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10KV高壓電機液態軟啟動技術

液態軟啟動技術與以往采用的自耦變壓器或變頻啟動相比表現出了較大的優勢。如表1。

1 液態軟啟動裝置的工作原理及特點

1.1 裝置結構

裝置結構如圖1。圖中1QF為主電機運行斷路器，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個絕緣箱體構成，每個箱體內部分別裝有電液以及1組相對應的導電極板，一動一定。動極板通過柜體上部的傳動機構及控制系統控制運行，啟動開始時，動定極板間距最大，次數1QF閉合，2QF斷開，電機開始啟動。隨著電機轉速的均勻上升，動定極板間的距離逐漸接近，整個啟動過程均與升速，實現軟啟動。當電機達到額定轉速時，動定極板間的電阻值接近于零，此時啟動過程完成，2QF閉合，液阻回路被短接，主電機進入運行狀態。

1.2 工作原理

在電機的定子回路中串接液體電阻，電機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，均勻地提高電機端電壓，從而降低電機的啟動電流，減少電網的電壓降，減小對電網的沖擊。電機轉速隨著電阻值的減小而平滑升高，借以維持或增加啟動轉矩，并為短接時不產生電流沖擊準備條件。當勵磁柜中的檢測設備檢測到電機的轉速達到電機額定轉速的85%時，發出投全壓信號，液態軟啟動設備中的切換柜合閘，將液體電阻切除，同時電機星點短接，電機繼續升速，當達到電機亞同步轉速時，電機勵磁柜投勵，拉入同步運行，啟動過程完成。

1.3 技術特點

(1)安全性：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，并保證整個液態軟啟動產品的液阻箱體在啟動開始前和結束后與高壓電網分離。

(2)液態電阻的可調性。由于液態電阻可以很方便地根據不同的電機參數、負載特征現場調配適當的電阻值，而且采用了PLC控制技術，整個啟動過程可跟蹤啟動電流或啟動轉矩的變化，達到恒流軟啟動，因而可以最好地滿足電機的軟啟動要求。

（3）溫度閉環控制技術：在電機啟動前根據液態電阻箱中液體溫度的變化自動調整電極板之間的距離，實現在不同季節、不同環境溫度、連續啟動情況下，電機啟動電流的一致性。

2 電機啟動仿真與實測

為了保證10KV、6500KW高壓電機的啟動成功，我們首先用仿真來模擬電機的實際啟動過程。電機的啟動仿真曲線如圖2。圖2所示為啟動過程中，電機轉速、啟動電流、電網電壓隨啟動時間變化的曲線。

在實際電機啟動過程中，實測觀察電機啟動情況，獲得了如下數據：電壓10000V，電液阻值5.4Ω，啟動電流從1500A平穩上升到1750A（≤3Ie），啟動時間42s，母線壓降為9%。