浅谈液态变阻软启动在高压电机中应用.docVIP

浅谈液态变阻软启动在高压电机中应用本文笔者从液态电阻的工作原理入手,对液体变阻软启动做出一定的探讨与分析,以此促进新型启动方式的良好应用。 1、液态电阻工作原理 液态电阻是由三个装满电解质的容器组成的。每相液态电阻内部都有二个电极:一个为固定电极,将三个固定电极连接在一起形成星点；另一个为移动电极,用来改变RS启动过程的阻值。液态电阻是依靠电解质正负离子的移动形成电流的,控制电解质浓度就可控制载流子的数量,即:液态电阻阻值。在起动开始后,根据电动机起动电流的大小可以逐渐使动极板进入到液体电阻内,从而实现自动的调整液体的电阻值,使得整个起动过程的控制在较小起动电流下就可均匀的升速,而液体电阻进行无极切除,以实现电动机的软启动。 2、液态软起动装置性能特点 在同步电动机起动时,往往采用笼型异步电机起动法,等到其转速达到亚同步转速时,转子就加入励磁,牵入同步运行。所以同步电动机的起动,即为笼型异步电动机的起动。笼型异步电动机的起动方式有多种。其中之一为降压起动,即在笼型电动机定子的回路串接电阻后,在其电机上的分压就降低,起动电流将会相应的减小。但是,由于起动转矩和起动电流的平方成正比关,因此此时起动转矩比全压起动时有所损失。但是,对于像水聚、空调机组等这类非恒转矩负载,起动过程并不需要在起动的瞬间有很大的起动转矩,所以很适合降压起动。一般情况下,很难找到大功率笼型电动机的降压起动方式合适的配套产品,所以许多厂家,特别是冶金企业,不得不采用全压的起动方式。这样不但起动电流会很大,还会对电动机及被拖动的设备造成冲击,直接影响到电动机寿命与电网的质量。 采用串接电抗器的降压起动方式,我国规定其功率范围只允许在6KW至2400KW以内。更大功率的电动机需要高容量自藕变压器进行起动,造价昂贵,且相同功率的电动机、不同的工艺参数、不同的负载、起动次数与频繁程度要求不同、不同的工作环境等,理论上都会要求配备不同的起动阻抗,从而获得良好的起动性能。这实际上也就意味着每台不同的电机应当有自己最适宜的起动电阻,既能够以软起动的方式成功的完成起动,又可以把起动电流控制在最小的范围内,以降低起动冲击,保护被拖动的设备与电网。 液态软起动装置的最大优点就是其阻值可塑性将好,依靠改变水中的电解质浓度来改变本身的电阻率,且其可调整的范围理论上是非常大的。相比于其它成匹制造出的定尺寸、定杂数、定材质的阻抗固定的电阻类起动器,这是液态软启动所具有的无法比拟的优点。 3、液阻的配制 对液阻变阻器的初始电阻值进行最佳配制,是控制适宜的启动电流,以及使空压机能正常启动的关键,将会直接影响到电机的启动性能。若初始电阻值过大,将会造成启动力矩过小,甚至无法克服系统的静力矩,导致启动失败；若初始电阻值过小,就会有过大的启动电流,对电网冲击较大,系统的电压降也大,且将会影响到其它用电设备的正常工作。 在配制液体电阻值时,首先注入清洁的自来水至液位线以下的1/3处,把电液粉用温水溶解后注入进水箱,并使用传动电机带动活动的极板搅拌数次,在注入电液的时候应注意,不要把电液溅出到箱体外,以免损坏箱体的绝缘；再把动、定极板置于初始的位置,在动、定极板间施加6.3V的交流电压,测量所配液值回路的电流,利用欧姆定律计算出所配制的液阻箱内的纯电阻回路的电阻值。 4、液态软起动装置在承钢的应用 以承钢氧气厂15000m/h生产线的增压机起动数据为例,来说明液态变阻软启动实际的运行效果。电动机原始数据:额定功率Pe=4800KW,额定电压U=10000V,额定电流Ie=311A,起动转矩的倍数Km=1.32,起动电流的倍数Kq=6.3,经过设计选定GZYQ一5000/10―YS型液态起动装置,在使用后测试值为:起动电流大大降低约为900A,低于额定电流的3倍,在起动时母线电压降小于8％,空载起动的时间约20s,减少了对电网的电压扰动。此外,对电网无任何的高次谐波的产生,从而克服了变频器的高次谐波对电网的影响。 GZYQ型液态软起动装置的技术特点:(1)设置了欠压、过压、缺相、接地不良等保护,采取严格的接地与避雷保护措施,在起动开始前和结束后保证整个液态软起动装置的液阻箱体与高压电网分离。(2)因为液态电阻可以很方便的根据不同的负载特征、电机参数现场调配以活动适当的电阻值,而且采用PLC控制技术,在整个起动的过程中可跟踪起动电流或者起动转矩的变化,达到恒流软起动的目的。(3)在电机起动前,根据液态电阻箱中液体温度的变化进行自动的调整电极板之间的距离,以实现不同环境温度、在不同季节、连续起动的情况下,电机起动电流值的一致性。(4)在电动机的性能允许的情况下,可连续的起动。但是,液态电阻箱中的液体温度会随着起动时间的延长而升高,根据现