专利名称：数阶式高压软启动器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及数阶式高压软启动器领域。
二背景技术：
3、6、10KV高压电动机容量大多在180KW以上。他们在启动时，需要从电网中汲取6～8倍工作电流的启动电流，以保证必要的起动力矩。这样大的起动电流会使电网电压大幅下降，不仅影响了同网其他电动机的正常工作，也给自身的起动带来困难，形成恶性循环。高压电动机的困难启动(有时启动不成功)，严重困扰着许多工矿企业。
目前解决此问题的办法有两种一是采用变频启动。其主要部件为变频器。变频器是把电网中的50HZ周波电压经整流和逆变，可输出任意需要的频率。把变频器串接在电动机之前，在电动机起动时，通过变频器逐渐增加输入的电能频率，使电动机缓慢升速，使电动机的起动过程变“软”，由低速到额定转速逐步完成，以减少对电网的冲击。但这种启动方式存在以下缺点1、容易造成污染，变频器的变频都是通过瞬时开启和关闭晶闸管来实现的。变频过程会产生大量的高次谐波，污染了电网。西方先进国家已明令限用。
2、成本高。变频器的运行维护技术要求很高，价格也难以被市场接受。每KV约1800～2000元，一台1000KW的高压电动机就需要180～200万元，是高压电动机价格的3～4倍，不符合实际工作的需要。
二是采用降压启动。此种启动方式是在高压电动机的前端串接一台电抗或电阻，使其分担一部分电网电压，从而降低加给电动机的电压，降低启动电流，逐步减少电抗或电阻的阻值，便会逐渐提升加给电动机的电压，实现软启动。降压启动主要有以下两种方式1、用电抗降压，该方式是给电抗铁芯加直流励磁，改变电抗的饱和度，而使电抗值变化。这种方式仍会产生高次谐波污染电网，同时受饱和度影响，调压范围不大。其还易引发电网发生谐振过电压事故，容易出现安全隐患。
2、用水阻降压，该方式是利用特别配置的液体电阻在通电流后温度升高，水阻下降来实现调压的。采用此种方式时，水阻软启动的过程不可控制，不能重覆连续使用；同时其受水温影响的水电阻值范围较小，调压范围不大，维护工作量大，可限流但不节能，不能用于大容量电动机等，其缺点非常明显，难以推广。
三、实用新型内容本实用新型为解决背景技术中高压启动方式存在的上述技术问题而提供一种数阶式高压软启动器。
本实用新型的技术解决方案是本实用新型为一种高压软启动器，其特殊之处在于所述高压软启动器GRQ包括变压器ZB，变压器ZB高压端通过主断路器DL与电网连接，低压端与电动机D连接。
上述变压器ZB为有载调压自耦变压器。
上述高压软启动器GRQ还包括接触器J，接触器J与变压器ZB并联。
上述变压器ZB外接有控制器K。
上述变压器ZB外还串接有阻容吸收器ZR，阻容吸收器ZR另一端接地。
上述变压器ZB外还串接有电流互感器L。
上述变压器ZB外还串接有电压互感器Y。
上述电动机D外还接有转速传感器r。
上述变压器ZB两端分别通过隔离开关G1、G2与电网和电动机D连接。
本实用新型具有以下优点1、不会污染电网。由于本实用新型采用变压器作为启动器，在整个启动过程中，本实用新型始终处于线性工作状态，不会产生高次谐波，不会污染电网。
2、节省能源。本实用新型用变压器降压不像用水电阻降压那样，需要耗费较大的有功负荷，也不像用电抗降压那样，需要较大的无功负荷。
3、可实现自动控制。本实用新型起动过程的电压和时间完全可按事先选定的方案控制，全程可由电脑控制，自动化程度高。
4、启动效率高。所有各种方法进行软起动时，只能把从电网中汲取的起动电流由原来的6-8倍，降低到3-4倍。而本实用新型则更进一步降低到1.5-2倍，对电网的影响最小。
5、实用。变频器需要高的运行维护水平，水阻降压需要经常加水维护，而本实用新型设备坚实，构造简单，便于检修维护。
6、可调范围大。本实用新型从电动机零转速升至额定转速，全程电压均可自由调节。
7、可连续工作。本实用新型可连续不间断工作，不像水阻那样必须等水温降低后才能重新工作。
8、可实现软停机。本实用新型逆向操作便可实现软停机，而水阻则无此功能。
9、工作容量大。其他起动方式不能用于电动机容量达到近万KW或过万KW。而本实用新型则不受容量限制，大小均可使用。
10、成本低。本实用新型成本比变频器低2/3，比电子式低1/2，价格适中，易被接受。
四
图1为本实用新型的电路原理图；图2为本实用新型实施例中有载调压自耦变压器的电路图。
