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高壓液阻軟起動(dòng)器在1000kW自磨電機(jī)上的應(yīng)用

2011-08-18 01:20:00沈越?jīng)?/span>李國(guó)平
電氣技術(shù) 2011年6期
關(guān)鍵詞:磨機(jī)試車(chē)液體

沈越?jīng)?李國(guó)平

(浙江漓鐵集團(tuán)有限公司選礦廠,浙江 紹興 312000)

漓鐵集團(tuán)有限公司選礦廠年處理原礦量110萬(wàn)t。一段磨礦主機(jī)由二臺(tái)1000kW自磨電機(jī)和一臺(tái)400kW球磨電機(jī)組成。其中自磨電機(jī)的型號(hào)為YR-173/51-16,電壓為6kV,功率為1000kW的繞線式異步電機(jī)。根據(jù)工藝,自磨機(jī)運(yùn)行時(shí)無(wú)調(diào)速要求,只在起動(dòng)時(shí)為減少電機(jī)的起動(dòng)電流,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩沖擊及起動(dòng)時(shí)的電壓降需調(diào)速。原采用的是轉(zhuǎn)子回路串電阻的調(diào)速起動(dòng)方式,起動(dòng)過(guò)程中電阻是分五級(jí)切除的,為有級(jí)調(diào)速,對(duì)機(jī)械的沖擊較大。這種起動(dòng)用的生鐵電阻自身耗電也大。起動(dòng)裝置的體積也大,改造前我們用 15m2的屋子來(lái)放置這套起動(dòng)設(shè)備。且起動(dòng)裝置二次控制回路器件多,故障易發(fā)點(diǎn)多。控制線路復(fù)雜,維修量大、難。自磨機(jī)開(kāi)不起的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,給正常生產(chǎn)帶來(lái)了不小的影響。為了徹底解決問(wèn)題的結(jié)癥,我們對(duì)國(guó)內(nèi)外的起動(dòng)設(shè)備的性價(jià)進(jìn)行了比對(duì)。國(guó)外的高壓軟起動(dòng)器及高壓變頻器性能雖好,但價(jià)格昂貴,投入費(fèi)用不能接受。國(guó)內(nèi)的高壓變頻器在大功率電機(jī)的使用上維修技術(shù)還不夠過(guò)關(guān),且價(jià)格也不菲。我們需要的是物美價(jià)廉,技術(shù)復(fù)雜性底,操作調(diào)試方便,又能滿足使用設(shè)備的基本要求的裝置。最終我們選定了湖北襄樊大力工業(yè)控股有限公司的 YDQ型液體電阻起動(dòng)器來(lái)對(duì)原起動(dòng)裝置進(jìn)行更新替代。

1 高壓液阻軟起動(dòng)器

1.1 工作原理

高壓液阻軟起動(dòng)器是用純度 99%的無(wú)水碳酸鈉(Na2co3)和水配制成一定濃度的水溶液為液阻,利用電液的負(fù)阻效應(yīng)以及通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置使導(dǎo)電液中兩平行極板的距離逐漸減小至為零,使串入轉(zhuǎn)子路中的電阻值由最大逐漸平滑減小為零,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸平滑達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動(dòng)。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

1)起動(dòng)電流小,不大于電機(jī)額定電流的1.3~3.5倍,降低了電機(jī)的起動(dòng)發(fā)熱,有效地延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命,并且可以降低電機(jī)重載起動(dòng)時(shí)變壓器容量的要求,減少一次性投資。

2)平滑起動(dòng),減少對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊,可延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備及電機(jī)使用壽命20%左右。

3)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,可重載起動(dòng)。

4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

2.1 設(shè)備選型

根據(jù)自磨電機(jī)的技術(shù)指標(biāo),我們選定了YDQ5-1PPC型液態(tài)電阻起動(dòng)柜,柜體外型尺寸為1000×900×2000,一體式柜型。

2.2 安裝

一次回路控制如圖1所示。

圖1

1)液態(tài)電阻起動(dòng)柜安裝在電纜溝下上方,配槽鋼基座,柜體垂直水平面安裝。

2)采用VV3×2.5+1×1.5電纜引入三相四線制電源單獨(dú)配電。

3)電機(jī)轉(zhuǎn)子線接在短接接觸器下端與液態(tài)電阻相連的銅排上(轉(zhuǎn)子線先不固定,等測(cè)完電阻后再固定)。

4)按原理圖用KVV7×1.5控制電纜將柜內(nèi)的三對(duì)接點(diǎn)按至電機(jī)柜,用KVV10×1.5控制電纜將柜內(nèi)的四對(duì)接點(diǎn)按至操作室。

