关键词：变频软起动装置；电机；电容；
一、引言
开封空分集团有限公司承接的山西南耀35000空分项目，空分空压机主电机功率10kV 18000kW。用户35/10kV变压器容量为2.5MVA，且变压器上带有空分用电设备以外的负荷，经计算采用传统形式的降压起动装置无法满足空压机正常起动。经与用户确定采用一套中压变频软起动装置起动空压机主电机，启动电流不超过空压机电机的额定电流。
二、变频软起动装置设计选型及起动
1.空压机电机参数如下：
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3. 变频软起动装置设计起动原理及过程如下：
空压机主电机采用变频软起装置起动，整个起动过程中起动电流随电机转数上升而稳定上升，起动到50Hz时，变频软起装置开始进行同步投切，控制变频起动装置输出电压跟踪电网电压，当两者的频率，幅值，相位在设定差值范围内时，控制电网断路器闭合，此时变频软起器和电网同时给电动机供电，然后变频软起器停止输出，控制变频输入输出断路器断开，从起动开始到结束时间为300S，整个起动过程中最大电机电流为600A，在变频起动同步切换到电网运行时的过程中无二次电流冲击。
三、变频软起动装置现场起动试车相关问题
现场试车空压机主电机时（不连轴空压机本体）时，变频软起装置起动空压机主电机后，电机电压上升到9.5kV后电压不再提升，此时频率为48HZ，母线电流仅为146A，变频软起装置出现起动超时跳车。设备检查后，再次起动空压机主电机，发生同样现象，现场手动强制切换到电网运行，主电机起动完成，但出现1700A冲击电流。分析原因认为当时电机负载量较小，而变频软起装置输出能力较大，内部形成环流造成上述现象。现场试车认为连轴空压机后起动，负载量增大，上述现象不会出现。
现场连轴空压机后起动空压机主电机，电机电压上升到8kV，频率为45HZ，母线电流320A，电压不再提升。现场强制调节升压，40S后出现IGBT中A相两个单元模块烧毁。
更换IGBT单元模块后，再次起动，电机电压上升到4kV，频率为24HZ，发现直流母线电压超过设定的1200V，造成变频软起装置跳车。分析原因认为直流母线电容过小，造成变频软起装置输出量不足，因电容为容性负载，电机为感性负责，会在移相变压器后端形成环流，导致流母线电压升高，无法完成起动。
经过再次分析电机参数及负载曲线，根据计算结果，将直流母线电容更换为电解电容16000μF，更换后再次连轴空压机后起动空压机主电机，起动到50Hz时，变频软起装置进行同步投切到电网运行中无二次电流冲击，从起动开始到结束时间为280S，整个起动过程中最大电机电流为480A，起动顺利完成。
四、结束语
随着空分设备单套制氧量需求增大，空分压缩机功率也越来越大，传统起动方式逐步无法满足压缩机起动要求，变频软起装置将更多的应用在空分上。随着电机制造工艺的提高，功率也越做越大，更多的用于压缩机配套电机，故在变频软起动装置起动异步电机应用中，应充分分析电机参数及负载曲线，选型应考虑起动过程中可能发生的故障。
参考文献：
【1】倚鹏. 高压大功率变频器技术原理与应用. 人民邮电出版社
【2】张选正?. 中高压变频器应用技术. 电子工业出版社
【3】周志敏. 变频器的控制方式及应用选型[J]. 变频器世界
论文作者:史震 赵明胜
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
标签：电机论文; 装置论文; 空压机论文; 电流论文; 电压论文; 母线论文; 电网论文; 《科学与技术》2019年21期论文;