附图标号说明如下DL-主断路器、D-电动机、 J-接触器、ZB-变压器、G1G2-隔离开关、ZR-阻容吸收器、Y-电压互感器、L-电流互感器、K-控制器、r-转速传感器五具体实施方式
参见图1，本实用新型是一种数阶式高压软启动器，其核心是选用一台变压器ZB，尤其是一种有载调压自耦变压器，其高压侧与电网连接，电动机D接在低压侧。
高压软起动器GRQ中还配置有阻容吸收器ZR以进行操作过电压保护，配置有电流互感器L和电压互感器Y以采集电流和电压技术参量，在电动机D上配置转速传感器r以采集转速的运转情况，并进入控制器K统筹整合。
电动机D起动前由智能型控制器K确认，G1，G2为合闸位置，DL，J为分闸位置，变压器ZB调压开关的抽头处于最低位置(n点)。
起动时有远方或者就地操作，合上主断路器DL，这时电动机D所加电压为指定的降低电压，以保证电动机D足够的起动力矩，电动机D开始转动，慢慢从0升速，调压开关动触头缓慢在逆时针向“1点“转动，电动机D入口电压高。
参见图2，本实用新型的变压器ZB选择有载调压自耦变压器时，有载调压自耦变压器的TKa，TKb，TKc分别为A，B，C三项的有载调压开关，它有1～n个抽头，其输出0点接高压电动机D并随之缓慢升高，转速也同步升速。当调压开关TK开动触头转动到“1”点时，电动机D入口电压已升压至95％以上，转速接近额定转速。这是由控制器K指令接触器J合闸，将有载调压自耦变压器短接，电动机D100％接受全电压，转速升到额定转速运转，完成“软”起动过程。
起动过程中，起动电压，起动电流和转速的运行状况，将由控制器K进行动态监视和记录，通过液晶屏给出动画。如果带有输出接口，控制器K还可上网，通过互联网适时跟踪，实现遥控、遥测、遥调和网上互动，如有异常故障，则由原有的继电保护装置B动作，发出信号或跳闸指令进行保护。
起动完成后，也可打开隔离开关(G1，G2)，将有载调压自耦变压器退出进行检修。
如果将上述起动过程反向操作，则可实现电动机D的“软”停机。
权利要求1.一种数阶式高压软启动器，其特征在于所述高压软启动器(GRQ)包括变压器(ZB)，所述变压器(ZB)高压端通过主断路器(DL)与电网连接，低压端与电动机(D)连接。
2.根据权利要求1所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述变压器(ZB)为有载调压自耦变压器。
3.根据权利要求2所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述高压软启动器(GRQ)还包括接触器(J)，所述接触器(J)与变压器(ZB)并联。
4.根据权利要求2或3所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述变压器(ZB)外接有控制器(K)。
5.根据权利要求4所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述变压器(ZB)外还串接有阻容吸收器(ZR)，所述阻容吸收器(ZR)另一端接地。
6.根据权利要求5所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述变压器(ZB)外还串接有电流互感器(L)。
7.根据权利要求6所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述变压器(ZB)外还串接有电压互感器(Y)。
8.根据权利要求7所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述电动机(D)外还接有转速传感器(r)。
9.根据权利要求8所述的数阶式高压软启动器，其特征在于所述变压器(ZB)两端分别通过隔离开关(G1、G2)与电网和电动机(D)连接。
专利摘要本实用新型涉及数阶式高压软启动器。其技术解决方案为所述的高压软启动器GRQ包括变压器ZB，变压器ZB高压端通过主断路器DL与电网连接，低压端与电动机D连接。其具有不会污染电网、节省能源、可实现自动控制、启动效率高、可调范围大、可连续工作、可实现软停机、工作容量大等优点。
文档编号H02P1/26GK2899277SQ200620078790
公开日2007年5月9日 申请日期2006年4月13日 优先权日2006年4月13日
发明者弋东方, 弋戈, 弋扬 申请人:弋东方, 弋戈, 弋扬