許君鋒

摘 要：該文介紹了工廠企業(yè)的燒結(jié)機(jī)尾風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中所使用的熱變電阻軟起動(dòng)裝置，具有起動(dòng)電流小且恒定、母線壓降低、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。并結(jié)合自身單位的實(shí)際運(yùn)用配置和使用狀況，說明此類技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用的基本狀況，有效解決大部分企業(yè)此類裝置在選型、配置方面多個(gè)選擇的余地，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：熱變電阻 軟起動(dòng) 高壓電機(jī) 啟動(dòng)電流

中圖分類號(hào)：TE964 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）03（c）-0051-02

老的起動(dòng)器如何換代，新的變頻器、軟起動(dòng)裝置一般價(jià)格都比較昂貴。特別是電機(jī)功率越大所用的起動(dòng)器投入的費(fèi)用就越大。例如：在燒結(jié)機(jī)尾除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)（2 800 kW）的起動(dòng)中就采用熱變電阻軟起動(dòng)裝置，而且該裝置還在燒結(jié)機(jī)頭除塵風(fēng)機(jī)、高爐礦槽除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)重載起動(dòng)中廣泛應(yīng)用。

1 性能特點(diǎn)

高壓熱變電阻軟起動(dòng)裝置與傳統(tǒng)起動(dòng)裝置相比，主要特點(diǎn)如下。

（1）電機(jī)的全過程即可預(yù)測，又可調(diào)整并控制；（2）自動(dòng)化程度較高，起動(dòng)電流小，操作方便可連續(xù)起動(dòng)，性價(jià)比高；（3）起動(dòng)過程中系統(tǒng)功率因數(shù)至少在0.8以上，且整個(gè)起動(dòng)過程接近于恒定不變的；（4）母線壓降低；（5）起動(dòng)比較平穩(wěn)無沖擊；（6）有完善的報(bào)警提示、電機(jī)保護(hù)功能，采用PLC控制，可靠性強(qiáng)；（7）可增加電流閉環(huán)控制；（8）可采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組態(tài)軟件對(duì)軟起動(dòng)裝置進(jìn)行智能化監(jiān)控。

2 工作原理

高壓熱變電阻軟起動(dòng)裝置是電機(jī)定子回路中串入可變液體電阻的一種降壓起動(dòng)方式，隨著主電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)液體電阻的動(dòng)、定極板之間的間距，使電阻線性均勻地減小，引起電機(jī)的端電壓均勻提高，電阻隨著電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)自動(dòng)投入并在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)、無級(jí)切除，液阻切除完畢（即起動(dòng)完成時(shí)）電機(jī)自動(dòng)投入正常運(yùn)行的一種起動(dòng)方式。

3 主要技術(shù)參數(shù)

（1）技術(shù)參數(shù)和使用條件。

額定電壓3.6、10 kV，最大工作電壓3.5、6.9、11.5 kV，最大工作電流630、1000、2000～3000 A，額定絕緣水平工額25/42 kV（有效值1 min）；沖擊75 kV（1.5/400）全波。起動(dòng)電流1.5-3.5Ie，起動(dòng)時(shí)間18～160 s可調(diào)。

（2）防護(hù)等級(jí)IP20，IP30。

（3）使用條件。

①海拔高度不大于1 000 m；②環(huán)境溫度-10 ℃～+40 ℃之間；③相對(duì)濕度日平均小于95%，月平均小于90%；④周圍介質(zhì)無火災(zāi)、爆炸、嚴(yán)重污染、化學(xué)腐蝕及劇烈震動(dòng)等損害因素的氣體及導(dǎo)電塵埃；⑤安裝傾斜度不大于5%。

（4）產(chǎn)品執(zhí)行，參考標(biāo)準(zhǔn)。

Q/FZR2-2000《高壓交流電動(dòng)液態(tài)軟起動(dòng)裝置》。

GB/T11022-1999《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備和共同技術(shù)要求》。

4 功能說明

該裝置主要由：柜體、電氣室、電液箱和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等4部分組成，各部分的功能如下。

（1）柜體：基本骨架用鋼焊接而成，柜體內(nèi)預(yù)留有電液箱固定位、電氣室固定位以及整套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)空間，并預(yù)留了柜體的接地設(shè)施，整個(gè)裝置的進(jìn)出線均采用下進(jìn)線下出線的方式；（2）電氣室：安裝有各種用于在主機(jī)起動(dòng)過程中參與控制保護(hù)的低壓電氣元件、PLC等，門上安裝有指示儀表、操作開關(guān)、信號(hào)燈等，電氣室下部安裝的是二次外接端子排，為方便維護(hù)及安裝，還預(yù)留有AC6.3V或AC24V低壓電源用于調(diào)配阻值時(shí)使用；（3）電液箱：在柜內(nèi)下部，箱內(nèi)安裝有液體電阻的動(dòng)、定兩個(gè)極板，便于調(diào)節(jié)。在主機(jī)起動(dòng)過程中通過調(diào)節(jié)動(dòng)定極板之間的間距來實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)的功能。中部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用絲桿（或卷揚(yáng)）傳動(dòng)方式來帶動(dòng)極板運(yùn)動(dòng)。箱內(nèi)還設(shè)有溫度過高、液位過低等安全保護(hù)，在主機(jī)起動(dòng)前一旦液面低于液位線保護(hù)值，就有報(bào)警輸出，同時(shí)產(chǎn)生電氣連鎖，禁止起動(dòng)。在停機(jī)斷電的情況下方可通過加水孔注入清水（自來水），直到液位過低報(bào)警消除即可；（4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在柜內(nèi)上部，作用是由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)極板運(yùn)動(dòng)以調(diào)節(jié)電阻的大小來實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，應(yīng)確保機(jī)構(gòu)運(yùn)靈活（適當(dāng)加些潤滑脂。電阻的大小對(duì)應(yīng)有4個(gè)位置開關(guān)，分別是初限位A、初限位保護(hù)B、末限位C、末限位保護(hù)D，其中初、末限位間的間距，是本液態(tài)軟起動(dòng)裝置的有效控制行程，在初限位處電阻最大，末限位處電阻最小（接近為0），初、末限位保護(hù)是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大調(diào)節(jié)范圍。

