環(huán)境管理_凈水廠反沖洗泵房低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

凈水廠反沖洗泵房低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)Low-voltage Distribution System Design onBackwash Pump House of Water Treatment Plant 目 錄第1章 緒論11.1 選題的背景及意義11.2 電力系統(tǒng)概述11.3 企業(yè)供配電系統(tǒng)的要求21.4 本文研究的主要內(nèi)容2第2章 反沖洗泵房用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算32.1 負(fù)荷計(jì)算的意義32.2 負(fù)荷計(jì)算的方法32.2.1 設(shè)備容量的確定32.2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法42.3 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算6第3章 配電方案和電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì)83.1 供配電系統(tǒng)的可靠性83.2 低壓配電系統(tǒng)的接線形式83.3 配電方案的設(shè)計(jì)和比較93.4 電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì)10第4章 電氣設(shè)備的選型134.1 用電設(shè)備選型134.2 電氣設(shè)備選擇的一般原則134.3 配電裝置電氣設(shè)備的選型144.3.1 隔離開關(guān)的選型144.3.2 空氣斷路器選型154.3.3 電流互感器選型174.3.4 低壓配電屏選型194.4 電機(jī)主接線電路電氣設(shè)備的選型204.4.1 空氣斷路器選型204.4.2 交流接觸器選型204.4.3 熱繼電器選型214.4.4 軟啟動(dòng)器選型224.4.5 變頻器選型234.5 電纜和母線的選型264.5.1 電纜的選擇264.5.2 母線的選擇28第5章 接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)305.1 接地概述305.1.1 接地和接地裝置305.1.2 接地類型305.1.3 重復(fù)接地325.1.4 低壓配電系統(tǒng)的等電位連接335.2 泵房的接地裝置34第6章 電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)356.1 照明光源和燈具的選擇356.2 燈具的布置356.3 照度計(jì)算356.4 照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)36第7章 結(jié)論及展望39參考文獻(xiàn)40致謝41附錄A 外文翻譯42附錄B 圖紙努力了的才叫夢(mèng)想，不努力的就是空想！如果你一直空想的話，無(wú)論看多少正能量語(yǔ)錄，也趕不走滿滿的負(fù)能量！你還是原地踏步的你，一直在看別人進(jìn)步。第1章 緒論1.1 選題的背景及意義電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制，調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。因此電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。現(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì)這些用電部門造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。故作好供配電工作，對(duì)于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的意義。在水處理工程中，高質(zhì)量的供配電系統(tǒng)對(duì)于安全供水是非常重要的，如若突然中斷供電，水廠供水機(jī)組就會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致非計(jì)劃的停止供水，將會(huì)給工廠企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，給城市生活造成較大的影響。據(jù)相關(guān)資料分析，非計(jì)劃性突然停水90以上是由于水廠供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成的，所以結(jié)合自來水廠的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)科學(xué)完善的供配電系統(tǒng)，合理選擇繼電保護(hù)方式是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。1.2 電力系統(tǒng)概述電力從生產(chǎn)到供給用戶應(yīng)用，通常都要經(jīng)過發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等5個(gè)環(huán)節(jié)。由發(fā)電廠的發(fā)電部分、輸配電線路、變配電所及用電戶的各種用電設(shè)備所組成的整體稱為電力系統(tǒng)。電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。 輸電網(wǎng)是以輸電為目的，采用高壓或超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來的送電網(wǎng)絡(luò)，它是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架。直接將電能送到用戶去的網(wǎng)絡(luò)稱為配電網(wǎng)或配電系統(tǒng)，它是以配電為目的的。配電網(wǎng)的電壓由系統(tǒng)及用戶的需要而定，因此配電網(wǎng)中又分：高壓配電網(wǎng)(通常指35kV及以上的電壓，目前最高為110kV)、中壓配電網(wǎng)(通常指10、6kV和3kV)及壓配電網(wǎng)(通常指220、380V)。電力網(wǎng)按其電壓高低和供電范圍大小分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的范圍大，電壓一般在220kV及以上。地方電網(wǎng)的范圍小，電壓一般為35110kV。企業(yè)供配電系統(tǒng)屬于地方電網(wǎng)的一種。該凈水廠電源進(jìn)線為10kV電壓等級(jí)，然后由高壓配電室經(jīng)變壓器變?yōu)?.4kV電壓等級(jí)，再由低壓配電室配電至水泵機(jī)組等各用電設(shè)備。1.3 企業(yè)供配電系統(tǒng)的要求某個(gè)企業(yè)的供配電系統(tǒng)是指該企業(yè)需要的電力電源從進(jìn)入企業(yè)起到所有用電設(shè)備入端止的整個(gè)電路。為保證企業(yè)的正常生產(chǎn)和生活，對(duì)企業(yè)供配電系統(tǒng)的基本要求如下。