電機(jī)啟動電流與配電變壓器的選擇

1、電機(jī)的啟動方法與配電變壓器的選擇1問題的提出：電機(jī)啟動時的電流一般是電機(jī)額定電流的27倍，這對電網(wǎng)有較大的影響，國家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量供電電壓允許偏差(GB 1232590)規(guī)定10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額 定電壓的土 7%國家標(biāo)準(zhǔn) GB-T-3811-2008起重機(jī)設(shè)計規(guī)范 7.2.1.2 規(guī)定電壓波動不得 超過額定值的土 10%這樣，如何選擇配電站的降壓變壓器呢？2.單電動機(jī)直接啟動場合的降壓變壓器容量的選擇：2.1由于電機(jī)采用直接啟動的方法電路簡單，價格低廉，對于主要運(yùn)行設(shè)備是風(fēng)機(jī)(泵類) 的企業(yè)，采用直接啟動的方案，無疑會減少該企業(yè)的綜合投資費(fèi)用。拖動風(fēng)機(jī)(泵類)的電 動機(jī)一般都是

2、四極(或二極)鼠籠型電動機(jī)，它們的直接啟動電流時額定電流的6倍，如果只有一臺380V三相鼠籠電機(jī)直接啟動，電網(wǎng)電壓下降15%已經(jīng)超過了最大土 10%勺標(biāo)準(zhǔn)，則電動機(jī)啟動電流lq的安培數(shù)與降壓變壓器次級容量S2的KVA數(shù)由下式計算可見：S2= V 3380V-15%380Vlq/1000 cos =1.732(380-57) lq /0.85*1000=1.73*323*lq /850= 559.436lq/850=0.66lq則有：S2= 0.66lq式(1)由于變壓器的平均功耗為7.5%,則變壓器容量S與S2的關(guān)系為：S=(100+7.5)% S2=1.075S2則有：S= 1.075S2式

3、根據(jù)上述式(1)、式(2),我們選擇電動機(jī)直接啟動的方案時電動機(jī)功率P與變壓器容量S配備見下表(1)表(1)直接啟動的電動機(jī)功率與配電變壓器容量的關(guān)系電機(jī)功率P ( KW5.51322304555電機(jī)額定電流le (A1126446090110電機(jī)啟動電流lq (A)66156254360540660變壓器次級容量 S2 ( KVa) =0.66lq43.5693.6167.64237.6356.4435.6應(yīng)選變壓器容量 S (KVa) =1.075S246.83100.62180.21255.42383.13468.272.2.數(shù)臺電動機(jī)直接啟動場合的降壓變壓器容量的選擇當(dāng)用戶有N臺電機(jī)同

4、時啟動時，則有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)lq=0.71*N*lq,通常， 電動機(jī)直接啟動時:Iq(A)=12*P(KW),則有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*12P=8.52*N*P(KW)式(3)假設(shè)，有2臺30KW勺電動機(jī)直接啟動，需要配備多大的降壓變壓器呢？根據(jù)式(3 )有S(Kva)=8.52*N*P=8.52*2*30=511.2KVa3.單電動機(jī)采用變頻器啟動場合的降壓變壓器容量的選擇：3.1采用變頻器啟動的鼠籠型電動機(jī)，它們的啟動電流時額定電流的可以控制在額定電流的2倍，如果只有一臺380V三相鼠籠電機(jī)用變頻器啟動，電網(wǎng)電壓下降1

5、5%已經(jīng)超過了最大土 10%勺標(biāo)準(zhǔn)，則電動機(jī)啟動電流lq的安培數(shù)與降壓變壓器次級容量 S2的KVA數(shù)由下式 計算可見：S2= V 3380V-15%380Vlq/1000 cos =1.732*(380-57)*lq/0.85*1000=1.73*323*Iq/850= 559.436lq/850=0.66lq則有：S2= 0.66lq式(1)由于變壓器的平均功耗為7.5%,則變壓器容量S與S2的關(guān)系為：S=(100+7.5)% S2=1.075S2則有：S= 1.075S2式根據(jù)上述式(1)、式(2),我們選擇電動機(jī)直接啟動的方案時電動機(jī)功率P與變壓器容量S配備見下表(1)表(2)變頻啟動的

6、電動機(jī)功率與配電變壓器容量的關(guān)系電機(jī)功率P ( KW5.51322304555電機(jī)額定電流le (A1126446090110電機(jī)啟動電流lq (A)225288120190220變壓器次級容量 S2 ( KVa) =0.66lq14.5234.3258.0879.2125.4145.2應(yīng)選變壓器容量 S (KVa) =1.075S215.6136.9062.4485.14134.81156.093.2.數(shù)臺電動機(jī)用變頻器啟動場合的降壓變壓器容量的選擇當(dāng)用戶有N臺電機(jī)同時啟動時，則有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)lq=0.71*N*lq,通常，采用變頻器啟動時Iq(

7、A)=4*P(KW),則有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*4P=2.84*N*P(KW)式(4)假設(shè)，有2臺30KW勺電動機(jī)采用變頻器啟動，需要配備多大的降壓變壓器呢？根據(jù)式(4 )有S(Kva)=2.84*N*P=2.84*2*30=170.4Kva4.投資比較比較直接啟動與用變頻器啟動，我們可以看到，直接啟動方案不需變頻器，但降壓變壓器的容量要大些，具體費(fèi)用比較見表(3)表(3)電機(jī)直接啟動與采用變頻器啟動初期投資比較直接啟動采用變頻器啟動N臺電機(jī)功率 P ( KW45554555需配備變壓器容量 S ( KVa)383.13468.27134.81156.09需配備變頻

8、器容量 P ( KVa)005570據(jù)表(3)分析，同一個企業(yè):4.1采用直接啟動電動機(jī)，他的變壓器采購成本是8.52*N*P，但是變頻器的采購成本是零；4.2采用變頻器啟動電動機(jī)，他的變壓器采購成本減少了2/3*8.52*N*P,但是增加了 1.2N*P變頻器的采購成本；4.3假設(shè)目前每千伏安變壓器的價格是0.0375萬元，每千瓦變頻器的價格是 0.1萬元，那么，采用直接啟動與用變頻器啟動的價格比較一一值得注意的是變頻器的實際使用壽命一般是2年見表（4）:表（4）電機(jī)直接啟動與采用變頻器啟動3年投資比較直接啟動采用變頻器啟動N臺電機(jī)功率P（ KW）N*P45554555添變壓器費(fèi)用（萬元）=0.0375*8.52*N*P14.3417.5600添變壓器費(fèi)用（萬元）=0.0375*2.84*N*P005.505.85添變頻器費(fèi)用（萬兀）=0.1*N*P005.57.03年備件維修費(fèi)用（萬元）005.57.0小記（萬兀）14.3417.5616.519.855.結(jié)論通過分析比較，我們可以看到，在可以采用直接啟動的機(jī)械，如風(fēng)機(jī)、水泵等，采用直