Устройства плавного пуска и регулирования скорости мощных высоковольтных синхронных и асинхронных двигателей напряжением 3,3; 6,0; 10 кВ
Прямой пуск (непосредственным подключением статора двигателя к питающей сети) высоковольтных мощных синхронных или асинхронных двигателей связан с рядом технических проблем, а именно:
- величина наибольшего значения тока статора при пуске достигает 5-7 кратного значения от номинального, а следовательно, знакопеременные электродинамические усилия воздействующие на обмотку статора увеличиваются в 25-49 раз. Это приводит к ухудшению изоляции секций обмоток, изгибу лобовых частей обмотки и их преждевременному износу;
- ударный момент в системе электропривода приводит к быстрому износу соединительных муфт, задвижек, редукторов и других элементов кинематической системы эл. привода;
- значительному снижению напряжения и толчкам реактивной мощности в системах электроснабжения объектов.
Эти и другие отрицательные явления прямого пуска вынуждают заводы-изготовители крупных эл. машин ограничивать количество пусков, что приводит к главному недостатку мощного синхронного или асинхронного эл. привода - невозможность выбрать выгодный временной тариф стоимости эл. энергии.
Для исключения прямых пусков крупных синхронных и асинхронных машин с напряжением статора 3,3; 6; 10 кВ ПАО "ЗЭАЗ" разработал и серийно выпускает пускатели бесконтактные тиристорные высоковольтные серии ПБТВ. Номинальные токи ПБТВ-50А, 100А, 200А, 320А, 400А, 500А, 630А.
Кроме плавного (мягкого) пуска агрегаты ПБТВ используются в реверсивных и нереверсивных системах эл. привода для регулирования ЭДС высоковольтного эл. двигателя, часто применяемых в горно-рудной промышленности, системах водных каналов, системах газоочистки на ферросплавных заводах и в других отраслях, где технологический процесс обеспечивается регулированием высоковольтного напряжения.
В агрегатах ПБТВ применена оригинальная микропроцессорная система гальванической развязки и оригинальная система постоянного мониторинга состояния и тенденции к возможному ухудшению параметров каждого из последовательно соединённых тиристоров. Это значительное преимущество даёт возможность обслуживающему персоналу заранее, до выхода из строя тиристора, принять решение о подготовке к его замене.
Микропроцессорная система управления агрегатов ПБТВ обеспечивает следующие варианты управления эл. приводом:
- прямой пуск;
- параметрический пуск с ограничением тока статора;
- квазичастотный пуск;
- квазичастотный пуск с контролем ЭДС двигателя;
- рекуперативное торможение двигателя в генераторном режиме с контролем ЭДС.
В агрегатах ПБТВ предусмотрена связь по высокопроизводительному интерфейсу RS-232 для возможности дистанционного управления от АСУТП. Использование удобного интерфейса облегчает настройку и управление агрегатом. ПБТВ обеспечивает поддержание заданного значения пускового тока, защиту двигателя от перегрузки и обрыва фазы, осуществляет рекуперативное торможение двигателя в генераторном режиме, обеспечивает оптимальный режим пуска по нагреву обмоток двигателя, обеспечивает хранение в памяти события и выдает их на монитор.
Структура условного обозначения агрегата:
ПБТВ-х1/х2-х3х4х5х6х7-х8х9х10
ПБТВ - пускатель бесконтактный тиристорный высоковольтный
х1 - номинальный ток, А;
х2 - номинальное напряжение, В;
х3 - исполнение по назначению:
1 - для пуска асинхронных или синхронных электродвигателей;
2 - регулятор напряжения для активных и активно-индуктивных нагрузок;
х4 - исполнение по режиму работы:
1 - нереверсивный;
2 - реверсивный;
х5 - охлаждение:
0 - естественное воздушное;
1 - принудительное от встроенного вентилятора;
х6 - наличие динамического торможения:
0 - без торможения;
1 - с торможением;
х7 - степень защиты по ГОСТ 14254-96:
0 - IP00
5 - IP54
х8 - пуск:
1 - одного двигателя;
n - нескольких двигателей (n=2,3,4,5,6,7)
Время паузы между пуском первого и n-го двигателя указывается в заказе.
Вариант применения ПБТВ для n-го количества двигателей показан на рис. 1, где:
ПБТВ - пускатель бесконтактный тиристорный высоковольтный;
МПСУ - микропроцессорная система управления;
DH - датчик напряжения;
М1...Мn - синхронные (асинхронные) эл. двигатели;
QW1...QWn - вакуумные выключатели и контакторы;
QS1...QSn - разъединители;
Q1...Qn - вакуумные выключатели и контакторы;
ТА - трансформаторы тока.
В состав агрегата ПБТВ по указанию в заказе могут входить:
- выключатели вакуумные или масляные;
- контакторы выбора двигателей, разъединители и система мониторинга, регистрации и диагностики агрегата.
Применение агрегата типа ПБТВ обеспечивает окупаемость затрат на его приобретение и установку за 1,1 - 1,5 года эксплуатации ПБТВ.