(1)安全安全是指在電力的供應(yīng)、分配和使用中，應(yīng)避免發(fā)生人身事故和設(shè)備事故，實(shí)現(xiàn)安全供電。(2)可靠可靠是指企業(yè)供電系統(tǒng)能夠連續(xù)向企業(yè)中的用電設(shè)備供電，不得中斷。若系統(tǒng)中的供電設(shè)（如變壓器）發(fā)生故障或檢修，應(yīng)有備用電源供電。(3)優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)是指供電系統(tǒng)供給的電能質(zhì)量應(yīng)能滿足企業(yè)的用電要求。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量只有三個(gè)主要指標(biāo)，即電壓、頻率和可靠性（不斷電），其中前兩者是電能質(zhì)量的重點(diǎn)考核指標(biāo)。根據(jù)需要，目前又增加了諧波、三相不平衡度、電壓波動(dòng)和閃變。(4)經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)是指供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和有色金屬消耗量。合理是指合理處理局部與全局，當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部和當(dāng)前利益，又要有全局觀點(diǎn)，按照統(tǒng)籌兼顧、保證重點(diǎn)、擇優(yōu)供應(yīng)的原則，做好企業(yè)供電工作。綜上所述，保證對(duì)用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)而又經(jīng)濟(jì)的電能，這就是對(duì)現(xiàn)代企業(yè)供電系統(tǒng)的基本要求。這些基本要求是相互聯(lián)系的，在實(shí)際處理問題時(shí)，又往是相互矛盾和相互制約的。因此，在考慮滿足任何一項(xiàng)要求時(shí)，必須兼顧其他方面的要求。1.4 本文研究的主要內(nèi)容(1)凈水廠反沖洗泵房電氣設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算；(2)低壓壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(3)低壓配電系統(tǒng)電氣元件的選型，包括隔離開關(guān)、斷路器、接觸器、變頻器、軟啟動(dòng)器、配電柜、導(dǎo)線和電纜等的選擇；(4)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(5)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；(6)低壓配電圖的繪制。第2章 反沖洗泵房用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算是供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的計(jì)算，是正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開關(guān)電器、變壓器等的基礎(chǔ)，也是保證供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必不可少的環(huán)節(jié)。2.1 負(fù)荷計(jì)算的意義計(jì)算負(fù)荷是指通過電力負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的負(fù)荷值。“計(jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一個(gè)“假想負(fù)荷”。其物理意義是：這個(gè)不變的“計(jì)算負(fù)荷”持續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等，即當(dāng)“假想負(fù)荷”在時(shí)間內(nèi)通過一個(gè)導(dǎo)體或電器產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與這個(gè)導(dǎo)體或電器在同樣時(shí)間內(nèi)通過一個(gè)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。這個(gè)不變的“假想負(fù)荷”稱為這個(gè)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷的“計(jì)算負(fù)荷”。由于導(dǎo)體通過電流使其發(fā)熱，導(dǎo)體溫度上升，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)通過電流的時(shí)間大約為3T=310min=30min(T為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)）時(shí)，導(dǎo)體的溫度不再升高，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此在選擇導(dǎo)體或電氣設(shè)備時(shí)，短暫的尖峰負(fù)荷不足以使其達(dá)到最高溫度就已消失了，只有持續(xù)時(shí)間在30min 以上的負(fù)荷值，才能使導(dǎo)體或電氣設(shè)備的溫度達(dá)到最高值。所以按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體或電氣設(shè)備采用30min平均最大負(fù)荷、或作為計(jì)算負(fù)荷合乎實(shí)際情況，即1 (2-1)2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法22.2.1 設(shè)備容量的確定(1)長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備 (2-2)(2)反復(fù)短時(shí)工作的用電設(shè)備(2-3)反復(fù)短時(shí)工作的用電設(shè)備容。量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下。電焊機(jī)和電焊機(jī)組要求統(tǒng)一換算到時(shí)的功率，即 式中，為電焊機(jī)的額定有功功率；為額定視在功率；為額定負(fù)荷持續(xù)率； 為其值為100%的負(fù)荷持續(xù)率；為額定功率因數(shù)。起重機(jī)要求統(tǒng)一換算到時(shí)的功率，即 (2-4)式中，為額定有功功率；為額定負(fù)荷持續(xù)率；為其值為25%的負(fù)荷持續(xù)率。(3)照明設(shè)備不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如白熾燈、碘鎢燈）的設(shè)備容量就是其額定功率，即 (2-5)用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如熒光燈、高壓水銀燈）的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失，即 (2-6)照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算，即 (2-7)式中，是建筑物單位面積的照明容量（W/ m2）；S為建筑物的面積m2。