高壓水阻軟啟動(dòng)系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
高壓水阻軟啟動(dòng)系統(tǒng)是將高壓水阻柜串入電機(jī)的三相定子回路中，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)的定子電流流過(guò)水電阻柜使電阻體發(fā)熱，溫度升高，電阻降低，在電機(jī)啟動(dòng)電流基本恒定時(shí)，電機(jī)端電壓升高，從而使電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑啟動(dòng)。待啟動(dòng)完畢，主機(jī)運(yùn)行柜投入運(yùn)行，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)柜自動(dòng)、無(wú)級(jí)退出，主機(jī)柜正常運(yùn)行，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程由PLC控制完成。高壓水電阻啟動(dòng)系統(tǒng)有以下特性：
(1)啟動(dòng)電流恒定。電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)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(zhuǎn)差率的減少而增大，在電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)阻抗非常小，因此啟動(dòng)電流很大，約為額定電流的5～7倍。當(dāng)定子回路中串可變電阻時(shí)，原等效阻抗隨轉(zhuǎn)差率減少而升高，水阻隨通電發(fā)熱而降低，兩者相加則回路總阻抗在啟動(dòng)過(guò)程中近似不變，從而有效地保證了電機(jī)的恒電流啟動(dòng)。
(2)電網(wǎng)壓降小。電網(wǎng)壓降一般在5％以內(nèi)，啟動(dòng)回路功率因數(shù)在0.7以上，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，母線電壓明顯升高。
(3)對(duì)風(fēng)機(jī)類機(jī)械的加速轉(zhuǎn)矩接近恒定。由于電阻器的熱效應(yīng)使電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出增大，使之與機(jī)械阻轉(zhuǎn)矩保持近似恒定的差值，從而使電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程無(wú)機(jī)械沖擊，近似恒加速啟動(dòng)，啟動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)沖擊、無(wú)嘯叫。
(4)無(wú)電磁污染。熱變電阻啟動(dòng)器是隨電流發(fā)熱而平滑變化的純電阻器，在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中無(wú)沖擊閃變和整流造成的高次諧波，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成任何污染，且可使啟動(dòng)回路功率回?cái)?shù)保持在0.7以上，最大程度的降低了電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響。
1、方案的確定
高壓水阻軟啟動(dòng)系統(tǒng)解決了串接電抗器、自耦變壓器啟動(dòng)方案造成的功率因數(shù)低、母線壓降大、對(duì)電力系統(tǒng)影響較大的問題。與變頻調(diào)速軟啟動(dòng)器相比，控制回路簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，對(duì)用戶技術(shù)水平要求一般，啟動(dòng)性能良好，能滿足除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)要求，性價(jià)比高。改造后的電機(jī)控制系統(tǒng)見圖1。
2、改造效果
我們選用了2臺(tái)高壓水阻軟啟動(dòng)控制柜，現(xiàn)場(chǎng)安裝后運(yùn)行數(shù)據(jù)如下：
電機(jī)參數(shù)：Ue=6kV；Ie=96．6A；ne=992r／min，Y接；啟動(dòng)電機(jī)時(shí)系統(tǒng)電壓6kV，系統(tǒng)功率因數(shù)0.83，電機(jī)直接啟動(dòng)電流580A，實(shí)際電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間25s，電機(jī)串水阻軟啟動(dòng)電流289A，實(shí)際電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間40s。
電機(jī)串高壓水阻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為電機(jī)直接啟動(dòng)的50％，系統(tǒng)電壓降減小為4.4％ ，功率因數(shù)無(wú)明顯變化，啟動(dòng)平穩(wěn)、沖擊小，改造前后電機(jī)啟動(dòng)電流曲線如圖2。
除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)串高壓水阻軟啟動(dòng)，既能滿足除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)要求，啟動(dòng)時(shí)又對(duì)電網(wǎng)及設(shè)備沖擊小，達(dá)到了預(yù)期的效果。
3、總結(jié)
高壓水阻軟啟動(dòng)系統(tǒng)，與變頻調(diào)速軟啟動(dòng)相比，性能相當(dāng)，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少。與傳統(tǒng)啟動(dòng)器相比，性能優(yōu)越，對(duì)電機(jī)、機(jī)械設(shè)備無(wú)沖擊，對(duì)系統(tǒng)影響小，是大中型高壓三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的理想選擇。
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