Устройства плавного пуска высоковольтных электродвигателей серии УППВЭ

Опросный лист

Устройство плавного пуска высоковольтных электродвигателей серии УППВЭ, обеспечивает плавный пуск высоковольтных синхронных и асинхронных электродвигателей насосов, компрессоров, вентиляторов, воздуходувок и других производственных механизмов. Плавный пуск высоковольтного электродвигателя достигается за счет формирования заданного темпа нарастания напряжения на электродвигателе от нуля до номинального значения. Запуск выбранного электродвигателя под управлением контроллера исключает возможность создания аварийных ситуаций, связанных с ошибочными действиями персонала при пуске и остановке высоковольтного электродвигателя.

По согласованию с Заказчиком устройства плавного пуска высоковольтных электродвигателей монтируются в блочно-модульном здании полной заводской готовности, которые предназначены для эксплуатации в условиях умеренного и холодного климата.

Устройства плавного пуска высоковольтных электродвигателей серии УППВЭ успешно прошли экспертизу и включены в Реестр ОВП «АК «Транснефть» (реестр основных видов продукции, поставляемых на объекты ОАО «АК «Транснефть»). Экспертное Заключение о соответствии продукции «Устройства плавного пуска высоковольтных электродвигателей серии УППВЭ» за регистрационным номером № 51300-2037-5097, подтверждает соответствие требованиям ОР-03.120.20-КТН-111-14 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Реестр основных видов продукции».

На базе устройств серии УППВЭ выпускаются системы поочередного плавного пуска группы электродвигателей (от 2 до 12 шт.), состоящие из шкафа УППВЭ, шкафов ШВВК, шкафа автоматики и пульта управления (оператора).

Силовые модули УППВЭ

В основу УППВЭ положен модульный принцип построения. Тиристорный силовой модуль каждой фазы включает в себя два встречно-параллельно включенных тиристорных вентиля, а каждый вентиль состоит из последовательно соединенных тиристоров. Конструктивно тиристорный модуль каждой фазы выполнен в виде выкатной тележки. Время, необходимое для замены одного тиристора не превышает 30 минут.

Система управления УППВЭ

Цифровая микропроцессорная система управления, на основе специализированного контроллера собственной разработки. Система автоматики осуществляет программный плавный пуск двигателя и его переключение на сеть, а также аварийный останов при срабатывании внутренних защит УППВЭ. Система управления имеет два встроенных интерфейса типа RS-232, RS-485. Один из них используется для подключения ПК, второй – для связи с АСУ ТП с протоколом обмена типа MODBUS или любым другим по требованию Заказчика.

Блочно-модульные здания

Устройства плавного пуска высоковольтных электродвигателей УППВЭ могут быть смонтированы в блочно-модульном здании контейнерного типа полной заводской готовности, предназначенном для эксплуатации в условиях умеренного и холодного климата. Внутреннее помещение модуля оборудовано освещением, штатными системами отопления и вентиляции, которые в автоматическом режиме поддерживают необходимый температурный режим. Модуль, при монтаже на объекте, может устанавливаться на эстакаду. Стены здания выполнены из минеральной базальтовой ваты и пенополистирола. Наружная и внутренняя обшивка панелей – оцинкованная и полимерно-окрашенная листовая сталь.

Преимущества от внедрения УППВЭ:

  • значительно уменьшается пусковой ток двигателя (в 3-4 раза);
  • существенно снижаются динамические нагрузки на подшипниках электродвигателя и в кинематике механизмов, работающих с данным электродвигателем;
  • улучшаются условия эксплуатации электротехнического оборудования (электродвигателей, трансформаторов, коммутационных аппаратов и др.);
  • существенно снижаются потери электроэнергии в электрооборудовании при пуске электродвигателей;
  • уменьшаются просадки напряжения в сети при пуске электродвигателей;
  • осуществление пуска электродвигателей от источников ограниченной мощности.

Технические характеристики высоковольтных УПП серии УППВЭ

Род тока переменный, трехфазный
Номинальное напряжение, кВ* 3; 6,3; 10,5
Максимальный пусковой ток А 350…3500
Частота, Гц 50
Диапазон мощностей запускаемых электродвигателей, МВт 0,2 – 12,5
Пределы ограничения пускового тока (1,5 – 4) Iном дв
Напряжение питания вспомогательных цепей, В ~ 220
Регулируемое время пуска, с 5 .. 120
Тиристоры Производства компании «АВВ Semiconductors»
Способ доставки управляющих импульсов Оптический, полная гальваническая развязка системы управления и силовых модулей
Количество пусков 3 пуска подряд с перерывом между пусками 15 мин.
Степень защиты до IP54
Климатическое исполнение УХЛ4
Габаритные размеры шкафа Ш х В х Г, мм 1100 х 2200 х 1200
Масса, кг до 900

* Примечание: По специальному заказу устройства плавного пуска УППВЭ могут быть выполнены на другие напряжения.