2.2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法(1)估算法估算法實(shí)為指標(biāo)法。在做設(shè)計(jì)任務(wù)書或初步設(shè)計(jì)階段，尤其當(dāng)下需要進(jìn)行方案比較時(shí)，按估算法計(jì)算比較方便。(2)需要系數(shù)法在所計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器)，用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量，兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系，引入需要系數(shù)的概念，即 (2-8)式中，為需要系數(shù)；為計(jì)算負(fù)荷；為設(shè)備容量。若進(jìn)行計(jì)算的負(fù)荷有多種，則可將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，每組用電設(shè)備選用相應(yīng)的需要系數(shù)，算出各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求總的計(jì)算負(fù)荷。所以需要系數(shù)法一般用來求多臺(tái)三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 (2-9)式中，為需要系數(shù)；為設(shè)備容量；為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮各用電設(shè)備組的最大負(fù)荷不一定同時(shí)出現(xiàn)，需計(jì)入各用電設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即 (2-10)式中, 為用電設(shè)備組的組數(shù)；,分別為有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)；，分別為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。(3)二項(xiàng)式法用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，既考慮了用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái)大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷。二項(xiàng)式法適用于確定設(shè)備太少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷。單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 (2-11)式中，,為二項(xiàng)式系數(shù)；是該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；為臺(tái)最大設(shè)備的總?cè)萘浚ǖ闹悼刹楸淼贸?，當(dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺(tái)數(shù)時(shí)，則最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)取，且按“四舍五入”法取整，當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為；為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。(2-12)多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷式中,為各用電設(shè)備組的平均功率，其中是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；為每組用電設(shè)備組中臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷；為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值(可查表得出）。2.3 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備的參數(shù)見表2-1所示。1單級(jí)雙吸臥式離心泵2臺(tái)N=75kW1用1備2單級(jí)雙吸臥式離心泵2臺(tái)N=30kW1用1備3三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)(帶隔音罩)2臺(tái)N=45kW1用1備4螺桿式空氣壓縮機(jī)(帶隔音罩)2臺(tái)N=11kW1用1備5潛水排污泵3臺(tái)N=5.5kW2用1備6電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)1臺(tái)配套起重量3噸電動(dòng)葫蘆7電焊機(jī)1臺(tái)N=17kW8電動(dòng)蝶閥2個(gè)DN600D941X-109電動(dòng)蝶閥2個(gè)DN300D941X-1010照明N=4kW表2-1 用電設(shè)備參數(shù)綜合考慮發(fā)沖洗泵房用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)和容量，采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算2。(1)通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)組查表取 =0.8，=0.8，=0.75，則=0.8(75+30+45+11+5.52)=137.6kW=137.60.75=103.2kvar(2)起重機(jī)組查表，該型號(hào)起重機(jī)起重電機(jī)=4.5kW，設(shè)備容量=4.5kW（，不用換算）查表，=0.2，=0.5，=1.73 ，則=0.24.5=0.9kW=0.91.73=1.557kvar(3)電焊機(jī)設(shè)備容量的確定： =170.93=12.25kW查表，取=0.35，=0.6，=1.33 ，則=0.3512.25=4.375kW=4.3751.33=5.82kvar(4)電動(dòng)閥電動(dòng)蝶閥共四個(gè)，功率0.5kW，查表，需要系數(shù)取0.1，取0.5， 取1.73，則=0.1(40.5)=0.2kW=0.21.73=0.346kW (5)照明照明設(shè)備容量=4kW，查表，取照明負(fù)荷同時(shí)系數(shù)=0.7，=1，=0，則=0.74=2.8kW =0車間總計(jì)算負(fù)荷取同時(shí)系數(shù)=0.9,=0.95，則總的計(jì)算負(fù)荷為=0.9(137.6+0.9+4.375+0.2+2.8)=131.29kW=0.95(103.2+1.557+5.82+0.346)=105.38kvar =168.35kvar=A 第3章 配電方案和電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì)3.1 供配電系統(tǒng)的可靠性電力負(fù)荷按其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度分為三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求：(1)一級(jí)負(fù)荷由兩個(gè)電源供電。