大型液態(tài)軟啟動裝置在空壓機上的應(yīng)用

1 概述

因貴溪冶煉廠系統(tǒng)變壓器阻抗高，容量小，設(shè)備離系統(tǒng)變壓器較遠(yuǎn)(1.3 on)，直接啟動該設(shè)備是絕對不可能的。為克服這些問題，設(shè)備配套時，外方要求采用變頻器進(jìn)行啟動，直接投資近千萬元，同時外方專家還強調(diào)，降壓啟動電機端電壓不能低于80%，否則電動機不允許?？紤]變頻啟動投資成本高，經(jīng)過認(rèn)真研究、計算后決定對幾種降壓限流啟動方式進(jìn)行比較。如果用Y-Δ、電抗器或自禍變壓器降壓啟動難以保證進(jìn)口空壓機工藝要求啟動時間可按工況隨機調(diào)整的限制，故采用了大型液態(tài)軟啟動裝置進(jìn)行啟動設(shè)備的方案。

2 三相異步鼠籠電動機的啟動分析

鼠籠電動機因其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、使用及維護(hù)方便等優(yōu)點而廣泛用于一般機械的動力驅(qū)動，但這種電動機的弱點是啟動沖擊電流大。

大型鼠籠電動機的直接啟動有三大缺點:一是對電網(wǎng)造成瞬時過負(fù)荷，使電網(wǎng)電壓下降而影響同一網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備的正常運行，二是對負(fù)載產(chǎn)生加速度沖擊容易損壞設(shè)備或縮短設(shè)備使用壽命;三是電動機本身存在過電流沖擊而影響電動機的使用壽命。

在系統(tǒng)電網(wǎng)容量較小時，一般小電動機可以直接啟動，大中型電動機一般采取降壓啟動。即使電網(wǎng)容量有裕量，從保護(hù)設(shè)備的角度出發(fā)，只要負(fù)荷特性允許，也應(yīng)考慮采用降壓啟動，尤其是風(fēng)機、空壓機、水泵等設(shè)備。

鼠籠電動機降壓限流啟動方式有Y一△、電抗器或自招變壓器等，它們都有各自的優(yōu)缺點，雖然都能達(dá)到降壓啟動電動機的目的，但電動機端電壓低，調(diào)整性差，啟動時間長，啟動力矩小，同時電動機在通過開關(guān)或接觸器短接加人全壓時，配合不好可能產(chǎn)生電壓突變并導(dǎo)致電流的躍變，引起大電流的二次沖擊也是這些降壓啟動的缺點。

3 大型液態(tài)軟啟動裝置的結(jié)構(gòu)及原理

3.1 大型液態(tài)軟啟動裝置的結(jié)構(gòu)

大型液態(tài)軟啟動裝置的結(jié)構(gòu)主要由平衡的三相具有負(fù)溫度特性電液、電極提升機構(gòu)及伺服控制系統(tǒng)組成，其核心部分是三相電極和伺服控制部分，為了達(dá)到空壓機啟動時間可按工況隨機調(diào)整的要求，提高啟動控制精度，我們對伺服控制系統(tǒng)提出了較高要求，電極升降裝置的驅(qū)動電機改用變頻器控制，這樣可以根據(jù)啟動時檢測到的電流經(jīng)伺服控制系統(tǒng)反饋、比較控制電極驅(qū)動電機的提升速度、從而達(dá)到控制主電機的啟動電流的精度和啟動時間。

空壓機電機的啟動原理

高壓真空開關(guān)IDL合閘，大型液態(tài)軟啟動裝置的三相電極RS串人電機定子回路，RS電阻隨著電動機的啟動自動由電極提升裝置減少其電阻，并在設(shè)定的時間內(nèi)自動切除，隨著RS逐步減少，電機端電壓逐步升高，啟動轉(zhuǎn)矩逐步增大，電機轉(zhuǎn)速逐步上升，當(dāng)電機速度接近額定轉(zhuǎn)速時，高壓真空開關(guān)ZDL合閘，此時電阻RS切除完畢即啟動完成，電機自動投人正常運行。

4 大型液態(tài)軟啟動裝置的特點

（1）采用閉環(huán)限流控制實時檢測跟蹤并控制啟動電流，設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用及維護(hù)方便、啟動電流可按工藝工況隨機進(jìn)行無級調(diào)整;克服了電抗器、自禍變壓器適應(yīng)性差的缺點；

（2）設(shè)備啟動平穩(wěn)無沖擊，啟動電流平滑，在切除大型液態(tài)軟啟動裝置時也沒有二次電流沖擊；克服了電抗器、自禍變壓器有二次電流沖擊的缺點；

（3）系統(tǒng)電網(wǎng)壓降小，線路壓降小于10%，滿足了系統(tǒng)供電要求；

（4）對電網(wǎng)無任何高次諧波的產(chǎn)生，克服了變頻器或軟啟動器有高次諧波對電網(wǎng)的影響。

5 結(jié)束語

大型液態(tài)軟啟動裝置是一種新型的高壓大功率電動機軟啟動裝置，由于它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用及維護(hù)方便(幾乎免維護(hù))、啟動電流可按工藝工況隨機進(jìn)行無級調(diào)整、啟動設(shè)備平穩(wěn)無沖擊、啟動電流平滑等特點而廣泛應(yīng)用于設(shè)備的啟動并有取代電抗器、自禍變壓器降壓啟動設(shè)備的趨勢，大型液態(tài)軟啟動裝置具有很好的推廣應(yīng)用前景。

 

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