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一、引言
为了减轻高压异步电机启动对电网的影响,普遍采用空载启动方式。但是在空载全压直接启动时,启动电流也会达到额定电流的5~7倍左右,特别是大容量电机全压启动,将引起电网电压剧烈波动,影响同电网其它设备的正常运行,甚至影响电网的稳定。启动所产生的大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上会产生很大的冲击力,有可能破坏电机绝缘并造成鼠笼条断裂,甚至引起电机故障,减少电机使用寿命。
二、问题
钢铁公司有近百台高压异步电机,寻求启动电流小、对电网影响小的电机启动方式是钢铁公司的必然选择。
以前,高压异步电机启动一般都采用降压启动方式,包括Y-△启动、延边三角形启动、自藕变压器降压启动、串电抗器启动等方式,但是此类启动方式产生的高次谐波对电网影响很大并能造成对电网的二次冲击。
三、措施
近年来,高压异步电机软启动技术迅猛发展,主要有高压变频启动、热变电阻软启动、液阻软启动、磁控软启动等。
高压变频器虽然体积小、结构紧凑,维护量小,功能齐全,菜单丰富,启动和调速性能都较好,起动重复性好,保护周全。但初期投入较大,是液阻软启动的10倍左右。况且变频器本身用于电机软启动,不能发货其调速性能,是一种浪费。
磁控软启动就是我们通常所说的磁放大器。在起动开始时限流作用较强,在软起动过程中逐渐减弱。限流作用的强弱变化是通过控制直流励磁电流、改变铁心的饱和度实现的。但该装置需要有相对较大功率的辅助电源,并且噪声较大。
液阻软起动的主体是一种液体电阻,由电解液形成的,它采用离子导电,其阻值正比于相对的二块电极板的距离,反比于电解液的温度。实践中,把液阻串入高压电机三相定子回路。启动时,液阻由于电机定子电流的作用发热使温度升高,电阻降低并且变化较小,主要在启动过程中调节二块电极板的距离,使电机端电压逐渐升高并达到额定值,实现软启动。液阻软起动原理如图示,其特点如下:
●液阻箱容积大的,对启动过程产生的热能可以迅速扩散。
●液阻软起动装置实现过程中不产生高次谐波,对电网冲击破坏力较弱。
●移动极板需要有运行可靠的伺服机构,以前该装置经常出现故障。由于自动控制技术的发展,此问题已解决。
●液阻软起动装置不适合置放在易结冰的现场,但在电阻箱四周装上热电阻,可以解决此问题。
●一次软起动后电解液通常会有10~30℃的温升,虽然可以根据环境温度自动检测和设定初始值,但重复性相对较差。
●成本低也是其一大优点。

四、效果
热变液阻软起动装置与液阻启动原理相当,也是由电解液形成的电阻,采用离子导电,只是启动过程调节只是靠液阻本身在软起动过程中的温升,使电解液阻值产生变化,实现无极板伺服机构的软起动。使用热变液阻软起动装置对环境温度要求偏高,也存在软起动重复性较差的缺点。
钢铁公司高压异步电机近百台,在选择电机启动方式时,相关技术人员观点各不相同,最后选择了多种启动方式。经过一段时间的运行,对各种软启动进行综合对比,液阻软启动的启动电流没有超过3倍额定电流的时候,并且故障率最低。
五、结束语
总之,如果负载对调速性能要求不高,综合高压异步电机软启动的性价比,采用液阻软启动即经济又实惠。
为了减轻高压异步电机启动对电网的影响,普遍采用空载启动方式。但是在空载全压直接启动时,启动电流也会达到额定电流的5~7倍左右,特别是大容量电机全压启动,将引起电网电压剧烈波动,影响同电网其它设备的正常运行,甚至影响电网的稳定。启动所产生的大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上会产生很大的冲击力,有可能破坏电机绝缘并造成鼠笼条断裂,甚至引起电机故障,减少电机使用寿命。
二、问题
钢铁公司有近百台高压异步电机,寻求启动电流小、对电网影响小的电机启动方式是钢铁公司的必然选择。
以前,高压异步电机启动一般都采用降压启动方式,包括Y-△启动、延边三角形启动、自藕变压器降压启动、串电抗器启动等方式,但是此类启动方式产生的高次谐波对电网影响很大并能造成对电网的二次冲击。
三、措施
近年来,高压异步电机软启动技术迅猛发展,主要有高压变频启动、热变电阻软启动、液阻软启动、磁控软启动等。
高压变频器虽然体积小、结构紧凑,维护量小,功能齐全,菜单丰富,启动和调速性能都较好,起动重复性好,保护周全。但初期投入较大,是液阻软启动的10倍左右。况且变频器本身用于电机软启动,不能发货其调速性能,是一种浪费。
磁控软启动就是我们通常所说的磁放大器。在起动开始时限流作用较强,在软起动过程中逐渐减弱。限流作用的强弱变化是通过控制直流励磁电流、改变铁心的饱和度实现的。但该装置需要有相对较大功率的辅助电源,并且噪声较大。
液阻软起动的主体是一种液体电阻,由电解液形成的,它采用离子导电,其阻值正比于相对的二块电极板的距离,反比于电解液的温度。实践中,把液阻串入高压电机三相定子回路。启动时,液阻由于电机定子电流的作用发热使温度升高,电阻降低并且变化较小,主要在启动过程中调节二块电极板的距离,使电机端电压逐渐升高并达到额定值,实现软启动。液阻软起动原理如图示,其特点如下:
●液阻箱容积大的,对启动过程产生的热能可以迅速扩散。
●液阻软起动装置实现过程中不产生高次谐波,对电网冲击破坏力较弱。
●移动极板需要有运行可靠的伺服机构,以前该装置经常出现故障。由于自动控制技术的发展,此问题已解决。
●液阻软起动装置不适合置放在易结冰的现场,但在电阻箱四周装上热电阻,可以解决此问题。
●一次软起动后电解液通常会有10~30℃的温升,虽然可以根据环境温度自动检测和设定初始值,但重复性相对较差。
●成本低也是其一大优点。

四、效果
热变液阻软起动装置与液阻启动原理相当,也是由电解液形成的电阻,采用离子导电,只是启动过程调节只是靠液阻本身在软起动过程中的温升,使电解液阻值产生变化,实现无极板伺服机构的软起动。使用热变液阻软起动装置对环境温度要求偏高,也存在软起动重复性较差的缺点。
钢铁公司高压异步电机近百台,在选择电机启动方式时,相关技术人员观点各不相同,最后选择了多种启动方式。经过一段时间的运行,对各种软启动进行综合对比,液阻软启动的启动电流没有超过3倍额定电流的时候,并且故障率最低。
五、结束语
总之,如果负载对调速性能要求不高,综合高压异步电机软启动的性价比,采用液阻软启动即经济又实惠。