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。兩個(gè)電源與應(yīng)急電源供電。對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。應(yīng)急電源是與電網(wǎng)在電氣上獨(dú)立的各式電源。(2)二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷的供配電系統(tǒng)，宜采用兩回線路供電。供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，才允許由一回6kV及以上的專用架空線供電。這主要考慮電纜發(fā)生故障后，有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)需時(shí)較長(zhǎng)，而一般架空線路修復(fù)方便。當(dāng)線路自配電所引出采用電纜線路時(shí)，必須要采用兩根電纜組成的電纜線路，其每根電纜應(yīng)能承受的二級(jí)負(fù)荷為100%，且互為熱備用，即同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。(3)三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷供電可靠性要求較低，對(duì)供電電源無(wú)特殊要求4。該凈水廠為二級(jí)供電負(fù)荷，按照二級(jí)負(fù)荷的供電要求，由總配電所通過兩根電纜引至反沖洗泵房，兩路電源一用一備，每根電纜應(yīng)能承受的二級(jí)負(fù)荷為100%。3.2 低壓配電系統(tǒng)的接線形式低壓配電系統(tǒng)的接線形式有放射式、樹干式和環(huán)式。(1)放射式 這種接線方式是由變配電所的低壓配電屏引出若干條線，直接供電給低壓用電設(shè)備或配電箱。其優(yōu)點(diǎn)是引出線發(fā)生故障時(shí)互不影響，供電可靠性較高；缺點(diǎn)是所用開關(guān)設(shè)備和配電線較多。這種接線方式多用于用電設(shè)備容量大、或負(fù)荷重要、或特殊環(huán)境的車間供電。(2)樹干式低壓樹干式接線有放射樹干式、干式樹干式和鏈?zhǔn)綆追N。在正常的用電環(huán)境中，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且用電設(shè)備無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹干式配電方式。當(dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姺绞?，但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不宜超過5臺(tái)，其總?cè)萘坎灰顺^10kW。 (3)環(huán)式接線環(huán)形接線是樹干式接線的改進(jìn)，兩路樹干式接線連接起來就構(gòu)成了環(huán)形接線。環(huán)形接線運(yùn)行靈活供電可靠性高，任一段線路故障或檢修，一般只是暫時(shí)停電或不停電，經(jīng)切換操作后就可恢復(fù)供電。它可使電能損耗和電壓損耗減小，但保護(hù)裝置及其整定配合比較復(fù)雜，所以通常也多采用開環(huán)運(yùn)行。 上述三種高、低壓線路的基本接線方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)用中選擇接線方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合分析，根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，選用時(shí)往往不是單純地采用哪一種，而是上述幾種接線方式的組合，總的來說，力求接線簡(jiǎn)單。3.3 配電方案的設(shè)計(jì)和比較(1)配電方案的設(shè)計(jì)圖3-2 配電設(shè)計(jì)方案2圖3-1 配電設(shè)計(jì)方案1配電設(shè)計(jì)方案1：如圖3-1所示。配電設(shè)計(jì)方案2：如圖3-2 所示。(2)方案比較及選擇方案1和方案2對(duì)反沖洗泵房的配電都是可行且能達(dá)到目的。方案1和方案2中， 對(duì)功率較大的靠近低壓配電柜的設(shè)備采用放射式方式供電，放射式線路間互不影響，因此供電可靠性高。方案1中的各組用電設(shè)備均采用放射式供電，電能損耗多，金屬損耗多，投資較大，但安全可靠。方案2中的同類設(shè)備采用樹干式供電，金屬消耗量少，采用的開關(guān)較少，能減少線路的投資，但若有一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，則同一干線上的其他設(shè)備均不能使用，供電可靠性較差。方案1雖然耗材較多，但考慮到用電設(shè)備很少，用電設(shè)備距配電柜都比較近，設(shè)備性質(zhì)都比較重要，方案1投資也不會(huì)很大且配電可靠性高。結(jié)論：經(jīng)以上比較，從經(jīng)濟(jì)性和供電可靠性兩方面考慮，方案1比方案2好。因此采用方案1對(duì)反沖洗泵房配電。(3)低壓配電系統(tǒng)圖配電系統(tǒng)圖3-3中，低壓配電電源由0.4kV電纜引入低壓配電柜，經(jīng)低壓母線，以放射式方式配電，出線柜用兩個(gè)，出線回路共10 條。配電柜中有隔離開關(guān)和低壓斷路器等保護(hù)電氣。圖3-3 低壓配電系統(tǒng)圖3.4 電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì)(1)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式選擇三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的啟動(dòng)電流Iq=（67）IN，電動(dòng)機(jī)的定子繞組正常情況下能夠承受在額定電壓下的啟動(dòng)電流。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)本身沒有損壞。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)主要考慮啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響。單級(jí)雙吸臥式離心泵中兩臺(tái)75kW水泵采用軟啟動(dòng)，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過變頻器調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量，其他設(shè)備等均為直接啟動(dòng)。(2)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置短路保護(hù)短路保護(hù)的作用在于防止電動(dòng)機(jī)突然流過短路電流而引起電動(dòng)機(jī)繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。