10KV高壓電機(jī)液態(tài)軟啟動技術(shù)
液態(tài)軟啟動技術(shù)與以往采用的自耦變壓器或變頻啟動相比表現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。如表1。
1 液態(tài)軟啟動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組相對應(yīng)的導(dǎo)電極板，一動一定。動極板通過柜體上部的傳動機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)控制運(yùn)行，啟動開始時(shí)，動定極板間距最大，次數(shù)1QF閉合，2QF斷開，電機(jī)開始啟動。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的均勻上升，動定極板間的距離逐漸接近，整個(gè)啟動過程均與升速，實(shí)現(xiàn)軟啟動。當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，動定極板間的電阻值接近于零，此時(shí)啟動過程完成，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)的啟動過程中通過液阻柜中電極板的移動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)的啟動電流，減少電網(wǎng)的電壓降，減小對電網(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)磁柜中的檢測設(shè)備檢測到電機(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，液態(tài)軟啟動設(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)軟啟動產(chǎn)品的液阻箱體在啟動開始前和結(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)場調(diào)配適當(dāng)?shù)碾娮柚担也捎昧薖LC控制技術(shù)，整個(gè)啟動過程可跟蹤啟動電流或啟動轉(zhuǎn)矩的變化，達(dá)到恒流軟啟動，因而可以最好地滿足電機(jī)的軟啟動要求。
（3）溫度閉環(huán)控制技術(shù)：在電機(jī)啟動前根據(jù)液態(tài)電阻箱中液體溫度的變化自動調(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)啟動情況下，電機(jī)啟動電流的一致性。
2 電機(jī)啟動仿真與實(shí)測
為了保證10KV、6500KW高壓電機(jī)的啟動成功，我們首先用仿真來模擬電機(jī)的實(shí)際啟動過程。電機(jī)的啟動仿真曲線如圖2。圖2所示為啟動過程中，電機(jī)轉(zhuǎn)速、啟動電流、電網(wǎng)電壓隨啟動時(shí)間變化的曲線。
在實(shí)際電機(jī)啟動過程中，實(shí)測觀察電機(jī)啟動情況，獲得了如下數(shù)據(jù)：電壓10000V，電液阻值5.4Ω，啟動電流從1500A平穩(wěn)上升到1750A（≤3Ie），啟動時(shí)間42s，母線壓降為9%。
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