電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響與危害

電機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合無(wú)處不在，尤其大功率的電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)的瞬間會(huì)產(chǎn)生較大的電流沖擊，這樣就是對(duì)穩(wěn)定的電網(wǎng)造成相應(yīng)的影響，工程實(shí)踐中常常采用一定的控制措施來(lái)改進(jìn)、限制電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)電網(wǎng)不利現(xiàn)象。

一、電機(jī)直接啟動(dòng)危害及避免方式

目前在工礦企業(yè)中使用著大量的交流異步電機(jī)，大部分電機(jī)均采用直接啟動(dòng)的方式，這種啟動(dòng)方式非常簡(jiǎn)單，但是會(huì)帶來(lái)很大的危害。

1.電網(wǎng)沖擊：過(guò)大的啟動(dòng)電流(空載啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的4~7倍，帶載啟動(dòng)時(shí)可達(dá)8~10倍或更大)，會(huì)造成電網(wǎng)電壓下降，影響其它用電設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能使欠壓保護(hù)動(dòng)作，造成設(shè)備的有害跳閘。同時(shí)過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)使電機(jī)繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機(jī)壽命。

圖1

2.機(jī)械沖擊：過(guò)大的沖擊轉(zhuǎn)矩往往造成電機(jī)籠條，端環(huán)斷裂和定子端繞組絕緣破損，導(dǎo)致?lián)舸龣C(jī)，轉(zhuǎn)軸扭曲，聯(lián)軸節(jié)、傳動(dòng)齒輪損傷和皮帶撕裂等;

3.對(duì)生產(chǎn)機(jī)械造成沖擊：起動(dòng)過(guò)程中的壓力突變往往造成泵系統(tǒng)管道、閥門的損傷，縮短使用壽命;影響傳動(dòng)精度，甚至影響正常的過(guò)程控制。

所有這些都給設(shè)備的安全可靠運(yùn)行帶來(lái)威脅，同時(shí)也造成過(guò)大的起動(dòng)能量損耗，尤其當(dāng)頻繁起停時(shí)更是如此。為避免對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備造成嚴(yán)重影響，大功率電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)一般采用如下兩種方式。

圖2

1、降壓?jiǎn)?dòng)

降壓?jiǎn)?dòng)就是常說(shuō)的星三角啟動(dòng)。啟動(dòng)的初期，將本應(yīng)該工作在380V的繞組供給220V的電壓(降壓使用)，讓電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)以后，達(dá)到一定的速度，才將電路切換成380V供電，達(dá)到減少起動(dòng)電流的目的。電動(dòng)機(jī)的是靠交流電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用旋轉(zhuǎn)的，交流電的頻率越高，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速就越快。

圖3

2、變頻啟動(dòng)

變頻啟動(dòng)就是是使用變頻器，將50Hz的市電的頻率，降低成很低的頻率的交流電，供給電動(dòng)機(jī)。這樣電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，受旋轉(zhuǎn)很慢的磁場(chǎng)的作用，也會(huì)很緩慢啟動(dòng)，起動(dòng)電流也就比較小。理論上，電動(dòng)機(jī)線圈的感抗正比于交流電的頻率，當(dāng)變頻啟動(dòng)的時(shí)候，如果施加于電動(dòng)機(jī)的電壓還是380V，則電流仍然會(huì)比較大，所以推敲變頻啟動(dòng)的時(shí)候，也伴隨著降低電壓的。

二、電壓驟降監(jiān)測(cè)

致遠(yuǎn)電子E6500電能質(zhì)量和能效分析儀采樣采用芯片，200kHz高速定頻采樣，可捕獲最短50μs波形瞬間脈沖，同時(shí)支持瞬態(tài)事件無(wú)損錄波功能，讓用戶發(fā)現(xiàn)難以察覺(jué)的電能質(zhì)量驟變問(wèn)題。

圖4

通過(guò)E6500可以觀測(cè)電機(jī)的不平衡，三相電由于各相負(fù)載不均衡，會(huì)產(chǎn)生三相不平衡的現(xiàn)象，不平衡功能頁(yè)面提供了對(duì)不平衡的各相參數(shù)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)參數(shù)有：不平衡度、序分量、電壓、電流值和相位角。

圖5

致遠(yuǎn)電子E6500電能質(zhì)量分析儀，支持50Hz/60Hz電網(wǎng)工頻系統(tǒng)測(cè)量，它可記錄分析現(xiàn)場(chǎng)的諧波、電壓、電流、頻率、波動(dòng)、閃變、功率和三相不平衡等所有電能質(zhì)量參數(shù)，具備高級(jí)電能質(zhì)量測(cè)量功能，同時(shí)提供了專業(yè)的上位機(jī)分析軟件進(jìn)行二次分析，為用戶提供最準(zhǔn)確的電力故障診斷分析。