在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,鼠籠式電機(jī)啟動(dòng)往往采用直接啟動(dòng)、串電抗器啟動(dòng)或用自耦變壓器啟動(dòng),而進(jìn)口軟啟動(dòng)裝置和變阻軟啟動(dòng)裝置因投資昂貴而較少使用。但是采用直接啟動(dòng)、串電抗器啟動(dòng)和用自耦變壓器啟動(dòng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致大啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊。因此需改進(jìn)為較軟啟動(dòng)方式。
高壓鼠籠型電機(jī)液體電阻啟動(dòng)柜在風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
某鋼鐵公司380m3高爐風(fēng)機(jī)的配套主電機(jī)為YKS4800—4型鼠籠電機(jī),其額定功率4 800kW,額定電壓為6kV,額定電流為532A,星型接法,要求在啟動(dòng)過(guò)程中6kV母線壓降不能大于10%額定電壓,最大啟動(dòng)電流控制在1 650A以下,啟動(dòng)時(shí)間控制在40s內(nèi)。
鑒于幾種啟動(dòng)方式的比較,選用了高壓液體電阻啟動(dòng)柜啟動(dòng),其一次接線圖見(jiàn)圖1。
圖中1DL為主電機(jī)運(yùn)行真空斷路器,2DL為短接真空斷路器,5R 代表電液變阻器,電液變阻器的三相電阻由相互絕緣的三個(gè)絕緣箱體構(gòu)成,每個(gè)箱體內(nèi)部分別盛有電液以及一組相對(duì)獨(dú)立的導(dǎo)電極板,一動(dòng)一定,動(dòng)極板組通過(guò)柜體上部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)控制運(yùn)行。啟動(dòng)開(kāi)始后動(dòng)定極板間距離最大,此時(shí)1DL閉合,2DL斷開(kāi),電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng),隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升,動(dòng)定極板間距逐漸接近,整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程均勻升速,無(wú)級(jí)切除,實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),動(dòng)定極板間的電阻接近為零,此時(shí),啟動(dòng)過(guò)程完成,2DL閉合,液阻回路被短接,主電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。
電液變阻器阻值的最佳配制計(jì)算公式如下。
式中:m—未串尺前啟動(dòng)電流與額定電流之比;
Ie-電機(jī)額定電流;
n—串人尺后啟動(dòng)電流與額定電流之比;
ux-電源線電壓。
根據(jù)鋼鐵公司給定的參數(shù)代人液阻配制公式得出Rs=2.6Ω,即每三相液阻每相配制最大電阻為2.6Ω時(shí)啟動(dòng)電流可控制在三倍額定電流左右。4800kW電機(jī)按上述要求進(jìn)行配置,閉合1DL后,電機(jī)緩慢啟動(dòng),啟動(dòng)瞬間電流為1490A,隨著電液電阻均勻減小,電流逐漸增大,轉(zhuǎn)速則平滑上升,當(dāng)電流增至1580A并維持了幾秒鐘時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速已接近額定轉(zhuǎn)速,電機(jī)電流迅速?gòu)腎580A下降到100A,整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程共用了26s,見(jiàn)圖2。啟動(dòng)過(guò)程中最大母線壓降為6%額定電壓,各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明所有參數(shù)符合要求,在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備均沒(méi)有受到大電流沖擊(風(fēng)門開(kāi)度7%)。
經(jīng)過(guò)多次啟動(dòng),認(rèn)為使用高壓液體電阻軟啟動(dòng)柜切實(shí)可行并具有以下特點(diǎn)。
(1)采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)遙控或中央控制。
(2)對(duì)啟動(dòng)過(guò)程可預(yù)先進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算,然后確定最佳的啟動(dòng)參數(shù)。
(3)能有效控制啟動(dòng)電流,減小大電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,降低對(duì)電網(wǎng)容量的要求。
(4)啟動(dòng)平穩(wěn),加速均勻,減輕了啟動(dòng)過(guò)程對(duì)機(jī)械和電氣設(shè)備的沖擊,延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)壽命。
(5)液體電阻熱容量大,可連續(xù)啟動(dòng)二次以上,維護(hù)方便。
(6)啟動(dòng)速度快、安全性好。
(7)電阻更改方便、調(diào)節(jié)余地大、通用性好。