14METALLURGICALPOWER冶金动力
2019年第8期总第234期
5600kW电动机自耦变压器启动方式
王
亮
056003）
（河钢集团邯钢公司非钢事业部，河北邯郸
【摘要】简述了空气分离站5600kW电机的自耦变压器启动方式。在实际使用过程中，由于自耦变压
器容量设计不足，引起电动机启动电流反时限保护动作，启动失败，采取自耦变压器容量升级的改造方案，解决了电动机启动失败的难题。
【关键词】自耦变压器；电动机启动；变压器容量【中图分类号】TM411.3
【文献标识码】B
【开放科学（资源服务）标识码（OSID）】
【文章编号】1006-67(2019)08-0014-02
UpgradingoftheStartingModeof5600kWMotorAutotransformer
(Non-steelDept.ofHandanlronandSteelCo.,Ltd.ofHegangGroup,Handan,Hebei056003,China)
WANGLiang
unitisbrieflyintroduced.Inactualoperation,insufficientdesigncapacityoftheautotrans⁃formerhadledtostartupfailureofthemotorduetoinverse-timeprotectionactionofstart⁃whichhassolvedtheproblemofmotorstartupfailure.
ingcurrent.Thecapacityoftheautotransformerwasupgradedinamodificationprogram,
【Keywords】autotransformer;motorstartup;capacityoftransformer
【Abstract】Thestartingmodeofthe5600kWmotorautotransformerforairseparator
1项目背景伊拉克MASS钢铁公司地处苏莱曼尼亚市郊，
15371/31291/38094r/min，设计最大压力:1.4/4.8MPa，额定功率：5600kW，设计最高温度：150℃。
电动机采用SIEMENSH—compactPLUS三相感应异步式鼠笼型电动机。额定功率PN：5600kW，额定电压UN：11000V，工作频率fN：50Hz，额定电
冷箱内压力
/MPa0.140.110.112.4建有一个空气分离站，是意大利SIAD公司的DRGAP6800空气分离设备系统，设计产量如表1。
表1
气体产品气态O2液态O2气态N2液态Ar
空气分离站设计标准产量
压力限值
/MPa0.081.21.21.2最大设计流量
/m3·h-1
670023040040流IN：330A，额定转速nN：2987r/min，额定转矩MN：17904Nm，功率因数cosφ：0.91，连接方式：Y。
配套设计的电动机启动自耦变压器是意大利ElettromeccanicaColombo公司的产品。自耦变压器参数如下：
相数：3；型号：ATR；冷却方式：AN；防护等级：23；额定容量：3750kVA；频率：50Hz；
高压绕组：额定电压11±2×2.5%kV；额定电流196.8A；绝缘水平：12/28/75kV；矢量组：星点打开；绝缘等级：F；
空气分离站为整个钢铁公司提供高质量的氧气、氮气和氩气，满足拥有一台120t级电弧炉的炼钢生产需求，同时将储备液氧供应给本公司高压氧气瓶充瓶站使用。
2设备简介空气分离站空压机采用AtlasCopcoENER-
GASGMBH6级压缩式机组。额定容量:34500/9800m3/h，输出压力:1.125/4.41MPa，额定转速:
2019年第8期总第234期
METALLURGICALPOWER冶金动力
15低压绕组：额定电压8.8/8.25/7.7kV；额定电流246/262.4/281A；绝缘水平：12/28/75kV；短路阻
抗：2%；最高温升95℃。
电动机11kV高压配电一次系统如图1。
进线
压缩机
自耦变压器
图1电动机11kV高压配电一次系统图
3启动过程分析自耦变压器启动方式的实质就是降压启动，电
次启动时，自耦变压器由于本体温度过高保护动作，检查发现，自耦变压器环氧树脂浇注的绕组表面已经发生裂痕，至此决定不予使用。
动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运动。
本站电机自耦变压器启动过程步骤如下：（1）A05柜合闸，自耦变压器星点联通，KT1计时2s；
（2）A06柜合闸，自耦变压器一次侧11kV通电，KT2计时2s；
（3）A03柜合闸，电机8.25kV通电启动，KT3计时40s；
（4）A05柜分闸，自耦变压器星点断开，KT4计时0.5s；
（5）A04柜合闸，电机11kV与8.25kV同时通电，KT5计时2s；
（6）A03柜与A06柜同时分闸，自耦变压器退出运行，启动结束。
通过观察启动过程，在A03柜合闸以后，A02柜电流值达到770A左右，但当KT3计时40s完成时，A02柜电流值仍没有下降的趋势，在750A左右，在这种情况下，在（5）执行后，A04柜合闸以后，A04柜综保反时限过流保护动作，启动失败。
现场调试人员为了改善启动过程，尝试将KT3计时器的设定值修改为45s，仍然启动失败，后又修改到50s，在计时到48s时，A02柜电流值能够下降至150A左右，在（6）执行后，A02柜电流值稳定在120A左右。但好景不长，在调试空气分离站期间，为期1个月内，电动机共启动成功6次。在第7
4改造方案和措施通过比较不难看出，自耦变压器损坏的原因正
是变压器的容量小，不能够满足5600kW电机的启动需求，在启动过程中由于自耦变压器内部电流过大，温升过高，铁磁震动过大，导致环氧树脂浇注绕组表面产生裂痕损坏。
与SIAD公司和变压器厂家交流之后，决定对自耦变压器进行升级改造。
升级后的自耦变压器高压绕组额定电流：249.7A；低压绕组额定电流：312/400/500A。
5容量升级后启动过程分析自耦变压器升级以后，启动开始A03柜合闸，
A02柜电流值稳定在0A左右，当KT3计时至32s时，A02柜电流值能够下降至110A左右，为此将KT3计时器的设定值修改为40s，在（6）执行后，A02柜电流值稳定在120A左右，至此启动成功。执行一个启动过程后，观察变压器温升变化，从室温22℃升高到34℃。
升级改造实施至今已经运行2年时间，期间由于伊拉克当地电网电压不稳定，共发生37次电网低电压和3次过电压引起的全厂停电，这台自耦变压器共执行启动45次，启动成功率100%，工作良好。这也印证了变压器升级改造的正确性。
收稿日期：2019－04－10
作者简介：王亮（1986－），男，大学本科学历，工程师，现从事电气专
业相关技术管理工作。
