大型液态软启动装置在空压机上的应用

1 概述

因贵溪冶炼厂系统变压器阻抗高，容量小，设备离系统变压器较远(1.3 on)，直接启动该设备是绝对不可能的。为克服这些问题，设备配套时，外方要求采用变频器进行启动，直接投资近千万元，同时外方专家还强调，降压启动电机端电压不能低于80%，否则电动机不允许。考虑变频启动投资成本高，经过认真研究、计算后决定对几种降压限流启动方式进行比较。如果用Y-Δ、电抗器或自祸变压器降压启动难以保证进口空压机工艺要求启动时间可按工况随机调整的限制，故采用了大型液态软启动装置进行启动设备的方案。

2 三相异步鼠笼电动机的启动分析

鼠笼电动机因其结构简单、运行可靠、使用及维护方便等优点而广泛用于一般机械的动力驱动，但这种电动机的弱点是启动冲击电流大。

大型鼠笼电动机的直接启动有三大缺点:一是对电网造成瞬时过负荷，使电网电压下降而影响同一网络上其它设备的正常运行，二是对负载产生加速度冲击容易损坏设备或缩短设备使用寿命;三是电动机本身存在过电流冲击而影响电动机的使用寿命。

在系统电网容量较小时，一般小电动机可以直接启动，大中型电动机一般采取降压启动。即使电网容量有裕量，从保护设备的角度出发，只要负荷特性允许，也应考虑采用降压启动，尤其是风机、空压机、水泵等设备。

鼠笼电动机降压限流启动方式有Y一△、电抗器或自招变压器等，它们都有各自的优缺点，虽然都能达到降压启动电动机的目的，但电动机端电压低，调整性差，启动时间长，启动力矩小，同时电动机在通过开关或接触器短接加人全压时，配合不好可能产生电压突变并导致电流的跃变，引起大电流的二次冲击也是这些降压启动的缺点。

3 大型液态软启动装置的结构及原理

3.1 大型液态软启动装置的结构

大型液态软启动装置的结构主要由平衡的三相具有负温度特性电液、电极提升机构及伺服控制系统组成，其核心部分是三相电极和伺服控制部分，为了达到空压机启动时间可按工况随机调整的要求，提高启动控制精度，我们对伺服控制系统提出了较高要求，电极升降装置的驱动电机改用变频器控制，这样可以根据启动时检测到的电流经伺服控制系统反馈、比较控制电极驱动电机的提升速度、从而达到控制主电机的启动电流的精度和启动时间。

空压机电机的启动原理

高压真空开关IDL合闸，大型液态软启动装置的三相电极RS串人电机定子回路，RS电阻随着电动机的启动自动由电极提升装置减少其电阻，并在设定的时间内自动切除，随着RS逐步减少，电机端电压逐步升高，启动转矩逐步增大，电机转速逐步上升，当电机速度接近额定转速时，高压真空开关ZDL合闸，此时电阻RS切除完毕即启动完成，电机自动投人正常运行。

4 大型液态软启动装置的特点

（1）采用闭环限流控制实时检测跟踪并控制启动电流，设备性能稳定可靠，结构简单、价格便宜、使用及维护方便、启动电流可按工艺工况随机进行无级调整;克服了电抗器、自祸变压器适应性差的缺点；

（2）设备启动平稳无冲击，启动电流平滑，在切除大型液态软启动装置时也没有二次电流冲击；克服了电抗器、自祸变压器有二次电流冲击的缺点；

（3）系统电网压降小，线路压降小于10%，满足了系统供电要求；

（4）对电网无任何高次谐波的产生，克服了变频器或软启动器有高次谐波对电网的影响。

5 结束语

大型液态软启动装置是一种新型的高压大功率电动机软启动装置，由于它具有结构简单、价格便宜、使用及维护方便(几乎免维护)、启动电流可按工艺工况随机进行无级调整、启动设备平稳无冲击、启动电流平滑等特点而广泛应用于设备的启动并有取代电抗器、自祸变压器降压启动设备的趋势，大型液态软启动装置具有很好的推广应用前景。

 

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