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水電阻啟動柜在高壓電機的應用

發布時間：2017-03-10

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發布人：未知

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水電阻啟動柜在高壓電機的應用
水電阻啟動柜加裝在高壓電機的方法。在電動機星點的定子回路中串接液體電阻，電動機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端電壓，降低了電動機的啟動電流，減少電網的電壓降和沖擊。
1、概述
唐鋼動力廠電控車間所管轄的3號氧壓機電動機是前蘇聯上世紀90年代初的產品，主電機為俄羅斯產的10KV、3150KW同步電動機，電流為207A，轉速為3000轉/分，原起動方式為直接起動，對電網沖擊很大，電動機本身因起動電流過大，曾經造成發生放炮事故兩起。05年動力廠將該氧壓機改為降壓起動，加裝了水電阻啟動柜作為電動機的起動，取得了較好效果。
2、水電阻啟動柜的工作原理
在電動機星點的定子回路中串接液體電阻，電動機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端電壓，降低了電動機的啟動電流，減少電網的電壓降和沖擊，電動機的轉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轉速，當電動機轉速達到額定轉速的90%（2700轉/分）時，勵磁裝置QYJ發出投全壓信號，液態軟起動設備中的星點柜開關合閘，將液體電阻切除，電動機星點短接，轉入全壓啟動階段。轉速迅速上升，當電動機轉速達到額定轉速的97%（2910轉/分）左右時，勵磁裝置自動投勵，將電動機拉入同步轉速（3000轉/分），投入正常運行。起動過程中，液體電阻值在預定的時間內自動無級減少，直至接近為零時電動機投入全壓運行。由于該裝置的核心部分在電氣一次主回路上，設備維護量小，啟動運行可靠。
水電阻啟動柜采用PLC控制，利用計算機仿真軟件對電動機的啟動過程進行模擬器起動，使電動機起動的全過程可預測、可調整、可控制，系統組成如圖一所示。電解液變阻器是由3個相互絕緣電解箱組成，內部分別盛有電液及一組相對應的導電極板，動極板通過傳動機構及伺服系統控制運行，司服系統受控于PLC，PLC系統利用內部計算機仿真軟件對起動過程進行控制，起動開始根據電機電流大小自動的調整液阻值（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，從而實現電機的軟起動。
3、水電阻啟動柜的技術特點
水電阻降壓起動可將啟動電流控制在3倍額定電流以內，對電網和拖動動設備沖擊小，能連續起動，不會燒毀，維護簡單。

QF1－主電機運行斷路器　QF2－星點短接斷路器,SR－電解液變阻器　QS2－隔離開關　QYJ－勵磁裝置投全壓繼電器的常開接點　KA1－PLC控制星點閉合中間繼電器的接點　KA3－PLC故障跳閘出口控制星點斷開中間繼電器的接點　K1－防跳繼電器，H－星點柜合閘線圈　F－星點柜跳閘線圈　R1－1歐姆/25W電阻　3TA、4TA－電流互感器　SB6、SB7－手動星點柜閉合、跳開按鈕　HL9、HL10－星點柜斷開、星點柜閉合指示燈　FU1、FU2－熔斷器，
水電阻啟動柜是依靠溶解在水中的電解質離子導電的，電解質充滿與兩個平面極板之間（即水電阻的兩個極），構成一個電容狀的導電體，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的啟動電流，又使電動機獲得較大的端電壓，且提高了起動時的功率因數，所以能使電動機100%起動成功。
水電阻啟動柜還有一個特點，實現平穩起動。水電阻的阻值大小是依靠改變水電阻箱內導電介質的濃度和兩個極板間的距離來完成的，在現場可根據電動機的實際需要調配，起動過程中，從初始電阻逐漸連續變化為零電阻，起動平穩，無二次沖擊電流。
水電阻啟動柜在設計上，設置了過電壓、失壓、接地不良、起動超時等保護，采取了嚴格的接地和避雷保護措施。應用了溫度閉環控制技術，在電動機起動動前可根據液態電阻箱中液體的溫度變化自動調整電極板的距離，使不同季節、不同環境溫度、連續起動情況下，電動機起動電流的一致性。
4、電液阻值的確定
液態軟起動裝置電液阻值的確定，應根據電動機及電網的參數進行計算，母線電壓U=10KV，則電動機起動時母線降壓不應超過12%。
簡單一點可根據產品說明書實際配置液體電阻值R=0.174×額定電壓(U)÷額定電流(I)來計算。
在實際調試阻值過程中，可以在水里加堿面來調整電阻值的大小，并根據實測的電流、電壓降大小調整R值，直到取得最佳的啟動效果。
5、結束語
經過周密地研究、嚴謹的計算和科學地施工，實現了主電動機加裝了YLQ水電阻啟動柜作為電動機的起動目標，電動機起動平穩，啟動時間8S，母線壓降100伏左右，與傳統的變頻、電抗器起動方式相比較，有著阻值可調，起動過程的平穩，結構簡單維護量小等優點，具有很好的應用價值。

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