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高壓水電阻軟啟動(dòng)柜的作用、特點(diǎn)及原理方案

發(fā)布時(shí)間:2017-05-10

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發(fā)布人:未知

  襄陽源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們:一、高壓水電阻啟動(dòng)柜的作用、用途
 
  高壓水電阻軟起動(dòng)柜適用于額定電壓3-10KV,額定功率200-20000KW的大、中型鼠籠式電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)(與保護(hù)),尤其是電網(wǎng)容量不富裕的企業(yè)。
 
  起動(dòng)器靠溶解在水中的電解質(zhì)離子導(dǎo)電的。電解質(zhì)充滿于兩個(gè)平行的平面極板(既水電阻的兩個(gè)電極)之間,構(gòu)成一個(gè)電容狀的導(dǎo)電體-水電阻。它自身無感性元件,故與頻敏、電抗等起動(dòng)設(shè)備相比,具有起動(dòng)功率因數(shù)高,起動(dòng)電流小等優(yōu)點(diǎn)。
 
  本產(chǎn)品在技術(shù)上采用了液態(tài)耐高壓新材料、智能傳動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)仿真、遠(yuǎn)程通信、開環(huán)編程控制、閉環(huán)控制、人機(jī)界面等多項(xiàng)現(xiàn)代高新技術(shù)。具有控制精度高、控制動(dòng)作可靠,能達(dá)到恒流起動(dòng)的目的,在液態(tài)軟起動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域處于國內(nèi)先進(jìn)水平。
 
  本產(chǎn)品廣泛適用于建材、冶金、礦山、石油化工、電力、造紙、系統(tǒng)水利等行業(yè)。
 
  二、工作原理
 
  高壓水電阻軟啟動(dòng)柜工作原理:水電阻軟啟動(dòng)柜,是根據(jù)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)理論,在電動(dòng)機(jī)的定子回路中串入一適當(dāng)?shù)目勺兯娮柽M(jìn)行分壓,充分利用水電阻熱容量大不會(huì)燒毀以及可調(diào)可恢復(fù)性等優(yōu)良特性,通過控制系統(tǒng)控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)電極極板運(yùn)動(dòng),改變動(dòng)、定極板間的距離,從而達(dá)到改變水電阻阻值的大小,使水電阻阻值的變化與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率的變化同步,達(dá)到恒電流起動(dòng)的目的,并使電動(dòng)機(jī)均勻加速至額定轉(zhuǎn)速,縮短起動(dòng)時(shí)間。當(dāng)起動(dòng)完成后,星點(diǎn)接觸器自動(dòng)投入并旁路水電阻,電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。
 
  三、性能特點(diǎn)
 
  1) 起動(dòng)過程可預(yù)測
 
  采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),在計(jì)算機(jī)上輸入用戶提供的電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、負(fù)載三大參數(shù),通過計(jì)算機(jī)對(duì)起動(dòng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置,獲得電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程如電流、轉(zhuǎn)速及電網(wǎng)壓降等佳變化曲線。
 
  2) 起動(dòng)電流可控制(起動(dòng)過程可控制)
 
  根據(jù)負(fù)載實(shí)際工況,通過調(diào)整、配置電液的濃度來改變電阻值的大小,同時(shí)通過PLC程序控制、電流反饋等方法、達(dá)到控制起動(dòng)的目的。
 
  3) 起動(dòng)時(shí)間可調(diào)整
 
  根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況和用戶的要求,可通過改變PLC控制程序、調(diào)整動(dòng)極板的起動(dòng)初始位置及傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來改變極板的行程時(shí)間,達(dá)到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間的目的。
 
  4) 可連續(xù)起動(dòng)
 
  由于液態(tài)電阻熱容量大,可塑性強(qiáng),單次起動(dòng)溫升得到有效的控制,故根據(jù)工況需要,可連續(xù)起動(dòng);而且起動(dòng)過程水電阻阻值變化通過極板距離及接近速度控制,可大可小,溫升影響處于次要地位。
 