В устройстве реализованы следующие основные виды защит:

  • максимально-токовая;
  • от затянувшегося пуска электродвигателя;
  • от обрыва фазы управляющей сети;
  • от понижения напряжения сети;
  • от исчезновения вентиляции в шкафу УППВЭ;
  • при недопустимом отклонении частоты питающей сети;
  • от самопроизвольного изменения параметров настройки;
  • от перенапряжений на тиристорах;
  • от перегрева устройства;
  • при ошибке системы управления;
  • неверное чередование фаз;
  • внешняя авария, ошибка внешней автоматики;
  • ограничение количества пусков.

Срабатывание защит и другие неполадки в системе отображаются на встроенном ЖКИ экране устройства плавного пуска УППВЭ.

Номенклатурный ряд УППВЭ

Тип устройства Номинальный ток, А Напряжение, кВ Наибольшая мощность устройства, МВт Напряжение, кВ Наибольшая мощность устройства, МВт
УППВЭ-Х-400 400 6 1,0 10 1,6
УППВЭ-Х-800 800 6 1,8 10 3,2
УППВЭ-Х-1250 1250 6 3,2 10 5,0
УППВЭ-Х-1600 1600 6 4,0 10 6,3
УППВЭ-Х-2800 2800 6 6,3 10 10,0
УППВЭ-Х-3500 3500 6 8,0 10 12,5

Наибольшая мощность электродвигателя взята при коэффициенте кратности пускового тока электродвигателя к ~ 4, что соответствует максимальному пусковому току устройства. За максимальный пусковой ток устройства плавного пуска УППВЭ принимается максимально допустимый ток в течении нормируемого времени пуска 90 сек.

УППВЭ со встроенным байпасным контактором. Модернизация схемы пуска одиночного двигателя заключается в последовательном присоединении между ячейкой прямого пуска и двигателем устройства УППВЭ с байпасным контактором.

На базе устройств серии УППВЭ выпускаются системы поочередного плавного пуска группы электродвигателей (от 2 до 12 шт.), состоящие из шкафа УППВЭ, шкафов коммутации силовых цепей типа ШВВК, шкафа автоматики и пульта управления.

Наибольший экономический эффект достигается внедрением системы поочередного плавного пуска группы электродвигателей одним устройством УППВЭ. Пример такой системы для плавного поочередного пуска четырех электродвигателей (напряжение 6 кВ, мощность 6,3 МВт) на базе устройства плавного пуска УППВЭ показан на принципиальной электрической схеме.

Схема группового устройства плавного пуска 

 

При питании электродвигателей от двух секций система поочередного плавного пуска дополняется двумя ячейками с высоковольтными головными выключателями, с помощью которых шкаф УППВЭ подключается к питающим секциям.

Сопутствующее оборудование:

Высоковольтные устройства плавного пуска УППВЭ могут быть укомплектованы следующим оборудованием:

  • шкаф ввода ШВ: предназначен для организации ввода и вывода силового кабеля снизу,
  • шкаф с высоковольтными вакуумными контакторами ШВВК: предназначен для автоматического подключения приводимых либо запускаемых электродвигателей к устройствам УППВЭ,
  • шкаф с высоковольтным разъединителем ШВР: предназначен для создания видимого разрыва на вводе или выводе устройств УППВЭ при техническом обслуживании и выводе в ремонт,
  • шкаф с высоковольтными предохранителями ШВП: предназначен для создания видимого разрыва и защиты силовых тиристоров. Предохранители с высокой отключающей способностью подбираются под тиристоры выбранные для УППВЭ по интегралу плавления i2t, что исключает выход из строя тиристоров,
  • шкаф автоматики ША: предназначен для автоматизации управления и контроля систем частотного регулирования и плавного пуска группы двигателей.

Многофункциональный испытательный комплекс.

Все собранные высоковольтные устройства плавного пуска проходят тестирование и отладку с применением испытательной базы, оснащенной электродвигателями, силовым оборудованием, системой управления, позволяющим произвести полный цикл приемо-сдаточных испытаний  оборудования мощностью до 17,5 МВт и напряжением 3кВ, 6кВ, 10кВ. Общая площадь испытательного комплекса составляет 720 м².

X