液态变阻软启动器在二次除尘风机的应用

1 前言

　　在各种生产机械的电力拖动中普遍采用鼠笼型异步电动机，特别是在冶金、矿山、石化行业的风机、水泵等机械上的大中容量的电力拖动中尤为常见。在传统设计中为节省投资，这些设备往往采用直接起动、串联电抗器起动。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，一是短路容量有限的电网，造成电网的下降，影响共网其它电气设备的正常运行，例如跳闸、精密仪表的不能运行，被加工产品质量下降，高压钠灯、照明灯具长时间熄灭，二是对电动机及所带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。而串联电抗器起动，不是因为起动电流太大造成对电网和设备的冲击就是因为调节余地太小而不能满足工况要求，会产生二次冲击，甚至起动不能成功。

　　液态软启动装置抑制了电动机的启动电流，在限定的时间内将它驱动到额定转速。并在必要的情况下允许多次连续起动，同时还兼有若干保护功能，如短路、过载、起动超时、欠电压、系统异常等故障出现后，装置能作出相应的防护并发出警示信号。

2 转炉除尘风机系统设计要求

　　新炼钢转炉二次除尘风机配套主电机型号为YKK630—6，额定电压为6KV，额定电流144A，要求在起动过程中6KV母线压降不能大于10%额定电压，最大起动电流控制在 5—6倍以下，起动时间控制在20S内。

3 液态软启动装置简介

　　液态软启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中，实现限流，在启动完成后将它短接，电阻值的可变性是靠改变两级板之间的距离，电机转速随着电阻值的减少平滑升高，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。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（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间对拖动设备冲击大时却是可能采取的最佳方式之一。 我们选用了湖北追日电器公司生产的GZYQ型高压液态变阻软启动器。

　　1QF为主电动机断路器，KMO为短接真空断路器，RS为电液变阻装置，电液变阻装置由三相电阻互相绝缘的三个绝缘箱体构成，每个箱体内分别盛有电液以及一组相对独立的单相导电极板，一动一静，动极板组通过柜体上部的传动机构及控制系统运行。起动开始时，动、静极板间距最大，此时1QF、KM1闭合，KMO断开，电机开始起动，液阻阻值逐渐减小，随着电动机转速的均匀上升，电机实现软起动，动静极板间距的电阻接近于零，此时起动过程完毕，KMO 闭合，液阻回路被短接，主电机进入运行状态。KM2闭合液阻值恢复最大。

　　电液变阻器阻值的最佳配制是控制适宜的起动电流和使风机能正常起动的关键，追日公司根据实际应用归纳的参考公式如下：

　　R_S=1.01U_X/（1.73＊2.5Ie）（欧）

　　式中：

　　R_S—每相电液配置的最大电阻

　　I_e—电机额定电流

　　U_x—电网线电压

4 电液软启动装置应用

　　根据已知电网和负载参数代入液阻配制公式得RS=1.01＊6300/（1.73＊2.5＊144）=10.2（欧），即三相液阻每相配制最大电阻为10Ω时，起动电流可控制在规定的2.5倍额定电流范围内。除尘风机按上述要求进行配置，闭合KM1后，电机缓慢起动，起动瞬间电流450A，随着电液电阻逐渐减少，电流逐渐增大，转速平滑上升，当电流增至560A，并维持几秒钟，电机转速接近额定转速，电机电流迅速下降到70A左右，整个起动过程共用18S，整个起动过程中机械设备和电器设备均没有受到大电流冲击。

5 结束语

　　经过一年多的起动运行，我们认为GZYQ型液态软起动装置有如下特点：采用西门子PLC控制，可实现两地控制;有效地控制起动电流，减少电动机起动时对电网的冲击，降低对电网容量的要求;起动平稳，加速均匀，减轻了起动过程对机械和电气设备的冲击,延长电动机寿命;液体电阻热容量大,可以连续起动两次以上操作维护方便;电阻值更改方便，调节余地大，通用性好;设备安全性能稳定。