| 廣一水泵集團有限公司
主營產品： 管道泵,單級離心泵,空調泵 |
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更新時間：2015-09-12 10:29:21瀏覽次數：147
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一、參數情況
某樓宇中，共有3臺冷卻水泵。額定參數為380V、55kW、103A，采用Y-A起動方式;運行要求為兩用一備。冷卻水泵Y-A接線圖如圖1所示。
回路保護參數整定如下：
(1)1號泵的塑殼斷路器電磁脫扣器瞬動保護整定值1650A,熱繼電器保護整定值60A。
(2)2號泵的塑殼斷路器電磁脫扣器瞬動保護整定值1350A，熱繼電器保護整定值65A。
(3)3號泵的塑殼斷路器電磁脫扣器瞬動保護整定值1350A,熱繼電器保護整定值60A。
該樓宇空調冷卻系統僅2號泵運行，用卡表測2號，泵得相電流為51A。
二、故障情況描述
(1)前一天2號泵無法起動，1號泵可以起動,1號泵工作；故障當天，1號泵無法起動，2號泵可以起動，2號泵工作。
無法起動的現象為:合閘按鈕按下后，廣一管道泵會發出聲響，20?30s后斷路器跳閘，非熱繼電器動作。
(2)3號水泵平時就無法起動。
(3)1、2號水泵平時不能確保每次都能起動，所以每天要1臺臺水泵試，有時1號泵可以起動，有時2號泵可以起動，有時要反復試三遍才能起動起來。
(4)有時試圖起動2臺水泵，會導致上級低壓配電間的斷路器跳閘，無法判定具體是哪種保護跳閘。
三、現場試驗
由于是斷路器的瞬動保護跳閘，且瞬動保護整定值為電動機額定電流13~16倍，此保護整定值按常規無問題，電機的起動電流小于保護整定值。結合現場情況描述，電動機起動時有堵轉現象，所以廣一水泵廠初步確認是電動機的負載力矩大于起動力矩所致，故在現場做如下試驗：
(1)3號泵的進水閥開，出水閥開，按下合閘按鈕后，冷卻水泵發出聲響，幾十秒后電路自動斷電。經檢查，斷路器跳閘，熱繼電器沒有動作。
(2)1號泵的進水閥關閉2/3,出水閥開，按下合閘按鈕后,水泵發出聲響，幾十秒后電路自動斷電，經檢查，斷路器沒有跳閘，熱繼電器動作。
(3)將1、3號冷卻水泵的熱繼電器保護整定值均調到65A,進水閥幾乎全關閉，出水閥開，按下3號泵合閘按鈕，水泵順利起動，用卡表測相電流為45A;關閉3號泵后，按下1號泵合閘按鈕，
水泵順利起動，用卡表測相電流為35A。
四、故障原因分析
試驗結果表明，由于冷卻水泵的起動力矩小于水泵負載力矩，在起動時,冷卻水泵不能帶動負載，所以按下合閘按鈕后，水泵發生了堵轉，才會發出聲響，無法起動。
斷路器跳閘原因分析:按下合閘按鈕后，斷路器幾十秒后才跳閘，說明非水泵起動之初高達十幾倍的次瞬態電流峰值的原因;廣一管道泵發生堵轉，當電壓額定時，堵轉電流可達4~7倍額定電流，斷路器的zui小整定值約為水泵額定電流的13倍（1350A),若僅是堵轉電流，斷路器不會跳閘，只可能熱繼電器動作。
真正原因應該是Y-A轉換瞬間產生的大沖擊電流導致斷路器跳閘。查看Y-A轉換的時間繼電器設定為25S，與斷路器跳閘的時間吻合，Y-A轉換時，定子繞組已與電源脫離,但轉子繞組中的電流不能馬上消失，只能一點點衰減。根據電磁感應原理,轉子的衰減電流必定會在電動機的定子繞組上感應出感應電勢，當三角形回路接觸器合閘時，感應電勢與電源電壓疊加，zui極限狀態就是兩者相位差180°,而數值相同，此時可產生15~20倍額定電流的峰值沖擊電流，足以使瞬時脫扣整定值為1650A的斷路器跳閘。
水泵運行電流zui大僅為#x51A=88_3A，小于電動機的額定電流，說明實際負載力矩小于水泵額定功率，水泵應可以起動，如未啟動，廣一水泵廠分析原因如下:Y-A起動方式即起動時把定子繞組接成星形，起動結束后再接成三角形運行。星形連接時定子繞組的電壓僅為額定電壓的1/W,電網起動電流下降為三角形連接時的1/3,因起動力矩與電壓的平方成正比，起動力矩減少為三角形連接時的1/3。因力矩下降，該起動方式只適用于空載或輕載的電動機，水泵的負載功率已占額定功率的86%，屬重載，Y-A方式自然無法起動。3號水泵的負載明顯比其他2個水泵要高，因此一次也不能起動;其他2臺水泵也不能每次都起動起來。
五、解決方法
(1)Y-A。這是一種常用的降壓起動方式，運行可靠、檢修方便、價格低廉，可以降低起動電流，減少對電網的沖擊，但力矩也隨之下降，這種起動方式只適用于空載或輕載的電機。此項目若不想改造，zui可靠的方式就是起動前關閉水閥，起動后再打開水閥。
（2）軟起動器。軟起動器是以降壓限流為原理，因此，起動力矩也要下降，但軟起動器可以平滑地控制起動電流和電壓，平滑地把速度升到額定轉速，起動結束后平穩地切換到旁路接觸器，沒有沖擊電流，并且軟起動器可以設置初始起動力矩,zui大設置到額定力矩，可以克服起動時負載力矩的阻力。
（3）變頻器。變頻器以變壓變頻為基本原理，起動的同時不必降低起動力矩，可以實現軟起動和軟停止，也可以根據負載的變化和系統的要求調節速度和改變輸出轉矩。它可以代替軟起動器，功能比軟起動器更強大。
該項目若要改造，后2種方式均可選用。但軟起動器比變頻技術含量低，性能穩定、簡單、價格低廉。目前，這3臺冷凍水泵只是單純考慮降低起動電流和對電網沖擊影響，只需要軟起動功能，不需要調速，因此，選用軟起動器已滿足功能要求且更加經濟。
六、結語
Y-A、軟起動器、變頻器為電動機起動常用的3種方式，各有其優、缺點及適用性，設計時一定要綜合考慮適用的場合。空調水系統中的水泵都是帶載起動，若考慮起動方式的經濟性,可選擇只適用于空載或者輕載的Y-A起動方式，必然要加大水泵的額定容量，結果提高了水泵的成本，反而更不經濟。針對大功率水泵，使用軟起動器，更加可靠、經濟。
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