5 操作概述

該起動(dòng)裝置為機(jī)電組合柜，在液阻柜面板上設(shè)有“試車、復(fù)位、急?！卑粹o，各種狀態(tài)指示燈及聲光報(bào)警聲響裝置。

GZYQ-Y型起動(dòng)裝置設(shè)有聯(lián)機(jī)起動(dòng)互鎖點(diǎn)，在液阻柜“允許起動(dòng)”，指示燈亮?xí)r，按下主開關(guān)柜的“開機(jī)按鈕”，液阻柜自動(dòng)投入運(yùn)行，起動(dòng)結(jié)束，星點(diǎn)短接，主電機(jī)投入運(yùn)行。

GZYQ-△型起動(dòng)裝置設(shè)有起動(dòng)按鈕，在液阻柜允許起動(dòng)狀態(tài)，按下起動(dòng)按鈕，主機(jī)自動(dòng)投入起動(dòng)，起動(dòng)結(jié)束，主機(jī)投入運(yùn)行，液阻自動(dòng)切除。

6 使用與維護(hù)

6.1 定期（每月）檢查液位是否正常

（1）如果液位太低，應(yīng)及時(shí)添加介質(zhì)（清水），在加清水時(shí)，應(yīng)避免水珠飛濺，并用干燥、潔凈棉紗保持電液箱體表面干凈，確保絕緣強(qiáng)度；（2）定期（每季）進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)檢查，維護(hù)，檢修或更換上、下限位保護(hù)開關(guān)；（3）定期（4～5年）更換電液，同時(shí)清洗極板和箱體，先用稀鹽酸，清洗極板上的氧化物，而后再用清水洗凈，箱體在取出和置入時(shí)就避免撞擊以損壞箱體。

6.2 常見故障及處理方法

（1）主機(jī)起動(dòng)前，允許起動(dòng)燈不亮或允許起動(dòng)繼電器不動(dòng)作。原因及處理方法如下：①液位過低：添加清水至正常液位；②液溫過高：待液溫降至正常范圍；③液溫過低：執(zhí)行阻值校正；④動(dòng)極越位：用手動(dòng)試車、復(fù)位按鈕調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至正常位；行程開關(guān)如果失靈，更換；⑤傳動(dòng)過載：檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)有無卡死，添加潤滑油并調(diào)整至靈活；復(fù)位傳動(dòng)電機(jī)熱過載繼電器，并檢查熱繼電器的整定值是否合理；⑥綜合報(bào)警，針對(duì)可能的原因逐項(xiàng)排除；⑦有關(guān)工藝聯(lián)鎖信號(hào)未到，調(diào)整有關(guān)工藝聯(lián)鎖信號(hào)正常為止。

（2）起動(dòng)超時(shí)動(dòng)作：可能原因有運(yùn)行投切信號(hào)失靈，處理方法是全面檢查起動(dòng)切換回路電源和投切信號(hào)至正常；負(fù)載過重或起動(dòng)力矩過小，處理方法是減小起動(dòng)電阻，增大起動(dòng)電流或延長超時(shí)保護(hù)時(shí)間至合適值。

（3）綜合報(bào)警燈亮或發(fā)出報(bào)警聲響。可能原因及處理方法如下：①動(dòng)極越位，用手動(dòng)試車、復(fù)位按鈕調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至正常位置；行程開關(guān)如果失靈，更換；②傳動(dòng)過載，檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)如果有無卡滯現(xiàn)象，添加潤滑油并調(diào)整至靈活；復(fù)位傳動(dòng)電機(jī)熱過載繼電器，并檢查熱繼電器的整定值是否合理。

7 結(jié)語

該系統(tǒng)是集高壓電機(jī)的恒流啟動(dòng)方式、實(shí)際的運(yùn)行監(jiān)控，并帶有微機(jī)保護(hù)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理于一體的控制系統(tǒng)熱變電阻軟起動(dòng)裝置與傳統(tǒng)的電抗器、自耦變壓啟動(dòng)器相比較有著阻值可調(diào)，啟動(dòng)過程的優(yōu)越性，另具有裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，實(shí)際的運(yùn)行后維護(hù)工作量上面也相對(duì)較小，從而對(duì)于現(xiàn)代運(yùn)行的企業(yè)有著一定的參考、比較價(jià)值所在。

參考文獻(xiàn)

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