液阻軟啟動柜在高壓電機中的應用

一 概述

液阻是一種由電解液形成的電阻，導電本質是陰陽離子。阻值正比于相對的二塊電極板間的距離，反比于電解液的電導率，極板距離和電導率都便于控制， 阻值可以無級控制和熱容量大。液阻的這2大特點，正適合大功率高壓電機軟啟動。傳統(tǒng)的降壓啟動方式均不能滿足工藝要求。

液阻軟啟動柜應用計算機仿真技術，根據電機、拖動對象及高壓電網參數等工藝指標， 利用仿真軟件模擬電機啟動全過程， 自動描繪出模擬啟動曲線，根據模擬啟動曲線， 隨機調整液態(tài)軟啟動裝置的初始值，尋找滿足控制需求的佳條件，使電機啟動的全過程可預測、可調整、可控制。

二 系統(tǒng)工作原理

液阻軟啟動柜由液阻裝置和電控柜組成。液阻裝置包括電液箱、導電液體、動電極板、靜電極板、機械傳動機構、液位探測元件、溫度傳感器和限位開關等。電控制柜由控制盤、操作面板和電阻切除機構(真空斷路器)組成。液阻裝置的三相電阻由相互絕緣的3個絕緣箱體構成，每個箱體內部分別盛有電阻液以及一組動、靜導電極板。動極板組通過柜體上部的傳動機構及控制系統(tǒng)控制運行，主電機啟動開始時，動、靜兩極板間距離大。

主電動機合閘及液體電阻裝置啟動時具備3個條件：(1)電液箱中導電液體的液位應處于正常位置；(2)液體電阻啟動器的傳動機構應處于上限位(啟動位)；(3)用于轉子短接的真空斷路器2QF處于斷開狀態(tài)。只有這3個條件同時滿足，液位開關才會有輸出，主電動機及液體電阻允許啟動。

當滿足啟動條件時，手動合上隔離開關1QS， 由PLC發(fā)出電機工作柜中真空斷路器1 QF合閘指令，主電機定子回路中串接液態(tài)電阻開始降壓啟動，通過機械傳動裝置使極板之間的相對距離逐漸縮小，改變兩平行極板間液態(tài)電阻值的大小，均勻地提高電機端電壓，電流逐漸增大。電機轉速隨著電阻值的平滑減少而升高，當勵磁柜中的檢測裝置檢測到電機轉速達到額定轉速的85％時，PLC發(fā)出星點柜中的斷路器2QF合閘信號，將電動機星點短接 電機繼續(xù)加速， 當達到電機亞同步轉速時，勵磁裝置柜投入勵磁，牽引電機同步運行。啟動完成后，液體電阻啟動柜的傳動機構自動復位。

三 技術特點

(1)安全性。在設計時上設置了過壓、失壓、缺相、接地不良、啟動超時等保護，采取了嚴格的接地和避雷保護措施。

(2)液態(tài)電阻的可調性。液態(tài)電阻可以很方便地根據電機參數和負載特征調節(jié)到適當的電阻。

(3)PLC仿真技術。PLC根據電機參數、液阻大小、電網數據進行綜合運算，利用仿真軟件實時趨勢，對整個啟動過程中的電機電流、轉矩進行跟蹤。事實證明液態(tài)軟啟動裝置可以將電機啟動電流限制在3倍電機額定

電流之內。

(4)液體電阻的配制先將活動極板移動到啟動位置，用清水沖入箱體規(guī)定液位線以下2Omm處，將電液粉用溫水溶解后分別注入3個液體電阻箱內，使液體濃度在3％左右。將活動極板升降數次，使液體攪拌均勻，然后將極板復位。利用“伏安法”測量任意一個液阻箱內動靜兩電極板之間的電阻值R，若R的阻值在R。(每相電液配制的大電之內，就可以試車啟動，若R過大，應增大電液粉濃度；反之降低電液粉的濃度。

(5)液體電阻的測量。將液體電阻的活動極板移動到啟動位置，測量任意一個液阻箱內動靜兩電極間的電壓差及電流大小，液態(tài)電阻R=V／I。

四 系統(tǒng)功能

(1)采用PLC控制，可實現(xiàn)遠程、集中控制及網絡化管理。

(2)對啟動過程可預性，首先運用計算機仿真計算，然后確定佳啟動參數。通過分析、論證計算、仿真，增加了主電機啟動的可靠性。

(3)能有效控制啟動電流，減小大功率電機啟動時對電網的沖擊。實現(xiàn)真正意義上的恒流軟啟動。

(4)啟動平穩(wěn)，加速均勻，減輕了啟動過程對機械及電氣設備的沖擊，延緩了電動機的使用壽命。

(5)液體電阻熱容量大，可以連續(xù)操作二次以上，操作維護方便。

(6)液態(tài)智能軟啟動裝置微機化、數字化的繼電保護。

(7)電阻值調整方便，調節(jié)余量大，通用性能好。


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