  5) 起動(dòng)過程平滑,起動(dòng)運(yùn)行切換無沖擊
 
  動(dòng)極板的線性運(yùn)動(dòng)使串接水電阻阻值線性減小,從而使電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程均勻、平滑、無級(jí);起動(dòng)完成切換瞬間,水電阻阻值趨近于零,故切換時(shí)對(duì)電網(wǎng)不會(huì)產(chǎn)生電流沖擊,對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械沖擊。[若不采用動(dòng)極板的線性運(yùn)動(dòng)改變阻值,則起動(dòng)設(shè)備就不能大限度地限制電機(jī)的起動(dòng)電流,不能達(dá)到起動(dòng)過程平滑無沖擊和起動(dòng)性能可控可調(diào)(屬熱敏電阻),與電抗器相似,不能達(dá)到或歸類為軟起動(dòng)。
 
  6) 具有電流閉環(huán)控制,溫度閉環(huán)控制。
 
  7) 控制回路也可采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊及計(jì)算機(jī)集中控制; 控制回路采用PLC可編程控制器進(jìn)行邏輯程序控制,監(jiān)測起動(dòng)過程中液阻及電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù),控制極板運(yùn)動(dòng),控制電機(jī)的短接。
 
  8) 安全性:
 
  A、 保護(hù)功能:設(shè)有液位顯示、液溫顯示、起動(dòng)超時(shí)、綜合報(bào)警等功能;同運(yùn)行開關(guān)柜相配合,具有可靠的聯(lián)鎖裝置,并設(shè)有過流、速斷、過電壓、差動(dòng)、零序、欠壓等保護(hù);
 
  B、 保障措施:水電阻箱嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠檢測和嚴(yán)格的接地及避雷保護(hù)措施;
 
  C、 主機(jī)起動(dòng)結(jié)束后,極板自動(dòng)復(fù)位,裝置處于零電位和待機(jī)狀態(tài),為下次起動(dòng)作好充分準(zhǔn)備;
 
  D、 無諧波污染:本裝置的使用不會(huì)產(chǎn)生高次諧波,免除對(duì)電網(wǎng)的污染。
 
  ; 9) 操作簡單,方便維護(hù)
 
  ; 由于本系統(tǒng)主起動(dòng)設(shè)備對(duì)工況及電網(wǎng)的環(huán)境要求不高,運(yùn)行成本低;系統(tǒng)自身集成控制發(fā)出聯(lián)機(jī)信號(hào),一般技術(shù)人員進(jìn)行短期培訓(xùn)即可自行操作維護(hù);液態(tài)電阻的可塑性強(qiáng),穩(wěn)定性好,主要配液原料來源方便,維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)?shù)汀?/div>
 
  總之,從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性三個(gè)方面評(píng)價(jià),本裝置是高壓大功率電動(dòng)機(jī)軟起的理想選擇。
 
  四、技術(shù)指標(biāo)
 
  1、起動(dòng)電流:Iq≤Ie 指堵轉(zhuǎn)電流在6Ie以上的電機(jī),若堵轉(zhuǎn)電流為5Ie的電機(jī),則Iq≤2.5Ie;起動(dòng)電流等技術(shù)參數(shù)不受環(huán)境變化的影響而產(chǎn)生明顯波動(dòng);
 
  2、起動(dòng)時(shí)間調(diào)節(jié)范圍:15-99S可調(diào);
 
  3、母線壓降:<8%;并在電網(wǎng)允許情況下大限度地減小起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)壓降,穩(wěn)定電網(wǎng)質(zhì)量;
 
  4、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,不受電網(wǎng)質(zhì)量影響,起動(dòng)成功率100%;
 
  5、熱容量大,連續(xù)起動(dòng)次數(shù)為3-4次,提高設(shè)備利用率。
 
  6、起動(dòng)溫升低,單次起動(dòng)電解液溫升<10℃/次左右。
 
  五、使用環(huán)境條件:
 
  1、 環(huán)境溫度:0℃--45℃
 
  2、 空氣相對(duì)濕度不超過85%
 
  3、 海拔高度不大于1500m
 
  4、 地面傾斜度不大于50;
 
  5、 安裝地點(diǎn)無火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、化學(xué)腐蝕及劇烈震動(dòng)
 
  注:若有特殊使用條件,請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)注明。
 
  六、設(shè)備組成部分介紹
 
  裝置組成:由柜體部分、傳動(dòng)部分、液阻部分、控制部分組成。柜體部分為框架式組合結(jié)構(gòu),表面采用酸洗噴塑處理;傳動(dòng)部分采用伺服電機(jī)對(duì)極板進(jìn)行控制;
 
  液阻部分采用高分子聚合材料制作而成,耐壓42KV,耐腐蝕、耐磨損、耐高溫,使用壽命長;
 
