大电机软起动产业发展初探

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1、大电机软起动产业发展初探大力电工襄阳股份有限公司武汉技术中心总工程师余龙海1、电动机软起动的技术含义电动机软起动产生于工业生产高度规模化和电力系统高度网络化的矛盾日益尖锐的年代，大型电动机的应用越来越多，而电动机每起动一次都对电网都有一次冲击，引起电网电压波动，严重地威胁到电力系统的安全。电动机软起动是通过采用降压、补偿或变频等技术手段，实现电动机及机械负载的平滑起动，减少起动电流对电网的影响程度，使电网和机械系统得以保护。本技术领域研究的主要内容分三个方面阐述：一是使电动机的输出力矩满足大型机械系统对电动机起动力矩的要求，保证平滑加速，平滑过渡，避免破坏性力矩冲击；二是使

2、起动电流满足高压大型电动机承受能力的要求，避免电动机起动发热造成绝缘破坏或烧毁；三是使起动电流满足电网电能质量相关标准要求，减少电压暂降幅度，减少高次谐波含量等。2、电动机软起动对经济发展的作用提高能源利用效率，减少污染排放，建设可持续发展的工业经济是时代的主题。工业生产高度规模化是实现节能减排目标的必然选择，软起动技术的产生及发展对解决工业生产高度规模化所面临的保护电网、电机安全起动运转、拖动负载机械等一系列问题，提高社会生产能力，具有重大意义。首先是软起动产业对解决工业生产高度规模化和电力系统高度网络化的矛盾，具有重要的现实意义。工业生产规模化的结果是工业装置单机容量越

3、来越大，需要的电动机容量也越来越大。然而电网的容量不仅不可能与电动机等比例发展，而且随着网络化程度越来越高，电网还变得越来越“脆弱”，任何电动机起动过程中异常情况的发生，影响面不仅仅是需要起动的场合本身，还可能是整个电力接入端所在的系统，甚至系统所在的整个区域，保障电力系统安全运行，已成为关系到国计民生的战略性问题。因此，软起动技术的产生是以较好地解决这一矛盾为目的，进而保障电力系统安全运行，促进了现代工业的规模化进程；软起动产业的发展也是以解决这一矛盾，满足市场需求为动力，进而发展成为一个新兴的高科技产业，以满足不断发展的市场的需要。其次，软起动技术的产生及发展，促进了电

4、力系统的优化，为实现电力系统高效稳定运行，具有重要作用。电动机是电网的重要组成部分，电动机消耗的电能占全部发电量的60%，而大型电动机消耗的电能占全部发电量的40%。回想二十年前两千千瓦的电动机就算大型电动机，而如今上万千瓦级的电动机才叫大功率电机，可见电力系统在发生重大变化。难以想象，如果没有软起动，电力系统需要多大的容量才能满足电动机起动的要求，如此大的电网是否可行？如果可行，又需要多大的基础投入？如果电网不能满足，大型电动机将起动不了，或起动造成系统电压崩溃，系统将不可能正常工作。软起动技术的产生及发展，解决了电动机起动这一重大难题，有利于电力应用于跟多领域，有利于电

5、力系统向高度网络化方向发展，同时促进电网不断优化配置，确保始终运行于安全高效状态。三是软起动技术的产生及发展，有利于大功率高压电动机运行特性的优化，实现电动机的高效和可靠，对电机制造技术的发展与应用起到极大地推动作用。传统电动机设计中，要兼顾起动效果与运行特性，实际上很难取得两个方面的完美配合，有了软起动技术，在电动机设计时，可以不考虑起动特性，只需一味追求高效运行特性，而起动特性交由软起动技术解决。另一方面，软起动技术的应用，对于电动机的合理选用，保证拖动系统的高效运行有着重要作用。3、大型电动机软起动产业发展的必要性在工业生产规模化程度较低的时代，电力系统网络化程度也很

6、低，电力系统稳定运行的重要程度不高，电动机软起动主要表现在对电动机本身的保护，技术皆已经成熟，我们无需再花太多精力去研究。随着工业生产规模化程度的不断提高，高压和大容量代表电动机制造和应用的发展方向，因为大容量可以提高电动机的能量转换效率和装置的能源利用效率，而高电压可以提高电力输送效率。大功率电动机的广泛应用，使得用电设备与主力电网进一步靠近，它的起动过程直接威胁到更大范围的电力安全。软起动技术成为解决这一问题的必然选择。就电网技术、电机技术和其他机械拖动技术发展来看，也不可能寻找到更好的解决电动机起动问题的办法。因此软起动技术必然长久存在，并因为有不断发展的市场的需要而

7、有进一步发展的动力。在工业飞速发展的当今社会，各类高压大功率电机的应用越来越广泛，涉及冶金、石油、化工、水利、电力、建材、市政、船舶等行业领域。电动机作为工业装备的原动机，在工业规模化的进程中起到了举足轻重的作用，不管是工业产品还是工业生产装备，都离不开电机，特别是大功率电机。电机使用量的增加对电机软起动技术提出了越来越高的要求。软起动技术的发展和市场需求之间的差距表现在：*单机容量方面：大型工业项目越来越多，电动机功率越来越大，起动难度也越来越大，对电网的要求也越来越大，而目前国内软起动最大试用业绩不超过25MW