此時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)立即可靠地使電動(dòng)機(jī)與電源斷開。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器、過電流繼電器、自動(dòng)開關(guān)等。設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)空氣斷路器（自動(dòng)開關(guān)）作短路保護(hù)。這種電器的接觸系統(tǒng)與接觸器的接觸系統(tǒng)相似，它具有熔斷器能直接斷開主回路的特點(diǎn)，又具有過電流繼電器動(dòng)作準(zhǔn)確性高、容易復(fù)位、不會(huì)造成單向運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。它不僅具有作為短路保護(hù)的過電流脫扣器，而且具有作為長(zhǎng)期過載保護(hù)的熱脫扣器，還有失壓保護(hù)。但它價(jià)格較高，故在自動(dòng)化程度和工作特性要求高的系統(tǒng)中，它是一種很好的保護(hù)電器。自動(dòng)空氣斷路器的工作原理如圖3-4 所示3。圖3-4 自動(dòng)空氣斷路器1 主觸頭 2彈簧A 3鎖鉤 4過流脫扣器 5失壓脫扣器 6彈簧B 7輔助觸頭 8彈簧C 長(zhǎng)期過載保護(hù)裝置。所謂長(zhǎng)期過載，是指電動(dòng)機(jī)帶有比額定負(fù)載稍高一點(diǎn)（115%125%）的負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行，這樣會(huì)使電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備因發(fā)熱而導(dǎo)致溫度升高，甚至?xí)^設(shè)備所允許的溫升而是電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的絕損壞，所以必須給與保護(hù)。目前使用得最多的長(zhǎng)期過載保護(hù)裝置是熱繼電器FR。熱繼電器FR的發(fā)熱元件串在電動(dòng)機(jī)的主回路中，而其觸電則串在控制電路接觸器線圈的回路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，熱繼電器的熱元件就發(fā)熱，將其在控制電路的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，接觸器線圈失電，觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。使其觸點(diǎn)斷開。熱繼電器還可以保護(hù)電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行。第4章 電氣設(shè)備的選型4.1 用電設(shè)備選型用電設(shè)備選型如表4-1所示4。電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表4-2所示5。表4-1 用電設(shè)備選型序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格功率/kW1單級(jí)雙吸臥式離心泵14sh-28Q=1440 m3/hH=13.4 m752單級(jí)雙吸臥式離心泵10sh-19Q=486 m3/hH=14 m303三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)(帶隔音罩)3L63WDQ=34.2 m3/min，風(fēng)壓49 KPa454螺桿式空氣壓縮機(jī)(帶隔音罩)BLT-15AQ=1.25 m3/min,風(fēng)壓1.0 MPa115潛水排污泵QW45-15-5.5Q=45 m3/h ,H=15 m5.56MD1型電動(dòng)葫蘆MD型起重量3噸，軌長(zhǎng)15 m4.57電焊機(jī)ZX7-400=0.93(60%)178電動(dòng)蝶閥D941X-10DN6000.59電動(dòng)蝶閥D941X-10DN4000.5序號(hào)型號(hào)額定功率/kW滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流/額定電流轉(zhuǎn)速/(r/min)電流/A效率/%功率因數(shù)1Y2-280S-475148014093.80.877.52Y2-200L-430147057.692.00.867.23Y280M-84574093.291.70.8064Y2-160M1-211293021.388.00.897.855.5286011.781.50.876ZD32-4138010表4-2 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)4.2 電氣設(shè)備選擇的一般原則供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，除了應(yīng)滿足在正常工作中能安全可靠運(yùn)行，適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度、海拔高度，以及防塵、防火、防爆、防腐等要求，還應(yīng)滿足在短路故障是不至損壞的條件，開關(guān)電器還應(yīng)具有足夠的斷流能力。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)具備以下4個(gè)原則3。按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號(hào)。按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流。(1)按工作電壓選取電氣設(shè)備的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于其所在電路的額定電壓，即 (4-1)(2)按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定定電流。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實(shí)際通過它的最大負(fù)荷電流（或計(jì)算電流），即或 (4-2)(3)按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定為了保證電氣設(shè)備在短路故障時(shí)不至于損壞，就必須按最大短路電流校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備在沖擊短路電流所產(chǎn)生的點(diǎn)動(dòng)力作用下，電氣設(shè)備布不至損壞。熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備載流導(dǎo)體在穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其發(fā)熱溫度不超過載流導(dǎo)體短時(shí)的允許發(fā)熱溫度。