液阻软启动柜在高压电机中的应用

一 概述

液阻是一种由电解液形成的电阻，导电本质是阴阳离子。阻值正比于相对的二块电极板间的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都便于控制， 阻值可以无级控制和热容量大。液阻的这2大特点，正适合大功率高压电机软启动。传统的降压启动方式均不能满足工艺要求。

液阻软启动柜应用计算机仿真技术，根据电机、拖动对象及高压电网参数等工艺指标， 利用仿真软件模拟电机启动全过程， 自动描绘出模拟启动曲线，根据模拟启动曲线， 随机调整液态软启动装置的初始值，寻找满足控制需求的佳条件，使电机启动的全过程可预测、可调整、可控制。

二 系统工作原理

液阻软启动柜由液阻装置和电控柜组成。液阻装置包括电液箱、导电液体、动电极板、静电极板、机械传动机构、液位探测元件、温度传感器和限位开关等。电控制柜由控制盘、操作面板和电阻切除机构(真空断路器)组成。液阻装置的三相电阻由相互绝缘的3个绝缘箱体构成，每个箱体内部分别盛有电阻液以及一组动、静导电极板。动极板组通过柜体上部的传动机构及控制系统控制运行，主电机启动开始时，动、静两极板间距离大。

主电动机合闸及液体电阻装置启动时具备3个条件：(1)电液箱中导电液体的液位应处于正常位置；(2)液体电阻启动器的传动机构应处于上限位(启动位)；(3)用于转子短接的真空断路器2QF处于断开状态。只有这3个条件同时满足，液位开关才会有输出，主电动机及液体电阻允许启动。

当满足启动条件时，手动合上隔离开关1QS， 由PLC发出电机工作柜中真空断路器1 QF合闸指令，主电机定子回路中串接液态电阻开始降压启动，通过机械传动装置使极板之间的相对距离逐渐缩小，改变两平行极板间液态电阻值的大小，均匀地提高电机端电压，电流逐渐增大。电机转速随着电阻值的平滑减少而升高，当励磁柜中的检测装置检测到电机转速达到额定转速的85％时，PLC发出星点柜中的断路器2QF合闸信号，将电动机星点短接 电机继续加速， 当达到电机亚同步转速时，励磁装置柜投入励磁，牵引电机同步运行。启动完成后，液体电阻启动柜的传动机构自动复位。

三 技术特点

(1)安全性。在设计时上设置了过压、失压、缺相、接地不良、启动超时等保护，采取了严格的接地和避雷保护措施。

(2)液态电阻的可调性。液态电阻可以很方便地根据电机参数和负载特征调节到适当的电阻。

(3)PLC仿真技术。PLC根据电机参数、液阻大小、电网数据进行综合运算，利用仿真软件实时趋势，对整个启动过程中的电机电流、转矩进行跟踪。事实证明液态软启动装置可以将电机启动电流限制在3倍电机额定

电流之内。

(4)液体电阻的配制先将活动极板移动到启动位置，用清水冲入箱体规定液位线以下2Omm处，将电液粉用温水溶解后分别注入3个液体电阻箱内，使液体浓度在3％左右。将活动极板升降数次，使液体搅拌均匀，然后将极板复位。利用“伏安法”测量任意一个液阻箱内动静两电极板之间的电阻值R，若R的阻值在R。(每相电液配制的大电之内，就可以试车启动，若R过大，应增大电液粉浓度；反之降低电液粉的浓度。

(5)液体电阻的测量。将液体电阻的活动极板移动到启动位置，测量任意一个液阻箱内动静两电极间的电压差及电流大小，液态电阻R=V／I。

四 系统功能

(1)采用PLC控制，可实现远程、集中控制及网络化管理。

(2)对启动过程可预性，首先运用计算机仿真计算，然后确定佳启动参数。通过分析、论证计算、仿真，增加了主电机启动的可靠性。

(3)能有效控制启动电流，减小大功率电机启动时对电网的冲击。实现真正意义上的恒流软启动。

(4)启动平稳，加速均匀，减轻了启动过程对机械及电气设备的冲击，延缓了电动机的使用寿命。

(5)液体电阻热容量大，可以连续操作二次以上，操作维护方便。

(6)液态智能软启动装置微机化、数字化的继电保护。

(7)电阻值调整方便，调节余量大，通用性能好。


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