液态软起动装置在泵站高压电机中的应用

液阻软起动装置在输油泵站中的应用摘要：对高压电机的各种软起动方式进行了简单的分析和比较，阐述了采用液态电阻实现高压电机软起动的实例，介绍了装置的硬件构成和软件流程，对装置的各部分进行了讨论与分析，以此说明该装置在电源情况不甚理想的输油泵站安装的必要性和可行性。

关键词：高压电机软起动液体电阻PLC计算和逻辑处理1、引言输油泵站是成品油管道枢纽工程的重要组成部分，其主要用电设备是高压电机一鼠笼式异步电动机，由高压电机带动主输泵运转，从而给经过泵的油品加压，实现油品在密闭管线中的连续输送。

站场生产用电设备为一级负荷。

采用双回路供电。

西南成品油管道工程中。

有少数泵站距离地方中心变电站较远(大于10km)，且泵站电气设备容量在2500kW以上，单台主输电机功率为920kW，如果电机直接起动，起动电流将会很大，过大的起动电流会造成较大的线路压降和损耗，过低的功率因数也会引起电源电压的波动，严重时会影响接在同一电源的其他异步电动机的工作；同时，如果增加泵站变电所变压器的容量。

从经济及综因素合考虑，均不适宜。

因此，电机采用降压起动的方式是科学合理的选择。

2、方案的选择鉴于西南成品油部分输油泵站电源情况不理想，且均为管线工艺条件要求苛刻的重点站场，经过研究分析，决定采用软起动的方式运行高压电机。

软起动的方式有以下几种：2.1自耦变压器降压起动这是利用自耦变压器降低加到定子绕组电压，以减小起动电流的起动方法。

起动时，自耦变压器原边加上额定电压，由绕组抽头决定的副边电压加到定子绕组上。

电机在低电压下起动。

当转速接近额定值时，切除自耦变压器，全电压加到定子绕组上，直到电动机稳定运行于某一转速，起动过程结束。

采用自耦变压器降压起动，起动的机械特性较硬，起动电流较小，平均起动电磁转矩小，连续及频繁起动性能低。

且抽头比较固定，难以保证电机的最佳起动性能。

对工况变化不可能做到最佳的适应性调整。

2.2延边三角形起动延边三角形起动是将电动机定子每相绕组抽头，引出9个出线端。

浅谈高压软启在高压电机控制方面的应用随着我国科学技术的不断发展，国内的软启动设备也逐渐的取得了有效的突破。

通过将软启动模式应用到高压电机上，使得高压软起方式逐渐的取代了传统的启动方式，成为了现代启动方式的主流。

近些年来，高压电机的软启动方式得到了了迅速发展，存在着各种各样的控制原理。

本文简单介绍了高压电机的主要启动方式，对各类启动方式的优缺点进行了分析。

同时对高压软起在高压电机的启动方式和运行特点进行了探究和分析，为促进我国高压电机的研究提供一些参考。

标签：高压软起；高压电机；应用科学技术的进步带动了各行各业的发展，随着国内生产水平和科学技术不断地提升，在工作中使用高压电机的频率越来越高，随着人们对高压电机的需求不断增长，传统的启动方式已经无法满足人们的需求，并且随着各种新型高压电机的出现，老一代启动方式急需要作出改进和创新。

这时候高压软起模式开始出现在人们视野当中，并且逐渐的被熟知和应用，下面对高压软起的运行特点以及应用情况进行了介绍。

1 高压电机启动方式分析在各行各业的生产中，对高压点击的需求越来越大，特别是在水利水利行业对高压点击的需求最甚，由于每年强降水的缘故导致各地的排涝需求快速上升，导致高压电机的应用更加广泛，但是高压电机的启动方式一直是困扰我们的难题。

高压电机的启动方式主要分为三种，一种是直接启动也就是全压启动方式，一种是变频启动，还有一种是降压启动。

1.1 直接启动方式作为最简单、可靠、经济的启动方式，直接启动方式应当优先得到应用，但是由于需要的启动电流较大，导致配电母线上的电压下降幅度也变得很大，并且会导致启动转矩的增大。

如果在保持静止状态的设备上应用直接启动方式，会进一步加快设备的损坏。

影像设备使用寿命。

只有在满足以下几个条件时，高压电机应该采取直接启动的方式：①配电母线电压满足电动机启动时的要求；②当电机直接启动时，保证被拖动的机械能够承受得住冲击转矩；③制造厂商没有对高压电机的启动方式有特殊要求1.2 变频启动方式利用变频器来对频率进行改变从而达到启动电机的目的，这种启动方式就是变频启动。