2.3 液體電阻的配制

根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路電阻配液。

1)配液用水,供方要求用蒸餾水(約需 700kg),因條件有限,我們?cè)谂渲茣r(shí)用的是鍋爐房開(kāi)水經(jīng)冷卻后的水來(lái)配制的。

2)液體電阻R0的確定

式中,U2e為電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的開(kāi)路電壓(V);I2e為電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的額定電流(A);KF為電機(jī)功率裕度倍數(shù)= Ne/N1;Ne為電機(jī)額定功率;N1為負(fù)載所需功率;KI為溫度系數(shù),一般取1.2左右;KM為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù),一般取1.1左右。

根據(jù)上式的選配公式,我們確定R0的值:

R0=0.577×(680/924)×(1000/700)×(1.2/1.1)=0.66

對(duì)照說(shuō)明書(shū)上的電粉配制表,配入的電粉量約為6.5kg。先注入2/3水,再逐漸加入電解水,配制時(shí)要使三相電阻液充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

2.4 液體電阻的測(cè)量

測(cè)量電路如圖2所示。

圖2

不接電機(jī)轉(zhuǎn)子線,將液體電阻的活動(dòng)極板移動(dòng)到起動(dòng)位置后,通過(guò)自耦變壓器給每相動(dòng)靜極板間通電,電流從零開(kāi)始逐漸增大至5A左右,記下電流表的讀數(shù),并測(cè)兩極間的壓降,則液阻R(?)=V(v)/A(A)。若電阻偏大,應(yīng)增加電阻液濃度,反之則減。

2.5 通電試車(chē)

1)先將起動(dòng)柜面板上轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到試驗(yàn)位置,若正常,再旋至工作位置。

2)按說(shuō)明書(shū)先模似試車(chē)。

3)模擬試車(chē)正常后起動(dòng)試車(chē),觀察起動(dòng)電流的大小,若過(guò)大,說(shuō)明電阻配小了,此時(shí)應(yīng)加水。若起動(dòng)電流開(kāi)始過(guò)小,短接接觸器合閘后又沖擊過(guò)大,說(shuō)明電阻配得過(guò)大了,應(yīng)加粉。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí),電阻液的濃度比較難確定,因影響因素較多,如液體的溫度,環(huán)境溫度,電機(jī)的負(fù)載量等,電粉和水量要一點(diǎn)一點(diǎn)加,要經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試直到起動(dòng)電流在1.3~3.5倍電機(jī)的額定電流范圍內(nèi)正常為止。我們最終的起動(dòng)電流為 250A左右,起動(dòng)時(shí)間為20s,電阻液電阻為0.72?。

3 結(jié)論

1)液體電阻起動(dòng)器對(duì)于只在起動(dòng)時(shí)有調(diào)速要求的設(shè)備是不錯(cuò)的選擇,其起動(dòng)平滑,起動(dòng)電流小,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,占地面積小,投入資金少(每臺(tái)15.5萬(wàn)元)。

2)高壓電機(jī)既要解決軟起動(dòng)及軟停車(chē),運(yùn)行時(shí)還要調(diào)速、節(jié)能,必須選用高壓變頻器,這就要求用戶資金上要大的投入。

3)自磨機(jī)的液體電阻起動(dòng)柜自2007年10月投運(yùn)使用至今,故障較少,我們每月檢查一次液位情況,根據(jù)標(biāo)記及時(shí)補(bǔ)加水。每年測(cè)一次水阻,看是否與原始數(shù)據(jù)相符。需要注意的是,液位探頭要經(jīng)常拆下,用細(xì)紗皮打磨干凈,因探頭積垢而引起的誤報(bào)警已發(fā)生過(guò)。自磨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)常有筒體螺絲松動(dòng)需緊固,在晚上無(wú)行車(chē)工,操作工反復(fù)開(kāi)停磨機(jī)來(lái)定位,開(kāi)停過(guò)頻,使液溫上升,故障報(bào)警次數(shù)較多發(fā)生,這時(shí)就將電阻柜停電冷卻后再運(yùn)行。

4)液體電阻柜核心器件是S7-200(CPU224),這一部件一旦出問(wèn)題,我們的維修技術(shù)還跟不上,廠家離我們又遠(yuǎn),無(wú)法及時(shí)處理。我們就買(mǎi)了一只空PLC,與廠家協(xié)商后,將程序拷入其中,作為備用,一旦出現(xiàn)故障,能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。

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