乐凯
上海水业设计工程有限公司,上海,200092）
摘要：利用ETAP软件电机起动仿真功能，对比分析了电机直起和变频起动对起动电流、电网冲击等影响，根据项目实际情况，给出电机起动策略建议。
关键词：ETAP软件；电动机；直接起动；变频起动
一、引言
水泵电机作为输送液体或使液体增压的机械设备，在水行业中有着广泛的应用和重要地位。在给水行业中，受限于扬程、流量等设计要求，电机往往采用大容量高压异步电机，根据起动方式不同，对工程造价、水量调节、对电网造成的影响等方面均有所差异。如何正确分析并选择电动机起动方式，对给水厂整体工程设计来说至关重要。
二、电动机起动方式简介
异步电机起动方式主要分为全压直接启动、星三角起动、自耦减压起动、软起动、变频起动等多种方式。
1.全压直接启动
全压直接起动是一种不采用其他外接起动装置，或起动时的接线方式不作改变，由电网直接供电并起动的方式。这种方式的优点是造价最低，操作及维护简单，但对起动时电网电压的影响较大，因此往往应用在不大于11kW的小功率电机。
2.星三角起动
星三角起动在起动时将定子绕组接成星型，待起动完毕后再接回三角形，以此降低起动电压及起动电流，减小对电网电压的冲击。此种起动方式结构相对简单，造价较低，但起动转矩为直接起动的1/3，因此在轻载或无载场合应用较多。
3.自耦减压起动
自耦减压起动时需在电动机前端增设自耦变压器，利用自耦变压器抽头实现减压，一般用于大容量电动机起动，造价较前两种起动方式略高。
4.软起动
软起动通过设置软起动器，利用可控硅的移相调压原理实现的电动机起动，主要应用于高压大容量电机。具有起动电流小，起动效果好等特点，但造价较高，且需要专业的维修人员。同时由于电力电子元件在电网中容易造成较大谐波，对电网也有一定影响，往往需要配套滤波装置。
5.变频起动
变频启动，即利用变频器改变起动时的电网频率来完成电动机的起动，其控制效果最好，控制功能最全，但造价最高，维护需要专业人员。与软起动器类似，由于电力电子元件的影响容易产生电网谐波，需配套滤波装置。在需要变频调速及对转速控制要求较高的行业中具有广泛应用，在给水行业中往往也是变频起动和直接起动、软起动相结合的方式应用较多。
三、应用实例
1.实例背景
本次实例背景为某海外泵站项目的变电站设计工程，该工程采用两路33kV市电进线，在变电站内通过两台33/11kV，5MVA油浸式变压器降压后给四台11kV，955kW水泵电机供电，33kV系统主接线形式为线路-变压器组接线，11kV系统主接线形式为单母线分段接线。水泵运行方式为三用一备，均变频。此外，除电机外其余负荷按等效负荷500kVA考虑，如下图所示：
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