  控制部分采用PLC可編程控制器對(duì)相關(guān)信號(hào)及動(dòng)作進(jìn)行控制。
 
  七、二次控制方案
 
  1、 電流閉環(huán)控制
 
  水電阻,是靠改變動(dòng)、定電極板間的距離來改變水電阻值大小的。電機(jī)起動(dòng)時(shí),若動(dòng)電極板進(jìn)行運(yùn)行速度過快,即水電阻變率大于電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變率,則起動(dòng)電流會(huì)過大,超過予設(shè)值;若動(dòng)電極板運(yùn)行速度太慢,即水電阻變率小于電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變率,則起動(dòng)電流會(huì)變小,延長了起動(dòng)時(shí)間。因此,水電阻軟啟動(dòng)柜設(shè)有電流反饋閉環(huán)控制。即予設(shè)一起動(dòng)電流值,予設(shè)一極板運(yùn)行初速度(也就是極板拖動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,用變頻器控制),從星點(diǎn)端(或開關(guān)柜)電流互感器取一相電流接至 水阻柜的電流變送器,電流變送器將電流信號(hào)變換成0-20MA的弱信號(hào),反饋給程序控制器(S7-200的擴(kuò)民模塊),并與程序控制器的給定信號(hào)相比較及計(jì)算,輸出0-10V的弱電壓信號(hào)控制變頻器的頻率,從而控制極板拖動(dòng)電機(jī)達(dá)到控制水阻阻值的目的,當(dāng)起動(dòng)電流過大時(shí),極板拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢甚至停止;當(dāng)電機(jī)起動(dòng)電流太小時(shí),極板拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速加快,電阻變率增大,水電阻快速減小,使起動(dòng)電流保持予設(shè)值。這樣,起動(dòng)電流時(shí)間特性曲線幾乎是平直的。
 
  2、 溫度閉環(huán)控制
 
  即每次起動(dòng)時(shí)電液初始阻值不變,并可根據(jù)負(fù)載情況,現(xiàn)場靈活調(diào)整電阻阻值。  液體電阻具有負(fù)溫度特性,即液體溫度升高, 阻值反而減小,且阻值的變化是非線性的,其敏感區(qū)在低溫段特別是環(huán)境溫度變化段。本裝置針對(duì)液阻的這種負(fù)溫度特性,增加了起動(dòng)電阻的溫度自動(dòng)校正功能,即根據(jù)季節(jié)、環(huán)境溫度或上次起動(dòng)后液溫的不同,自動(dòng)阻值校正系統(tǒng)據(jù)液溫的不同調(diào)整起動(dòng)起始阻值(即極板到達(dá)不同提起動(dòng)初位),保證電動(dòng)機(jī)每次的起動(dòng)特性不變,充分保證了起動(dòng)效果的穩(wěn)定性。
 
  3、 二次線路控制聯(lián)鎖、聯(lián)動(dòng)
 
  1)允許起動(dòng)
 
  液阻柜中KA2的常開電接點(diǎn)(K7、K9)串接于開關(guān)柜提合閘回路中,當(dāng)水電阻備妥時(shí),KA2閉合,開并柜才允許合閘。
 
  2)起動(dòng)、停機(jī)
 
  直接操作開關(guān)柜的起、停車按鈕控制電動(dòng)機(jī),無需在水電阻軟起動(dòng)柜上操作。開關(guān)柜只需輸出一對(duì)斷路器的輔助常開電接點(diǎn)(K2、02)至水電阻柜,水電阻柜根據(jù)程序自動(dòng)完成起動(dòng)過程,然后自動(dòng)轉(zhuǎn)換成運(yùn)行狀態(tài)。停機(jī)以后,水電阻自恢復(fù),為下次起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
 
  3、 水阻柜中KA3的常開電接點(diǎn)(K101、K133)并聯(lián)于開關(guān)柜的分閘回路中,當(dāng)起動(dòng)超時(shí)或液溫超上限85℃時(shí),KA3閉合,使開關(guān)柜跳閘。
 
  4、 另外,當(dāng)液阻柜液位欠低,液溫超下限溫,起動(dòng)超時(shí)等等,液阻柜綜合報(bào)警燈會(huì)閃亮,發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如用戶需要,還可加裝電鈴報(bào)警。
 
  本文出自襄陽源創(chuàng)電氣有限公司(http://m.jstpsbxg.cn),轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
 
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