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高壓水阻軟啟動系統在風機上的應用

高壓水阻軟啟動系統是將高壓水阻柜串入電機的三相定子回路中，電機啟動時，電機的定子電流流過水電阻柜使電阻體發熱，溫度升高，電阻降低，在電機啟動電流基本恒定時，電機端電壓升高，從而使電機啟動轉矩增大，實現電機的平滑啟動。待啟動完畢，主機運行柜投入運行，在預定時間內啟動柜自動、無級退出，主機柜正常運行，整個運行過程由PLC控制完成。高壓水電阻啟動系統有以下特性：

(1)啟動電流恒定。電機在啟動過程中，一般為2.5～3.5倍額定電流，等效電抗不變，等效電阻隨轉差率的減少而增大，在電機直接啟動時阻抗非常小，因此啟動電流很大，約為額定電流的5～7倍。當定子回路中串可變電阻時，原等效阻抗隨轉差率減少而升高，水阻隨通電發熱而降低，兩者相加則回路總阻抗在啟動過程中近似不變，從而有效地保證了電機的恒電流啟動。

(2)電網壓降小。電網壓降一般在5％以內，啟動回路功率因數在0.7以上，電機啟動時，母線電壓明顯升高。

(3)對風機類機械的加速轉矩接近恒定。由于電阻器的熱效應使電機轉矩輸出增大，使之與機械阻轉矩保持近似恒定的差值，從而使電機啟動過程無機械沖擊，近似恒加速啟動，啟動平穩、無沖擊、無嘯叫。

(4)無電磁污染。熱變電阻啟動器是隨電流發熱而平滑變化的純電阻器，在電機啟動過程中無沖擊閃變和整流造成的高次諧波，不會對電網造成任何污染，且可使啟動回路功率回數保持在0.7以上，最大程度的降低了電機啟動對電網的影響。

1、方案的確定

高壓水阻軟啟動系統解決了串接電抗器、自耦變壓器啟動方案造成的功率因數低、母線壓降大、對電力系統影響較大的問題。與變頻調速軟啟動器相比，控制回路簡單，維護方便，對用戶技術水平要求一般，啟動性能良好，能滿足除塵風機電機啟動要求，性價比高。改造后的電機控制系統見圖1。

2、改造效果

我們選用了2臺高壓水阻軟啟動控制柜，現場安裝后運行數據如下：

電機參數：Ue=6kV；Ie=96．6A；ne=992r／min，Y接；啟動電機時系統電壓6kV，系統功率因數0.83，電機直接啟動電流580A，實際電機啟動時間25s，電機串水阻軟啟動電流289A，實際電機啟動時間40s。

電機串高壓水阻啟動時，啟動電流為電機直接啟動的50％，系統電壓降減小為4.4％ ，功率因數無明顯變化，啟動平穩、沖擊小，改造前后電機啟動電流曲線如圖2。

除塵風機電機串高壓水阻軟啟動，既能滿足除塵風機電機啟動要求，啟動時又對電網及設備沖擊小，達到了預期的效果。

3、總結

高壓水阻軟啟動系統，與變頻調速軟啟動相比，性能相當，但結構簡單，投資少。與傳統啟動器相比，性能優越，對電機、機械設備無沖擊，對系統影響小，是大中型高壓三相鼠籠異步電動機啟動器的理想選擇。