高压交流电动机液态软起动技术

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1、高压交流电动机液态软起动技术　　　　　　　　　　　　陈建国孙玉鸿曲安义张珍珠李刚　　　　　　　　　　　(湖北追日电气设备有限公司襄樊441002)1概述　　大功率交流电动机直接起动的冲击电流造成以下两方面的危害：一是对短路容量有限的电网，造成网压的下降，影响共网其它电气设备的正常运行，例如跳闸，精密仪表不能运行，被加工产品质量下降，高压钠灯等照明灯具长时间熄灭；二是对电动机及所带动的设备产生电气和机械冲击，加速电动机的老化或机械的损坏。　　软起动装置应能抑制电动机的起动电流，在限定的时间内将它驱动到额定转速。并在必

2、要的情况下允许多次连续起动，同时还应兼有若干保护功能，如短路、过载、起动超时、欠电压、系统异常等故障出现后，装置应能作出相应的防护并发出警示信号。　　软起动装置在起动过程中的节能功效并不是本装置的突出优点。但是，一些大容量电动机往往因起动困难而长期处于空转等待状态，借助本软起动装置去实现起停自如的特点将大大提高作业率，从而产生巨大的节能效果。（例如某钢铁公司1250kW风机就曾经因为起动困难而长年空转浪费电能达300多万度／年)2液态软起动装置　　在起动过程中，将阻值可变的液态电阻串入到定子回路或转子回路，实现限流

3、，在起动完成后将它短接。电阻值的可变性是靠改变两电极板之间的距离实现的，电动机转速随着电阻值的减少而平滑升高，借以维持或增加起动力矩，并为短接时不产生电流冲击准备条件。　　将液阻串入定子侧的方法本质上属于降压起动，它是以损失部分起动力矩为代价的；但对于非恒转矩负载（如风机）或轻载起动的大功率高压交流电动机来说，在电网容量不是足够大或瞬时对拖动设备冲击大时却是可采取的最佳方式之一。　　而在转子侧串入液变电阻的方法，可以在限制起动电流的同时，始终保持较大的起动转矩，另外还可根据工况的需要进行平滑调速。由于既可串在定子侧

4、，也可串在转子侧，所以液态软起动设备具有适应范围宽的特点；同时液态软起动设备可融合多项先进的控制技术手段（如计算机仿真设计、可编程控制、远程通讯等），所以比之传统的金属电阻、频敏变阻、电抗器等产品，是一个内涵更宽，高新技术理念更强的、特别适宜于大功率电动机的起动家族产品。3高压交流液态软起动装置的开发3.16开发用于高压(6-10kV)交流电动机液态软起动产品的必要性　　湖北追日电气设备有限公司的技术人员在与相关设计院所和用户厂家的长期接触中，悉知国内市场存在着对于大功率高压笼型电动机（含同步电动机）液态软起动装置

5、产品的大量需求状况。对于鼠笼型（含同步）大功率高压电动机而言，此前人们往往只能在①直接起动；②串电抗起动(注：一旦起动后轻易不停机)等办法中选择，回旋余地狭窄。(据悉迄今市面上尚无10kV的固态SCR软起动定型产品)。3.2开发用于大功率高压笼型电动机液态软起动产品的可行性　　液态变阻软起动已发展成为一项成熟的技术，已能充分满足包括高压绕线式电动机和低压笼型电动机在内的各种电动机软起动的要求。但是，据省级情报部门检索，迄至1998年，世界上尚无适合于高压大功率笼型（同步）电动机的液态变阻软起动产品。　　人们会问：是

6、否"笼型高压+电液变阻=技术禁区"？　　这里，关键在于高压。电液液阻能否承受高压以及液阻的载体材料为何物？能否找到在高压下连续改变电阻箱内两极板之间液阻阻值的安全可靠的方法？在高压条件下，需要串入电阻值较大的液态起动电阻，技术上应如何实现？为了得到准确的答案，我们进行了一系列的调研和试验。   对于可能选择的电液电阻箱箱体材料，我们对其在高压情况下的耐受能力在理论上进行反复论证，并进行了一系列小样比较试验，从而找到这种情况下最合适的电化工材料。在该材料必须面对的环境条件下，它的耐压绝缘耐抗性必须可靠，且刚度是足够的

7、，加工是方便的，成本价也是可承受的。我们对一定组份构成的液态电阻导电率ρ和电场强度E的关系作了测试，得出了在电场强度的一定限度内欧姆定律基本成立的结论。　　我们对某组份下的液态电阻导电率ρ在不同浓度下的温度特性作了测试，得知在大于某浓度的一定范围内，ρ值对温度变化曲线是平坦的。以上这些试验的成功，使我们对该产品的开发充满必胜信心。并为怎样开发指明了方向。3.3高压笼型电动机液阻软起动产品的技术特点　　大功率交流电动机液阻软起动产品在高压工况下必须具备以下的技术特点：　　1、安全性：为保证人身和设备安全，产品均必须严

8、格遵循现行国家标准(如GB11022－89标准等)进行出厂测试，包括箱体的工频耐压、抗振动性、热稳定性测试；在设计上设置了过压、失压、缺相、接地不良、起动超时保护，采取了严格的接地和避雷保护措施，并保证整个液态软起动产品的液阻箱体在起动开始前和结束后与高压电网分离。　　2、电液的高阻性：因为高压电阻液箱应具有比低压起动产品高得多的阻值。为了保证电阻率ρ具有对