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技術(shù)知識
水電阻啟動柜在高壓電機(jī)的應(yīng)用

發(fā)布時間：2017-03-10

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發(fā)布人：未知

水電阻啟動柜在高壓電機(jī)的應(yīng)用
水電阻啟動柜加裝在高壓電機(jī)的方法。在電動機(jī)星點(diǎn)的定子回路中串接液體電阻，電動機(jī)在起動過程中通過水電阻柜中電極板的移動來改變液體電阻值的大小，從而均勻地提高電動機(jī)端電壓，降低了電動機(jī)的啟動電流，減少電網(wǎng)的電壓降和沖擊。
1、概述
唐鋼動力廠電控車間所管轄的3號氧壓機(jī)電動機(jī)是前蘇聯(lián)上世紀(jì)90年代初的產(chǎn)品，主電機(jī)為俄羅斯產(chǎn)的10KV、3150KW同步電動機(jī)，電流為207A，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，原起動方式為直接起動，對電網(wǎng)沖擊很大，電動機(jī)本身因起動電流過大，曾經(jīng)造成發(fā)生放炮事故兩起。05年動力廠將該氧壓機(jī)改為降壓起動，加裝了水電阻啟動柜作為電動機(jī)的起動，取得了較好效果。
2、水電阻啟動柜的工作原理
在電動機(jī)星點(diǎn)的定子回路中串接液體電阻，電動機(jī)在起動過程中通過水電阻柜中電極板的移動來改變液體電阻值的大小，從而均勻地提高電動機(jī)端電壓，降低了電動機(jī)的啟動電流，減少電網(wǎng)的電壓降和沖擊，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著電阻值得減少平滑的升高，勵磁裝置隨時檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的90%（2700轉(zhuǎn)/分）時，勵磁裝置QYJ發(fā)出投全壓信號，液態(tài)軟起動設(shè)備中的星點(diǎn)柜開關(guān)合閘，將液體電阻切除，電動機(jī)星點(diǎn)短接，轉(zhuǎn)入全壓啟動階段。轉(zhuǎn)速迅速上升，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的97%（2910轉(zhuǎn)/分）左右時，勵磁裝置自動投勵，將電動機(jī)拉入同步轉(zhuǎn)速（3000轉(zhuǎn)/分），投入正常運(yùn)行。起動過程中，液體電阻值在預(yù)定的時間內(nèi)自動無級減少，直至接近為零時電動機(jī)投入全壓運(yùn)行。由于該裝置的核心部分在電氣一次主回路上，設(shè)備維護(hù)量小，啟動運(yùn)行可靠。
水電阻啟動柜采用PLC控制，利用計算機(jī)仿真軟件對電動機(jī)的啟動過程進(jìn)行模擬器起動，使電動機(jī)起動的全過程可預(yù)測、可調(diào)整、可控制，系統(tǒng)組成如圖一所示。電解液變阻器是由3個相互絕緣電解箱組成，內(nèi)部分別盛有電液及一組相對應(yīng)的導(dǎo)電極板，動極板通過傳動機(jī)構(gòu)及伺服系統(tǒng)控制運(yùn)行，司服系統(tǒng)受控于PLC，PLC系統(tǒng)利用內(nèi)部計算機(jī)仿真軟件對起動過程進(jìn)行控制，起動開始根據(jù)電機(jī)電流大小自動的調(diào)整液阻值（動極板的開始位置），使整個起動過程在較小的啟動電流，均勻升速而液阻無級切換，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動。
3、水電阻啟動柜的技術(shù)特點(diǎn)
水電阻降壓起動可將啟動電流控制在3倍額定電流以內(nèi)，對電網(wǎng)和拖動動設(shè)備沖擊小，能連續(xù)起動，不會燒毀，維護(hù)簡單。

QF1－主電機(jī)運(yùn)行斷路器　QF2－星點(diǎn)短接斷路器,SR－電解液變阻器　QS2－隔離開關(guān)　QYJ－勵磁裝置投全壓繼電器的常開接點(diǎn)　KA1－PLC控制星點(diǎn)閉合中間繼電器的接點(diǎn)　KA3－PLC故障跳閘出口控制星點(diǎn)斷開中間繼電器的接點(diǎn)　K1－防跳繼電器，H－星點(diǎn)柜合閘線圈　F－星點(diǎn)柜跳閘線圈　R1－1歐姆/25W電阻　3TA、4TA－電流互感器　SB6、SB7－手動星點(diǎn)柜閉合、跳開按鈕　HL9、HL10－星點(diǎn)柜斷開、星點(diǎn)柜閉合指示燈　FU1、FU2－熔斷器，
水電阻啟動柜是依靠溶解在水中的電解質(zhì)離子導(dǎo)電的，電解質(zhì)充滿與兩個平面極板之間（即水電阻的兩個極），構(gòu)成一個電容狀的導(dǎo)電體，它能夠限制電流的流通，自身壓降小，屬于無感性元件，也就是說既能降低電動機(jī)的啟動電流，又使電動機(jī)獲得較大的端電壓，且提高了起動時的功率因數(shù)，所以能使電動機(jī)100%起動成功。
水電阻啟動柜還有一個特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動。水電阻的阻值大小是依靠改變水電阻箱內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)的濃度和兩個極板間的距離來完成的，在現(xiàn)場可根據(jù)電動機(jī)的實(shí)際需要調(diào)配，起動過程中，從初始電阻逐漸連續(xù)變化為零電阻，起動平穩(wěn)，無二次沖擊電流。
水電阻啟動柜在設(shè)計上，設(shè)置了過電壓、失壓、接地不良、起動超時等保護(hù)，采取了嚴(yán)格的接地和避雷保護(hù)措施。應(yīng)用了溫度閉環(huán)控制技術(shù)，在電動機(jī)起動動前可根據(jù)液態(tài)電阻箱中液體的溫度變化自動調(diào)整電極板的距離，使不同季節(jié)、不同環(huán)境溫度、連續(xù)起動情況下，電動機(jī)起動電流的一致性。 
4、電液阻值的確定
液態(tài)軟起動裝置電液阻值的確定，應(yīng)根據(jù)電動機(jī)及電網(wǎng)的參數(shù)進(jìn)行計算，母線電壓U=10KV，則電動機(jī)起動時母線降壓不應(yīng)超過12%。
簡單一點(diǎn)可根據(jù)產(chǎn)品說明書實(shí)際配置液體電阻值R=0.174×額定電壓(U)÷額定電流(I)來計算。
在實(shí)際調(diào)試阻值過程中，可以在水里加堿面來調(diào)整電阻值的大小，并根據(jù)實(shí)測的電流、電壓降大小調(diào)整R值，直到取得最佳的啟動效果。
5、結(jié)束語
經(jīng)過周密地研究、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎愫涂茖W(xué)地施工，實(shí)現(xiàn)了主電動機(jī)加裝了YLQ水電阻啟動柜作為電動機(jī)的起動目標(biāo)，電動機(jī)起動平穩(wěn)，啟動時間8S，母線壓降100伏左右，與傳統(tǒng)的變頻、電抗器起動方式相比較，有著阻值可調(diào)，起動過程的平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用價值。

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