大型液態軟啟動裝置在空壓機上的應用

1 概述

因貴溪冶煉廠系統變壓器阻抗高，容量小，設備離系統變壓器較遠(1.3 on)，直接啟動該設備是絕對不可能的。為克服這些問題，設備配套時，外方要求采用變頻器進行啟動，直接投資近千萬元，同時外方專家還強調，降壓啟動電機端電壓不能低于80%，否則電動機不允許。考慮變頻啟動投資成本高，經過認真研究、計算后決定對幾種降壓限流啟動方式進行比較。如果用Y-Δ、電抗器或自禍變壓器降壓啟動難以保證進口空壓機工藝要求啟動時間可按工況隨機調整的限制，故采用了大型液態軟啟動裝置進行啟動設備的方案。

2 三相異步鼠籠電動機的啟動分析

鼠籠電動機因其結構簡單、運行可靠、使用及維護方便等優點而廣泛用于一般機械的動力驅動，但這種電動機的弱點是啟動沖擊電流大。

大型鼠籠電動機的直接啟動有三大缺點:一是對電網造成瞬時過負荷，使電網電壓下降而影響同一網絡上其它設備的正常運行，二是對負載產生加速度沖擊容易損壞設備或縮短設備使用壽命;三是電動機本身存在過電流沖擊而影響電動機的使用壽命。

在系統電網容量較小時，一般小電動機可以直接啟動，大中型電動機一般采取降壓啟動。即使電網容量有裕量，從保護設備的角度出發，只要負荷特性允許，也應考慮采用降壓啟動，尤其是風機、空壓機、水泵等設備。

鼠籠電動機降壓限流啟動方式有Y一△、電抗器或自招變壓器等，它們都有各自的優缺點，雖然都能達到降壓啟動電動機的目的，但電動機端電壓低，調整性差，啟動時間長，啟動力矩小，同時電動機在通過開關或接觸器短接加人全壓時，配合不好可能產生電壓突變并導致電流的躍變，引起大電流的二次沖擊也是這些降壓啟動的缺點。

3 大型液態軟啟動裝置的結構及原理

3.1 大型液態軟啟動裝置的結構

大型液態軟啟動裝置的結構主要由平衡的三相具有負溫度特性電液、電極提升機構及伺服控制系統組成，其核心部分是三相電極和伺服控制部分，為了達到空壓機啟動時間可按工況隨機調整的要求，提高啟動控制精度，我們對伺服控制系統提出了較高要求，電極升降裝置的驅動電機改用變頻器控制，這樣可以根據啟動時檢測到的電流經伺服控制系統反饋、比較控制電極驅動電機的提升速度、從而達到控制主電機的啟動電流的精度和啟動時間。

空壓機電機的啟動原理

高壓真空開關IDL合閘，大型液態軟啟動裝置的三相電極RS串人電機定子回路，RS電阻隨著電動機的啟動自動由電極提升裝置減少其電阻，并在設定的時間內自動切除，隨著RS逐步減少，電機端電壓逐步升高，啟動轉矩逐步增大，電機轉速逐步上升，當電機速度接近額定轉速時，高壓真空開關ZDL合閘，此時電阻RS切除完畢即啟動完成，電機自動投人正常運行。

4 大型液態軟啟動裝置的特點

（1）采用閉環限流控制實時檢測跟蹤并控制啟動電流，設備性能穩定可靠，結構簡單、價格便宜、使用及維護方便、啟動電流可按工藝工況隨機進行無級調整;克服了電抗器、自禍變壓器適應性差的缺點；

（2）設備啟動平穩無沖擊，啟動電流平滑，在切除大型液態軟啟動裝置時也沒有二次電流沖擊；克服了電抗器、自禍變壓器有二次電流沖擊的缺點；

（3）系統電網壓降小，線路壓降小于10%，滿足了系統供電要求；

（4）對電網無任何高次諧波的產生，克服了變頻器或軟啟動器有高次諧波對電網的影響。

5 結束語

大型液態軟啟動裝置是一種新型的高壓大功率電動機軟啟動裝置，由于它具有結構簡單、價格便宜、使用及維護方便(幾乎免維護)、啟動電流可按工藝工況隨機進行無級調整、啟動設備平穩無沖擊、啟動電流平滑等特點而廣泛應用于設備的啟動并有取代電抗器、自禍變壓器降壓啟動設備的趨勢，大型液態軟啟動裝置具有很好的推廣應用前景。

 

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