞組接成星形。下面一排觸頭叫運行靜觸頭只有3個;中間一排是動觸頭,共有5個,有3個觸點用軟金屬帶連接板上的三相電源,另外兩個觸頭自行接通的。

  QJ3補償器工作原理如下:

  啟動時將手柄扳到「啟動」位置,電動機定子繞組接自耦變壓器的低壓繞組一側,電動機降壓啟動。

  當轉速上升到一定值時,將手柄扳到「運行」位置,電動機定子繞組直接同三相電源相接,自耦變壓器被切除,電動機全壓運行。

  如要停轉,只要將手柄扳到「停止」位置,電動機不通電,電動機停轉。

  2、接觸器控制的自耦變壓器補償器降壓啟動控制線路

  主電路採用了三組接觸器觸頭KM1、KM2和KM3。

  當KM1和KM2閉合,而KM3斷開時,電動機定子繞組接自耦變壓器的低壓側降壓啟動;

  當KM2和KM1斷開,而KM3閉合時,電動機全壓運行。

  輔助電路採用了3個交流接觸器KM1、KM2、KM3,一個中間繼電器KA,啟動按鈕SB1,升壓按鈕SB2等。

  實現降壓啟動,其控制過程如下:

  當轉速達到一定值時

  需要停轉時,只需按動停止按鈕SB3即可。

  此控制線路具有以下幾個特點:

  (1)如果發生誤操作,在沒有按動SB1按鈕的情況下,直接按動了SB2升壓按鈕,電控制線路可看出KM3線圈不會通電,電動機M無法全壓啟動。

  (2)如果接觸器KM3出現線圈斷線或機械卡住無法閉合時,電動機也不會出現低壓長期運行,原因是一旦按動了SB2按鈕,中間斷電器KA通電工作,必然使KM1線圈斷電,KM1線圈斷電必定KM2線圈也斷電,低壓啟動結束。

  (3)電動機進入全壓運行過程中。KM3的主觸頭先閉合,而KM2主觸頭後斷開,儘管這個時間間隔很短,但是不會出現電動機間隙斷電,也就不會出現第二次啟動電流。

  (4)電路的缺點是,每次啟動需按動兩次按鈕,並且兩次按動按鈕的時間間隔不容易掌握,即啟動時間的長短不準確。

  3、時間繼電器控制的自耦變壓器補償器降壓啟動控制線路

  如果採用時間繼電器來代替人工操作,控制啟動時間的長短,上述控制電路的缺點就不存在了。

  控制電路分為三部分,主電路、控制電路和指示電路。

  主電路:由自耦變壓器TM,接觸器KM1的三個主觸頭、接觸器KM2的三個主觸頭和兩個輔助常閉觸頭、熱繼電器FR的熱元件及電動機M組成。當接觸器KM1通電工作,而KM2接觸器不工作時,電動機進入全壓運行。自耦變壓器具有多個抽頭,可獲得不同的變化,使用過程中可供選擇。

  指示電路:指示電路包括有指示燈電源變壓器T,接觸器KM1的常開觸頭和常閉觸頭,接觸器KM2的常開觸頭和中間繼電器KA的常閉觸頭。指示燈I亮,表示控制線路已接電源,處在準備工作狀態;指示燈Ⅱ亮,表示控制線路已進入降壓啟動過程;指示燈Ⅲ亮,表示控制線路進入全壓運行。

  控制電路:由兩臺接觸器KM1、KM2、時間繼電器KT和中間繼電器KA及啟動按鈕SB1、SB4和停止按鈕SB2、SB3組成。兩個啟動按鈕並聯,兩個停止按鈕串聯,構成了兩地控制功能。SB1、SB3(虛線框中)組成了甲地控制的啟動,停止按鈕。SB4、SB2組成了乙地控制的啟動,停止按鈕。

  XJ01型自動啟動補償器工作原理如下:

  當合上開關SQ後,變壓器T有電,指示燈I亮,表示電源接通(電路處於啟動準備狀態),但是電動機不轉。

  啟動時:

  停止時只需按動停止按鈕SB2或SB3。

  降壓啟動過程中,接觸器KM1,時間斷電器KT工作,而接觸器KM2和中間繼電器KA不工作。電路進入全壓運行後,情況正相反,接觸器KM2和中間斷電器KA工作,而接觸器KM1和時間繼電器KT不工作。

  自耦變壓器具有多個抽頭,可以獲得不同的變化,比Y-△降壓啟動方法的啟動電流、啟動轉矩選擇靈活。

  採用自耦變壓器降壓啟動比採用定子串電阻減壓啟動效果好,在啟動轉矩相等的情況下,自耦變壓器啟動從電網吸收的電流小,但是自耦變壓器價格較貴,而且其線圈是按短時通電設計的,因此只允許連續啟動兩次。

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