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10KV高壓電機(jī)液態(tài)軟啟動(dòng)技術(shù)

液態(tài)軟啟動(dòng)技術(shù)與以往采用的自耦變壓器或變頻啟動(dòng)相比表現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢(shì)。如表1。

1 液態(tài)軟啟動(dòng)裝置的工作原理及特點(diǎn)

1.1 裝置結(jié)構(gòu)

裝置結(jié)構(gòu)如圖1。圖中1QF為主電機(jī)運(yùn)行斷路器，2QF為短接斷路器，Rs代表電液變阻裝置。電液變阻裝置的三相電阻由相互絕緣的3個(gè)絕緣箱體構(gòu)成，每個(gè)箱體內(nèi)部分別裝有電液以及1組相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電極板，一動(dòng)一定。動(dòng)極板通過柜體上部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)控制運(yùn)行，啟動(dòng)開始時(shí)，動(dòng)定極板間距最大，次數(shù)1QF閉合，2QF斷開，電機(jī)開始啟動(dòng)。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的均勻上升，動(dòng)定極板間的距離逐漸接近，整個(gè)啟動(dòng)過程均與升速，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，動(dòng)定極板間的電阻值接近于零，此時(shí)啟動(dòng)過程完成，2QF閉合，液阻回路被短接，主電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 工作原理

在電機(jī)的定子回路中串接液體電阻，電機(jī)的啟動(dòng)過程中通過液阻柜中電極板的移動(dòng)來均與改變液體電阻值的大小，均勻地提高電機(jī)端電壓，從而降低電機(jī)的啟動(dòng)電流，減少電網(wǎng)的電壓降，減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著電阻值的減小而平滑升高，借以維持或增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并為短接時(shí)不產(chǎn)生電流沖擊準(zhǔn)備條件。當(dāng)勵(lì)磁柜中的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的85%時(shí)，發(fā)出投全壓信號(hào)，液態(tài)軟啟動(dòng)設(shè)備中的切換柜合閘，將液體電阻切除，同時(shí)電機(jī)星點(diǎn)短接，電機(jī)繼續(xù)升速，當(dāng)達(dá)到電機(jī)亞同步轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)勵(lì)磁柜投勵(lì)，拉入同步運(yùn)行，啟動(dòng)過程完成。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

(1)安全性：設(shè)置了過壓、失壓、缺相、接地不良、啟動(dòng)超時(shí)等保護(hù)，采取了嚴(yán)格的接地和避雷保護(hù)措施，并保證整個(gè)液態(tài)軟啟動(dòng)產(chǎn)品的液阻箱體在啟動(dòng)開始前和結(jié)束后與高壓電網(wǎng)分離。

(2)液態(tài)電阻的可調(diào)性。由于液態(tài)電阻可以很方便地根據(jù)不同的電機(jī)參數(shù)、負(fù)載特征現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配適當(dāng)?shù)碾娮柚担�而且采用了PLC控制技術(shù)，整個(gè)啟動(dòng)過程可跟蹤啟動(dòng)電流或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化，達(dá)到恒流軟啟動(dòng)，因而可以最好地滿足電機(jī)的軟啟動(dòng)要求。

（3）溫度閉環(huán)控制技術(shù)：在電機(jī)啟動(dòng)前根據(jù)液態(tài)電阻箱中液體溫度的變化自動(dòng)調(diào)整電極板之間的距離，實(shí)現(xiàn)在不同季節(jié)、不同環(huán)境溫度、連續(xù)啟動(dòng)情況下，電機(jī)啟動(dòng)電流的一致性。

2 電機(jī)啟動(dòng)仿真與實(shí)測(cè)

為了保證10KV、6500KW高壓電機(jī)的啟動(dòng)成功，我們首先用仿真來模擬電機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)過程。電機(jī)的啟動(dòng)仿真曲線如圖2。圖2所示為啟動(dòng)過程中，電機(jī)轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)電流、電網(wǎng)電壓隨啟動(dòng)時(shí)間變化的曲線。

在實(shí)際電機(jī)啟動(dòng)過程中，實(shí)測(cè)觀察電機(jī)啟動(dòng)情況，獲得了如下數(shù)據(jù)：電壓10000V，電液阻值5.4Ω，啟動(dòng)電流從1500A平穩(wěn)上升到1750A（≤3Ie），啟動(dòng)時(shí)間42s，母線壓降為9%。