高壓水電阻起動器的廣泛用途
一、概述
高壓交流電動機水電阻起動器適用于額定電壓3-10KV，額定功率
200-20000KW的大、中型鼠籠式電動機或同步電動機的軟起動（與保護），尤其是電網(wǎng)容量不富裕的企業(yè)。
起動器靠溶解在水中的電解質(zhì)離子導電的。電解質(zhì)充滿于兩個平行的平面極板（既水電阻的兩個電極）之間，構(gòu)成一個電容狀的導電體-水電阻。它自身無感性元件，故與頻敏、電抗等起動設備相比，具有起動功率因數(shù)高，起動電流小等優(yōu)點。
本產(chǎn)品在技術(shù)上采用了液態(tài)耐高壓新材料、智能傳動系統(tǒng)、計算機仿真、遠程通信、開環(huán)編程控制、閉環(huán)控制、人機界面等多項現(xiàn)代高新技術(shù)。具有控制精度高、控制動作可靠，能達到恒流起動的目的，在液態(tài)軟起動技術(shù)領域處于國內(nèi)先進水平。
本產(chǎn)品廣泛適用于建材、冶金、礦山、石油化工、電力、造紙、系統(tǒng)水利等行業(yè)。
二、工作原理
水電阻起動器，是根據(jù)電動機降壓起動理論，在電動機的定子回路中串入一適當?shù)目勺兯娮柽M行分壓，充分利用水電阻熱容量大不會燒毀以及可調(diào)可恢復性等優(yōu)良特性，通過控制系統(tǒng)控制傳動機構(gòu)拖動電極極板運動，改變動、定極板間的距離，從而達到改變水電阻阻值的大小，使水電阻阻值的變化與電動機轉(zhuǎn)差率的變化同步，達到恒電流起動的目的，并使電動機均勻加速至額定轉(zhuǎn)速，縮短起動時間。當起動完成后，星點接觸器自動投入并旁路水電阻，電動機全壓運行。
三、性能特點
1） 起動過程可預測
采用計算機仿真技術(shù)，在計算機上輸入用戶提供的電動機、電網(wǎng)、負載三大參數(shù)，通過計算機對起動參數(shù)進行優(yōu)化設置，獲得電動機起動過程如電流、轉(zhuǎn)速及電網(wǎng)壓降等最佳變化曲線。
2） 起動電流可控制（起動過程可控制）
根據(jù)負載實際工況，通過調(diào)整、配置電液的濃度來改變電阻值的大小，同時通過PLC程序控制、電流反饋等方法、達到控制起動的目的。 3） 起動時間可調(diào)整
根據(jù)現(xiàn)場實際工況和用戶的要求，可通過改變PLC控制程序、調(diào)整動極板的起動初始位置及傳動電動機轉(zhuǎn)速來改變極板的行程時間，達到電動機起動時間的目的。
4） 可連續(xù)起動
由于液態(tài)電阻熱容量大，可塑性強，單次起動溫升得到有效的控制，故根據(jù)工況需要，可連續(xù)起動；而且起動過程水電阻阻值變化通過極板距離及接近速度控制，可大可小，溫升影響處于次要地位。
5） 起動過程平滑，起動運行切換無沖擊
動極板的線性運動使串接水電阻阻值線性減小，從而使電動機的起動過程均勻、平滑、無級；起動完成切換瞬間，水電阻阻值趨近于零，故切換時對電網(wǎng)不會產(chǎn)生電流沖擊，對機械傳動系統(tǒng)不會產(chǎn)生機械沖擊。[若不采用動極板的線性運動改變阻值，則起動設備就不能最大限度地限制電機的起動電流，不能達到起動過程平滑無沖擊和起動性能可控可調(diào)（屬熱敏電阻），與電抗器相似，不能達到或歸類為軟起動。
6） 具有電流閉環(huán)控制，溫度閉環(huán)控制。
7） 控制回路也可采用PLC控制，可實現(xiàn)遠程通訊及計算機集中控制 控制回路采用PLC可編程控制器進行邏輯程序控制，監(jiān)測起動過程中液阻及電動機動態(tài)參數(shù)，控制極板運動，控制電機的短接。
8） 安全性：
A、 保護功能：設有液位顯示、液溫顯示、起動超時、綜合報警等功能；同運行開關(guān)柜相配合，具有可靠的聯(lián)鎖裝置，并設有過流、速斷、過電壓、差動、零序、欠壓等保護；
B、 保障措施：水電阻箱嚴格按照國家標準進行出廠檢測和嚴格的接地及避雷保護措施；
C、 主機起動結(jié)束后，極板自動復位，裝置處于零電位和待機狀態(tài)，為下次起動作好充分準備；
D、 無諧波污染：本裝置的使用不會產(chǎn)生高次諧波，免除對電網(wǎng)的污染。
9） 操作簡單，方便維護
由于本系統(tǒng)主起動設備對工況及電網(wǎng)的環(huán)境要求不高，運行成本低；系統(tǒng)自身集成控制發(fā)出聯(lián)機信號，一般技術(shù)人員進行短期培訓即可自行操作維護；液態(tài)電阻的可塑性強，穩(wěn)定性好，主要配液原料來源方便，維護費用相當?shù)汀?nbsp;
