大功率高压电机的液态软起动.pdf

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第30卷第1則
2008年2月
oleur'anihe-ialo
Vol。30No.1
Feb。2008
大功率高压电机的液态软起动
吕亮
(中国石油天然气第六建设公司,广西桂林541004)
摘要以某炼油厂60万t/a重油催化裂解装置电气施工为例,介绍了高压电机液态软起动装置一些主要
的调试方法及安装调试过程中应注意的问题。并对液态软起动方式对比直接起动方式的优点作分析
关键词高压电机水电阻软起动PLC起动电流倍数调试
中图分类号TH7
文献标识码B
文章编号1672-9323(2008)01-0029-05
概述
软起动装置1套共6面柜:包括星点短接柜2面
在某炼油厂新建60万tレa重油催化製解装置的电高压切换柜1面、水电阻柜3面(A、B、C相)。高压
气安装工程中,主风机和备用主风机的两台10kV高压切换柜实现主、备机之间的切换。星点短接柜在电机起
主电机功率分别为6300kW和4500kW。由于该厂未与动过程完毕后,柜内断路器合闸,将电机三相定子绕组
地方电网并网而采用自备热电厂发电,而热电厂电网短接,电机绕组星形连接正常运行。水电阻柜最复杂,
容量小(三台发电机组容量加起来只有30MW,而且其主要由电液箱、电气室、传动机构三部分组成:电液
其他装置用电负荷已占用15~18MW),如果在进行负箱内装有液体电阻和液阻的动、定极板,是软起动装置
荷试车时,采用满压直接起动的方式起动主电机将很的核心部位;电气室安装有各种用于在电机起动过程
可能会导致整个电网的瘫痪。因此,为了减小主风机和中参与控制保护的低压电气元件(如计量仪表、操作开
备用主风机电机起动时对电网所造成的冲击,设计中关、信号灯等)和PLC等,另外为方便维护和安装,室
采用了液态(水电阻)软起动装置来控制电机的起动。内还预留AC6.3V和AV24V安全电源用于调配液阻
2安装及调试
值;传动机构在拒上部,主要作用是由传动电机带动极
2.1软起动装置主要结构
板运动以改变液体电阻偵的大小来实现软起动。
本装置电机液态软起动的一次图如图1所示
2.2水电阻配制
高压
切换拒
5DLI
6T4
主机
备机
2FDL R
液阻
主机(6300kw)星点柜
起动柜
备机(4500k)星点拒
图1:(一拖二)液态软起动装置一次原理图
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吕亮大功率高压电机的液态软起动
每相水电阻柜电液箱需加入约5t水,故水电阻应亮,并向电机主开关柜发出“液阻柜准备就绪”信号
在软起动柜安装完毕并加水后再进行配制,以免增加允许开关柜上的高压断路器合闸。
起动柜安装就位的难度。
(2)操作高压断路器1DL在试验位置合。电机
水电阻由软化水加适量的电液粉配制而成。水电起动过程中星点短接柜断路器处于断开位置,电机三
阻的电阻值由公式(1)来确定
相定子绕组与水电阻串联运行,因此减小了电机的起
动电流。液阻柜上的PL.C自动检测电流互感器2TA传
mle
送过来的起动电流信号,随着电机转速提高,起动电流
式中m一未串液阻前起动电流与额定电流之比;
减小,PLC自动调节液阻动、定极板间距,使水电阻
n一串入液阻后起动电流与额定电流之比;
线性均匀减小,从而均匀提高电机定子绕组端电压。由
le一电机额定工作电流,A;
于在模拟试验中,动力电缆无电流流过,PLC无法检
Ue_-电机额定工作电压,V。
测到电流信号,可采用电流发生器在2TA的一次或二
由于主风机与备用主风机电机功率不一样大,由次侧施加电流模拟起动电流,并逐渐减小电流。
上式所计算出的电阻值也不一样大,配制时按照大的
3)当PLC检测到模拟起动电流已经小于电机额
计算阻值来进行配制。
定电流,且起动时间大于PLC给定时间时,液阻动、定
液阻柜的电液箱内安装有水电阻的动、定极板,电极板之间的电阻值几乎为零,说明电机的起动过程已
机起动过程中正是通过改变动、定极板之间的间距从经完成。此时,液阻柜发出“电机起动完成”信号至星
而改变电阻值来实现软起动的。调试时,要调整好动极点短接柜,闭合星点柜断路器。星点柜再发信号给切换
板的初始位置,使动极板在初始位置时,动、定极板之柜,断开切換柜上的高压开关。这时软起动装置从主回
间的电阻值能满足由公式(1)所得到的计算值;而且路中完全脱离,电机处于三相定子绕组星形连接的正
由于两台电机计算阻值不一样,因此通过液阻柜上的常运行状态。
主/备机转换开关能够改变动极板的初始位置,使其满
(4)电机起动完毕,液阻箱动极板会自动复位至初
足对应电机的阻值要求。
始位置,为下次起动作好准备。
电气室预留有AC6.3V和AC24V测量电源,配制
只有在模拟试验正确无误后,才可正式起动电机
液阻时按照图2连接电流表、电压表、水电阻,并由公3试车数据
式Rs=U/I可计算出实际配制的液体电阻值。
以下为负荷试车时电机起动的实际数据记录
图中PA:电流表,PV:电压表,Rs:水电阻,TC:3.1备用主风机(4500kW)
安全变压器。
起动时间25s
2.3模拟试验
起动电流比3.06
水电阻软起动装置检査、接线完成,在起动电机
水电阻初始温度25℃,起动后温升12.3℃
前,应模拟电机的起动过程做模拟试验,以下以起动主
电网电压降0.65kV(10.7~10.05kV)
风机电机为例进行说明:
电网频率降0.711z(50.5~49.8Hz)
IC
3.2主风机(6300kW)
起动时间46s
PV
起动电流比2
水电阻初始温度26℃,起动后温升14.2℃
电压降0.67kV(10.8~10.13kV
图2液体电阻值测量回路图
频率降1.6H2(50.9~49.31z)
(1)先将主/备机转换开关打到主机位置,液阻柜
由以上数据可以看出,电机起动过程正常,起动电
上的PLC控制器根据转换开关位置自动将动极板调整流比及对电网所造成的冲击都比较小,采用液态软起
到相应的初始位置。然后闭合高压转换柜的高压开关动装置达到了预期的目的。
5DL1(5DLI与5D2互相连锁,不能同时闭合)。如4注意问题
果此时电液箱箱体完好、状态(包括液位、液温)输出4.1起动电流倍数的确定
正常、动定极板位置适宜,液阻柜上的允许起动信号灯
在配制水电阻时,不可为了降低电机的起动电流
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