(4)開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)斷路器和熔斷器等設(shè)備擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，必須可靠的切斷通過的最大短路電流，因此，開關(guān)電器還必需校驗(yàn)器斷流能力，其斷流容量并不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路容量。4.3 配電裝置電氣設(shè)備的選型4.3.1 隔離開關(guān)的選型干線1開關(guān)的選型。干線1所接設(shè)備是離心泵。在確定分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，采用二項(xiàng)式法。對(duì)水泵電動(dòng)機(jī)組，查表2，b=0.65，c=0.25，x=5，=0.8，=0.75，因n=2。過流脫扣器的動(dòng)作電流可整定為5倍的脫扣器額定電流，即A1120A滿足躲過尖峰電流的要求。故選擇DZ20Y-200型斷路器，斷路器額定電流為200A，脫扣器額定電流160A,額定極限短路分?jǐn)嗄芰?5kA,額定運(yùn)行短路分段能力18kA。其它各線路斷路器選型見表4-4序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)斷路器額定電流/A脫扣器額定電流/A瞬時(shí)脫扣器整定電流/A2-1140DZ20Y-40040022552-257.6DZ20Y-10010080102-393.2DZ20Y-100100100102-421.3DZ20Y-10010032103-116.18DZ20Y-10010020103-210DZ20Y-10010016103-328DZ20Y-10010032103-40.63DZ20Y-100 100 16 104-66.0DZ20Y-1001001610總干線255.79DZ20Y-4004003155表4-4 各線路斷路器選型4.3.3 電流互感器選型(1)電流互感器的構(gòu)造和工作原理電流互感器也是按電磁感應(yīng)原理工作的。它的構(gòu)造與普通變壓器相似，主要由鐵芯、一次繞組和二次繞組等幾個(gè)主要部分組成，如圖4-1所示。所不同的是電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少，使用時(shí)一次繞組串聯(lián)在被測(cè)線路里。而二次繞組匝數(shù)較多，與測(cè)量?jī)x表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用。運(yùn)行中電流互感器一次繞組內(nèi)的電流取決于線路的負(fù)荷電流，與二次負(fù)荷無(wú)關(guān)（與普通變壓器正好相反），由于接在電流互感器二次繞組內(nèi)的測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器，這是電流互感器與變壓器的主要區(qū)別。 圖4-1 電流互感器構(gòu)造理(2)電流互感器的選擇原則電流互感器形式的選擇：在10kV及以下配電裝置中，首先應(yīng)選擇環(huán)氧樹脂澆注式全封閉的電流互感器。測(cè)高壓時(shí)只能用高壓電流互感器，測(cè)低壓時(shí)只能用低壓電流互感器。兩者不能混用。額定電壓的選擇：電流互感器的額定電壓等于被測(cè)電路的額定電壓。10kV高壓電流互感器的額定絕緣電壓為12kV，0.4kV低壓電流互感器的額定絕緣電壓為0.66kV。額定電流的選擇：電流互感器的額定電流應(yīng)大于被測(cè)電路的最大持續(xù)工作電流。電流互感器一次額定電流為103000A。電流互感器得到電流比選擇：根據(jù)被測(cè)電流的大小選擇電流比。電流互感器電流比的一次部分表示其一次額定電流，分母部分表示其二次額定電流。電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇:配電變壓器的額定容量為2000kVA、2500kVA時(shí)，準(zhǔn)確級(jí)選0,2S級(jí)；配電變壓器的額定容量在2000kVA以下時(shí)選0.5S級(jí)。電壓互感器額定二次容量的選擇：低壓電流互感器的額定二次容量20V A，10kV電流互感器的額定二次容量60V A。(3)電流互感器型號(hào)的選擇7LMZ1系列電流互感器適用于交流50Hz、額定工作電壓500V及以下的線路中，作為電流、功率測(cè)量及繼電保護(hù)裝置使用。變流比電壓等級(jí)（kV）樹脂澆注母線貫穿式電流互感器L M Z1 型號(hào)意義該電流互感器測(cè)量的是0.4kV電纜進(jìn)線處的電流，計(jì)算電流為244.62A。查表，選用LMZ1-0.5型電流互感器，主要技術(shù)參數(shù)為：額定一次電流 300A，額定二次電流5A，穿孔尺寸35mm。4.3.4 低壓配電屏選型低壓配電屏是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種低壓成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中作動(dòng)力和照明配電用。低壓配電屏有固定式和抽屜式兩大類。固定式低壓配電屏又有單面操作和雙面操作兩種，雙面操作式為離墻安裝，屏前屏后均可維修，占地面積較大，在盤數(shù)較多或二次接線較復(fù)雜需經(jīng)常維修時(shí)，可選用此種型式。單面操作式為靠墻安裝，屏前維護(hù)，占地面積小，在配電室面積小的地方宜選用，這種屏目前較少生產(chǎn)。抽屜式低壓配電屏的特點(diǎn)是饋電回路多、體積小、檢修方便、恢復(fù)供電迅速，但價(jià)格較貴。一般中小型企業(yè)多采用固定式低壓配電屏。固定式低壓配電屏主要有PGL型GGD型。PGL型為室內(nèi)安裝的開啟式雙面維護(hù)的低壓配電屏。PGL屏具有更完善的保護(hù)接地系統(tǒng)，提高了防觸電的安全性。其線路方案也更為合理，除了有主電路外，對(duì)應(yīng)每一主電路方案還有一個(gè)型低或幾個(gè)輔助電路方案，便于用戶選用。GGD型交流低壓配電柜可廣泛地適用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等電力用戶作為交流50Hz、額定工作電壓380V、額定工作電流最高至3150A的配電系統(tǒng)中作為動(dòng)力、照明及配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換、分配與控制之用。產(chǎn)品型號(hào)及含義G G D輔助電路方案代號(hào)主電路方案代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)(1-分段能力為15KA；2-分段能力為30KA；3-分段能力為50KA)交流低壓配電柜電器元件固定安裝、固定接線電力用柜電氣參數(shù)及安裝參考尺寸見表4-5和表4-6表4-5 電氣參數(shù)型號(hào)額定電壓（V)額定電流（A)額定短路開斷電流(KA)額定短時(shí)耐受電流(IS)(KA)額定峰值耐受電流(KA)GGD1380400151530表4-6 安裝參數(shù)型號(hào)高度(H)寬度(W)深度(D)GGD12200600，800，10006004.4 電機(jī)主接線電路電氣設(shè)備的選型4.4.1 空氣斷路器選型低壓配電配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性；各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。