高壓水阻柜在高壓同步電動機軟起動的應(yīng)用
作者：admin點擊：2096 次發(fā)布時間：2020-01-13 02:39:41
高壓水阻柜在高壓同步電動機軟起動的應(yīng)用
【摘 要】 本文重點探討了高壓同步電動機加裝了MHLS高壓同步電機水阻柜的方法。在電動機星點的定子回路中串接水電阻，電動機在起動過程中通過高壓水阻柜中電極板的移動來改變水電阻阻值的大小，從而均勻地提高電動機端電壓，降低了電動機的起動電流，減少電網(wǎng)的電壓降和沖擊。
【關(guān)鍵詞】 高壓水阻柜 水電阻 高壓同步電動機
1、概述
唐山某鋼鐵企業(yè)動力廠電控車間所管轄的1號氧壓機電動機是上世紀90年代初的產(chǎn)品，主電機為前蘇聯(lián)斯產(chǎn)的10KV、3150KW同步電動機，電流為207A，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，原起動方式為直接起動，對電網(wǎng)沖擊很大，電動機本身因起動電流過大，曾經(jīng)造成發(fā)生放炮事故兩起。前些年動力廠將該氧壓機改為降壓起動，加裝了MHLS高壓水阻柜作為電動機的起動，取得了較好效果。
2、MHLS高壓水阻柜的工作原理
MHLS高壓同步電機水阻柜是在電動機星點的定子回路中串接水電阻，電動機在起動過程中通過水阻柜中電極板的移動來改變水電阻值的大小，從而均勻地提高電動機端電壓，降低了電動機的起動電流，減少電網(wǎng)的電壓降和沖擊，電動機的轉(zhuǎn)速隨著電阻值得減少平滑的升高，勵磁裝置隨時檢測電動機轉(zhuǎn)速，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的90%（2700轉(zhuǎn)/分）時，勵磁裝置MSE發(fā)出投全壓信號，MHLS高壓水阻柜中的星點柜開關(guān)合閘，將水電阻切除，電動機星點短接，轉(zhuǎn)入全壓起動階段。轉(zhuǎn)速迅速上升，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的97%（2910轉(zhuǎn)/分）左右時，勵磁裝置自動投勵，將電動機拉入同步轉(zhuǎn)速（3000轉(zhuǎn)/分），投入正常運行。起動過程中，水電阻值在預(yù)定的時間內(nèi)自動無級減少，直至接近為零時電動機投入全壓運行。由于該裝置的核心部分在電氣一次主回路上，設(shè)備維護量小，起動運行可靠。
MHLS高壓水阻柜采用PLC控制，利用計算機仿真軟件對電動機的起動過程進行模擬器起動，使電動機起動的全過程可預(yù)測、可調(diào)整、可控制，系統(tǒng)組成如圖一所示。電解液變阻器是由3個相互絕緣電解箱組成，內(nèi)部分別盛有電液及一組相對應(yīng)的導(dǎo)電極板，動極板通過傳動機構(gòu)及伺服系統(tǒng)控制運行，司服系統(tǒng)受控于PLC，PLC系統(tǒng)利用內(nèi)部計算機仿真軟件對起動過程進行控制，起動開始根據(jù)電機電流大小自動的調(diào)整液阻值（動極板的開始位置），使整個起動過程在較小的起動電流，均勻升速而水電阻無級切換，從而實現(xiàn)電機的軟起動。
3、MHLS高壓水阻柜的技術(shù)特點
水電阻降壓起動可將起動電流控制在3倍額定電流以內(nèi)，對電網(wǎng)和拖動動設(shè)備沖擊小，能連續(xù)起動，不會燒毀，維護簡單。
QF1－主電機運行斷路器 QF2－星點短接斷路器,SR－電解液變阻器 QS2－隔離開關(guān) QYJ－勵磁裝置投全壓繼電器的常開接點 KA1－PLC控制星點閉合中間繼電器的接點 KA3－PLC故障跳閘出口控制星點斷開中間繼電器的接點 K1－防跳繼電器，H－星點柜合閘線圈 F－星點柜跳閘線圈 R1－1歐姆/25W電阻 3TA、4TA－電流互感器 SB6、SB7－手動星點柜閉合、跳開按鈕 HL9、HL10－星點柜斷開、星點柜閉合指示燈 FU1、FU2－熔斷器。
MHLS高壓水阻柜是依靠溶解在水中的電解質(zhì)離子導(dǎo)電的，電解質(zhì)充滿與兩個平面極板之間（即水電阻的兩個極），構(gòu)成一個電容狀的導(dǎo)電體，它能夠限制電流的流通，自身壓降小，屬于無感性元件，也就是說既能降低電動機的起動電流，又使電動機獲得較大的端電壓，且提高了起動時的功率因數(shù)，所以能使電動機100%起動成功。
MHLS高壓水阻柜還有一個特點，實現(xiàn)平穩(wěn)起動。水電阻的阻值大小是依靠改變水阻箱內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)的濃度和兩個極板間的距離來完成的，在現(xiàn)場可根據(jù)電動機的實際需要調(diào)配，起動過程中，從初始電阻逐漸連續(xù)變化為零電阻，起動平穩(wěn)，無二次沖擊電流。
MHLS高壓水阻柜在設(shè)計上，設(shè)置了過電壓、失壓、接地不良、起動超時等保護，采取了嚴格的接地和避雷保護措施。應(yīng)用了溫度閉環(huán)控制技術(shù)，在電動機起動動前可根據(jù)水阻箱中液體的溫度變化自動調(diào)整電極板的距離，使不同季節(jié)、不同環(huán)境溫度、連續(xù)起動情況下，電動機起動電流的一致性。
4、水電阻阻值的確定
MHLS高壓水阻柜水電阻阻值的確定，應(yīng)根據(jù)電動機及電網(wǎng)的參數(shù)進行計算，母線電壓U=10KV，則電動機起動時母線降壓不應(yīng)超過12%。
簡單一點可根據(jù)產(chǎn)品說明書實際配置水電阻值R=0.174×額定電壓(U)÷額定電流(I)來計算。
在實際調(diào)試阻值過程中，可以在水里加水阻粉來調(diào)整電阻值的大小，并根據(jù)實測的電流、電壓降大小調(diào)整R值，直到取得最佳的起動效果。
5、結(jié)束語
經(jīng)過周密地研究、嚴謹?shù)挠嬎愫涂茖W(xué)地施工，實現(xiàn)了主電動機加裝了MHLS高壓水阻柜作為電動機的起動目標(biāo)，電動機起動平穩(wěn)，起動時間28S，母線壓降100伏左右，與傳統(tǒng)的變頻、電抗器起動方式相比較，有著阻值可調(diào)，起動過程的平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單維護量小等優(yōu)點，具有很好的應(yīng)用價值。