總之，從技術(shù)性、經(jīng)濟性、可靠性三個方面評價，本裝置是高壓大功率電動機軟起的理想選擇。
四、技術(shù)指標
1、起動電流：Iq≤Ie 指堵轉(zhuǎn)電流在6Ie以上的電機，若堵轉(zhuǎn)電流為5Ie的電機，則Iq≤2.5Ie；起動電流等技術(shù)參數(shù)不受環(huán)境變化的影響而產(chǎn)生明顯波動；
2、起動時間調(diào)節(jié)范圍：15-99S可調(diào)；
3、母線壓降：＜8％;并在電網(wǎng)允許情況下最大限度地減小起動時的電網(wǎng)壓降，穩(wěn)定電網(wǎng)質(zhì)量；
4、起動轉(zhuǎn)矩大，不受電網(wǎng)質(zhì)量影響，起動成功率100％ 5、熱容量大，連續(xù)起動次數(shù)為3—4次，提高設備利用率。 6、起動溫升低，單次起動電解液溫升＜10℃/次左右。 五、使用環(huán)境條件： 1、 環(huán)境溫度：0℃--45℃ 2、 空氣相對濕度不超過85％ 3、 海拔高度不大于1500m 4、 地面傾斜度不大于50;
5、 安裝地點無火災、爆炸危險、化學腐蝕及劇烈震動。 注：若有特殊使用條件，請在訂貨時注明。
六、設備組成部分介紹
裝置組成：由柜體部分、傳動部分、液阻部分、控制部分組成。 柜體部分為框架式組合結(jié)構(gòu)，表面采用酸洗噴塑處理； 傳動部分采用伺服電機對極板進行控制；
液阻部分采用高分子聚合材料制作而成，耐壓42KV，耐腐蝕、耐磨損、耐高溫，使用壽命長；
控制部分采用PLC可編程控制器對相關(guān)信號及動作進行控制。 七、二次控制方案 （參考）
1、 電流閉環(huán)控制
水電阻，是靠改變動、定電極板間的距離來改變水電阻值大小的。電機起動時，若動電極板進行運行速度過快，即水電阻變率大于電機起動轉(zhuǎn)矩的變率，則起動電流會過大，超過予設值；若動電極板運行速度太慢，即水電阻變率小于電機起動轉(zhuǎn)矩的變率，則起動電流會變小，延長了起動時間。因此，水電阻起動器設有電流反饋閉環(huán)控制。即予設一起動電流值，予設一極板運行初速度（也就是極板拖動電機的轉(zhuǎn)速，用變頻器控制），從星點端（或開關(guān)柜）電流互感器取一相電流接至水阻柜的電流變送器，電流變送器將電流信號變換成0-20MA的弱信號，反饋給程序控制器（S7-200的擴民模塊），并與程序控制器的給定信號相比較及計算，輸出0-10V的弱電壓信號控制變頻器的頻率，從而控制極板拖動電機達到控制水阻阻值的目的，當起動電流過大時，極板拖動電機轉(zhuǎn)速變慢甚至停止；當電機起動電流太小時，極板拖動電機轉(zhuǎn)速加快，電阻變率增大，水電阻快速減小，使起動電流保持予設值。這樣，起動電流時間特性曲線幾乎是平直的。
2、 溫度閉環(huán)控制
即每次起動時電液初始阻值不變，并可根據(jù)負載情況，現(xiàn)場靈活調(diào)整電阻阻值。 液體電阻具有負溫度特性，即液體溫度升高， 阻值反而減小，且阻值的變化是非線性的，其敏感區(qū)在低溫段特別是環(huán)境溫度變化段。本裝置針對液阻的這種負溫度特性，增加了起動電阻的溫度自動校正功能，即根據(jù)季節(jié)、環(huán)境溫度或上次起動后液溫的不同，自動阻值校正系統(tǒng)據(jù)液溫的不同調(diào)整起動起始阻值（即極板到達不同提起動初位），保證電動機每次的起動特性不變，充分保證了起動效果的穩(wěn)定性。
3、 二次線路控制聯(lián)鎖、聯(lián)動
1）允許起動 液阻柜中KA2的常開電接點（K7、K9）串接于開關(guān)柜提合閘回路中，當水電阻備妥時，KA2閉合，開并柜才允許合閘。
2）起動、停機 直接操作開關(guān)柜的起、停車按鈕控制電動機，無需在水電阻起動柜上操作。開關(guān)柜只需輸出一對斷路器的輔助常開電接點（K2、02）至水電阻柜，水電阻柜根據(jù)程序自動完成起動過程，然后自動轉(zhuǎn)換成運行狀態(tài)。停機以后，水電阻自恢復，為下次起動做好準備。
3、 水阻柜中KA3的常開電接點（K101、K133）并聯(lián)于開關(guān)柜的分閘回路中，當起動超時或液溫超上限85℃時，KA3閉合，使開關(guān)柜跳閘。
4、 另外，當液阻柜液位欠低，液溫超下限溫，起動超時等等，液阻柜“綜合報警”燈會閃亮，發(fā)出報警信號。如用戶需要，還可加裝電鈴報警。
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