斷路器選型見表4-7。表4-7 空氣斷路器選型序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)斷路器額定電流/A脫扣器額定電流/A瞬時(shí)脫扣器整定電流/A2-1140DZ20Y-20020022582-257.6DZ20Y-10010080122-393.2DZ20Y-100100100122-421.3DZ20Y-10010032123-111.7DZ20Y-10010020123-210DZ20Y-10010016123-328DZ20Y-10010032123-40.63DZ20Y-10010016123-66.0DZ20Y-10010010124.4.2 交流接觸器選型選用CJ10J系列節(jié)電交流接觸器7。CJ10J系列節(jié)電交流接觸器，適用于交流頻率50Hz，額定工作電壓380V，額定工作電流為150A及以下的電力系統(tǒng)中，作為遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐肥褂?，亦可作為頻繁的啟動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)使用。CJ 10 J 額定工作電流（A）節(jié)電型設(shè)計(jì)序號(hào)交流接觸器型號(hào)意義查表，各交流接觸器選型見表4-8表4-8 交流接觸器選型序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)額定工作電壓/V額定工作電流/A控制電壓/V2-1140CJ10J-1503801502202-257.6CJ10J-1003801002202-393.2CJ10J-1003801002202-421.3CJ10J-60380602203-111.7CJ10J-60380602203-20.63CJ10J-60380602204.4.3熱繼電器選型選用JR20系列熱繼電器7。 JR 20熱帶產(chǎn)品派生代號(hào)，用字母“TH”表示特征代號(hào)，D：斷相保護(hù)；L：獨(dú)立安裝式；Z：與交流接觸器組合接線安裝方式基本規(guī)格代號(hào)，以熱過載繼電器額定工作的電流表示設(shè)計(jì)序號(hào)熱過載繼電器JR20系列熱過載繼電器，適用于交流頻率50Hz，額定絕緣電壓660V，額定工作電壓380V、660V，額定工作電流為10630A的電力系統(tǒng)中，作為交流電動(dòng)機(jī)的過載、斷相保護(hù)及組合一般戶內(nèi)，礦用防爆磁力啟動(dòng)啟動(dòng)器使用。型號(hào)意義查表，各熱繼電器選型見表4-9表4-9 熱繼電器選型序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)額定工作電壓/V額定工作電流/A熱元件代號(hào)及整定電流范圍2-1140JR20-1603801608W：1301501702-257.6JR20-63380636U：5563712-393.2JR20-1603801605W：851001152-421.3JR20-25380254T：2125293-111.7JR20-16380164S:101214續(xù)表 5-3序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)額定工作電壓/V額定工作電流/A熱元件代號(hào)及整定電流范圍3-210JR20-16380164S:1012143-328JR20-63380632U:2430363-40.63JR20-10380106R：0.811.24.4.4 軟啟動(dòng)器選型(1)軟啟動(dòng)器簡(jiǎn)介異步電機(jī)在接入電網(wǎng)啟動(dòng)的瞬時(shí)，會(huì)引起很大的啟動(dòng)電流，一般啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的57倍,而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不大。對(duì)電網(wǎng)而言，它會(huì)引起較大的線路降壓，影響到同一電源上的其它設(shè)備，過大的啟動(dòng)電流還會(huì)加速電動(dòng)機(jī)繞組絕緣老化，且在大電流沖擊下，容易造成短路事故。軟啟動(dòng)器的主要目的是降低起動(dòng)電壓與電流。軟啟動(dòng)器的工作原理：控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動(dòng)結(jié)束，旁路接觸器閉合，使軟起動(dòng)器退出運(yùn)行，直至停車時(shí)，再次投入，這樣即延長(zhǎng)了軟起動(dòng)器的壽命，又使電網(wǎng)避免了諧波污染，還可減少軟起動(dòng)器中的晶閘管發(fā)熱損耗。軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是：無(wú)沖擊電流。軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值。恒流起動(dòng)。軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機(jī)在起動(dòng)過程中保持恒流，確保電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)。根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的起動(dòng)電流。軟啟動(dòng)的功能同樣也可應(yīng)用于制動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)軟停車。軟起動(dòng)器適用于的場(chǎng)合：原則上，籠型異步電動(dòng)機(jī)凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場(chǎng)合都可適用。軟起動(dòng)器特別適用于各種泵類負(fù)載或風(fēng)機(jī)類負(fù)載，需要軟起動(dòng)與軟停車的場(chǎng)合。同樣對(duì)于變負(fù)載工況、電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行，只有短時(shí)或瞬間處于重載場(chǎng)合，應(yīng)用軟起動(dòng)器（不帶旁路接觸器）則具有輕載節(jié)能的效果。 (2)軟啟動(dòng)器型號(hào)選擇該軟啟動(dòng)器控制的設(shè)備是75kW的單級(jí)雙葉臥式離心泵。選用施耐德ATS48軟啟動(dòng)器 。ATS48軟起動(dòng)-軟停止單元是一種有6個(gè)晶閘管的控制器，它們用于電流范圍在17至1200A范圍內(nèi)的三相鼠籠式異步電機(jī)的力矩控制軟起動(dòng)和軟停機(jī)。它提供帶有機(jī)器和電機(jī)保護(hù)功能的軟起動(dòng)和減速功能，同時(shí)還具備與控制系統(tǒng)通訊的功能。這些功能是設(shè)計(jì)用于離心機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及輸送機(jī)等應(yīng)用場(chǎng)合，這些機(jī)器大多數(shù)用于建筑、食品飲料及化學(xué)工業(yè)中。ATS48高性能的算法對(duì)提高設(shè)備的可用性、安全性和設(shè)置易用性起了顯著作用。ATS48軟起動(dòng)-軟停止單元的電氣特性：電流設(shè)定：額定電機(jī)電流In可以在起動(dòng)器額定電流的0.4至1.3倍范圍內(nèi)調(diào)整。最大起動(dòng)電流在電機(jī)In的1.5至7倍范圍內(nèi)調(diào)整，限于起動(dòng)器額定電流5倍以內(nèi)。啟動(dòng)模式：通過轉(zhuǎn)矩控制，起動(dòng)器電流限制在5倍In最大值以內(nèi)。出廠設(shè)置：用于標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，在15s轉(zhuǎn)矩斜坡上4倍In。使用ATS48停機(jī)：電機(jī)自由停車；減速停機(jī)，這類停機(jī)適用于泵類，可以用來有效地減小壓力波動(dòng)。ATS48的轉(zhuǎn)矩控制，即使在負(fù)載升高的情況下也能夠降低液壓瞬態(tài)變化。此類控制使調(diào)整得以簡(jiǎn)化；制動(dòng)停機(jī)，此類停機(jī)由于能夠減少停車時(shí)間而適用于高慣性的應(yīng)用場(chǎng)合。按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場(chǎng)合選擇軟啟動(dòng)器型號(hào)。查施耐德軟啟動(dòng)器產(chǎn)品目錄軟啟動(dòng)器型號(hào)ATS48C14Q，電機(jī)功率75kW，額定電壓400V，額定電流140A，額定負(fù)載下的耗散功率391W。滿足使用要求。4.4.5 變頻器選型(1)變頻調(diào)速概況8眾所周知，由于直流調(diào)速系統(tǒng)具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，長(zhǎng)期以來，調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域本上被直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。但這種系統(tǒng)也有其自身的缺點(diǎn)，如容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限制，均受到換向條件的制約，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在一些大容量、特大容量的調(diào)速領(lǐng)域無(wú)法應(yīng)用，同時(shí)維護(hù)工作量大，故障率高等。而交流電動(dòng)機(jī)有一些固定的有優(yōu)點(diǎn)：好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低；堅(jiān)固耐用，事故率低，容易維護(hù)；容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限，不像直流電動(dòng)機(jī)那樣受限制。隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的零的突破和變頻性能的不斷完善，采用晶閘管的同步電動(dòng)機(jī)自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用電壓型或電流型晶閘管變頻器的籠型異步電動(dòng)機(jī)等調(diào)速系統(tǒng)先后實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，從而使變頻調(diào)速開始成為交流調(diào)速的主流。目前，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，有些甚至超過直流調(diào)速，特別是自20世紀(jì)90年代以來，變頻調(diào)速動(dòng)技術(shù)以驚人的速度向前發(fā)展。(2)變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速是通過變頻器把工頻交流電變成頻率、電壓按比例可調(diào)的交流電作為步電動(dòng)機(jī)的電源。根據(jù)交流異步電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速公式n=60f（1-S）/P，在轉(zhuǎn)差率不變時(shí)調(diào)節(jié)頻率就可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。又根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩公式:, 則。要滿足電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不變，就要維持為一定值。根據(jù)、的不同比例關(guān)系，變頻器有以下幾種控制方式：恒比例控制方式；恒磁通控制方式；恒功率控制方式；恒電流控制方式。(3)變頻器的分類通用變頻器按不同角度可進(jìn)行不同分類按直流電源的性質(zhì)分類電流型變頻器。這種變頻器采用大電感作為儲(chǔ)能元件，電動(dòng)機(jī)的電流波形為方波或梯形波，電壓波形接近于正弦波。其突出優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)時(shí)，回饋到直流側(cè)的再生電能可以方便的回饋到交流電網(wǎng)，不需在主回路內(nèi)附加任何設(shè)備，只要利用網(wǎng)側(cè)的不可逆變流器改變其輸出電壓極性即可。電壓型變頻器。這種變頻器大多數(shù)情況下采用6脈沖運(yùn)行方式，晶閘管在一周期內(nèi)導(dǎo)通180，中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件采用大電容，電動(dòng)極端的電壓為方波或階梯波。對(duì)負(fù)載電動(dòng)機(jī)而言，變頻器是一個(gè)交流電壓源，在不超過容量限度的情況下，可以驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，具有較好的通用性。按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類變頻調(diào)速時(shí)，需要同時(shí)調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓和頻率，以確保電機(jī)主磁通的恒定。輸出電壓的調(diào)節(jié)主要有PAM和PWM兩種方式。PAM是一種通過改變電壓源的電壓或電流源的電流幅值來進(jìn)行輸出控制的方式。因此，在逆變器只控制頻率，在整流器側(cè)控制輸出的電壓或電流。在中小容量的變頻器中，這種方式很少應(yīng)用。PWM又稱脈沖寬度調(diào)制方式。這種方式的基本原理是通過成比例的高變脈沖波的寬度，控制逆變器輸出的交流基波電壓的幅值；通過改變脈沖波寬度變化的周期，控制器輸出頻率，從而在同一逆變器上實(shí)現(xiàn)輸出電壓大小及頻率的控制?？刂七^程的參考信號(hào)為正弦波，輸出電壓平均值近似為正弦波的PWM方式，成為正弦PWM調(diào)制，簡(jiǎn)稱SPWM方式。通用變頻器中，采用SPWM方式調(diào)壓，是一種最常用的方案。按控制