采用鼠笼型异步电动机在各种生产机械的电力拖动是最普遍的，在治金、矿山、石化行业用于风机、水泵、破碎机等机械上的大中容量电力拖动中更比比皆是。

在一般的传动设计中为节省投资，往往采用直接起动、串电抗器起动或用自耦变压器起动，进口软起动装置和变频起动装置因投资昂贵而较少使用。

但是采用直接起动、串电抗器起动和用自耦变压器起动时，不是因为起动电流太大造成对电网和设备的冲击，就是因为调节余地太小而不能满足工况要求。

下表为几种起动方式的性能、价格对照。

2 传动装置设计2.1 设计的工艺要求本院承接的杭州钢铁集团1300鼓风机的配套主电动机为上海电动机厂生产的YK5000－2型笼型电动机，其额定功率为5000kW，额定电压为6kV，额定电流为532A，星型接法，要求在起动过程中电动机端电压不低于75％额定电压，而杭钢电网要求在电动机起动过程中6kV母线压降不能大于15％额定电压，最大起动电流控制在1700A以下，起动时间控制在40s内，并提供了一次系统图，见附图1。

2.2 起动方式的选择根据一次系统图和参数，由于用自耦变压器起动，其最高档抽头电压为75％额定电压，再考虑系统压降，明显不能满足电动机要求，故不予考虑。

采用串电抗器起动是杭钢大中容量电动机起动的惯例；计算如下：为保证电动机在起动过程中6kV母线压降不大于15％额定电压，(忽略Qfh不计)则：由以上计算可知，当串电抗器起动满足了母线压降不大于15％额定电压时，电动机端电压低于75％额定电压，起动电流也超过1700A。

同样，经过计算可知，若满足了起动电流不大于1700A的条件，此时XK为1欧姆，母线电压为5400V，电动机端电压为2760V，明显不能满足电动机要求。

若满足了电动机端电压要求，取XK为0.08欧姆，则此时母线电压为4992V，而电动机起动电流为2588A，也明显不能满足工况要求。

3 GZYQ型电液起动装置介绍3.1 结构鉴于上述情况，我们选用了湖北追日电气设备有限公司生产的电液起动装置。

浅析液态变阻软启动在高压电机中的应用作者：黄贺来源：《中国科技纵横》2012年第10期本文笔者从液态电阻的工作原理入手,对液体变阻软启动做出一定的探讨与分析,以此促进新型启动方式的良好应用。

1、液态电阻工作原理液态电阻是由三个装满电解质的容器组成的。

每相液态电阻内部都有二个电极:一个为固定电极,将三个固定电极连接在一起形成星点；另一个为移动电极,用来改变RS启动过程的阻值。

液态电阻是依靠电解质正负离子的移动形成电流的,控制电解质浓度就可控制载流子的数量,即:液态电阻阻值。

在起动开始后,根据电动机起动电流的大小可以逐渐使动极板进入到液体电阻内,从而实现自动的调整液体的电阻值,使得整个起动过程的控制在较小起动电流下就可均匀的升速,而液体电阻进行无极切除,以实现电动机的软启动。

2、液态软起动装置性能特点在同步电动机起动时,往往采用笼型异步电机起动法,等到其转速达到亚同步转速时,转子就加入励磁,牵入同步运行。

所以同步电动机的起动,即为笼型异步电动机的起动。

笼型异步电动机的起动方式有多种。

其中之一为降压起动,即在笼型电动机定子的回路串接电阻后,在其电机上的分压就降低,起动电流将会相应的减小。

但是,由于起动转矩和起动电流的平方成正比关,因此此时起动转矩比全压起动时有所损失。

但是,对于像水聚、空调机组等这类非恒转矩负载,起动过程并不需要在起动的瞬间有很大的起动转矩,所以很适合降压起动。

一般情况下,很难找到大功率笼型电动机的降压起动方式合适的配套产品,所以许多厂家,特别是冶金企业,不得不采用全压的起动方式。

这样不但起动电流会很大,还会对电动机及被拖动的设备造成冲击,直接影响到电动机寿命与电网的质量。

采用串接电抗器的降压起动方式,我国规定其功率范围只允许在6KW至2400KW以内。

更大功率的电动机需要高容量自藕变压器进行起动,造价昂贵,且相同功率的电动机、不同的工艺参数、不同的负载、起动次数与频繁程度要求不同、不同的工作环境等,理论上都会要求配备不同的起动阻抗,从而获得良好的起动性能。

浅析软启动装置在高压电动机中的运用摘要: 软启动装置的类型有很多,其中热变电阻软启动装置,不仅减少了启动电流,同时供电系统的稳定性提高,运行效果良好。

采取软启动装置启动大容量高压电动机时,可减小高压电机的启动电流,提高供电系统的稳定性。

直接启动大容量高压电动机时,由于启动电流大,所以需要的供电容量相应要大。

从大型高压电动机的启动对电动机直接全压启动的危害性进行分析，大容量高压电动机使用软启动装置启动时,高压电机的启动电流相应变小,供电系统的稳定性也相应得到提高。

液态软启动装置, 减小电机瞬间启动电流, 保护高压电机, 延长设备运行检修周期, 为同类型设备的使用提供借鉴。

关键词:高压电动机，软启动装置。

1近几年伴随经济的发展,企业所使用的高压电动机的容量越来越大。

以下是高压电机各种软启动装置的性能比较：1. 1 自耦变压器和晶闸管软启动较好的软启动特性是自耦变压器软启动优势，有级、有触点是其主要缺点,该种软启动装置现较少使用。

在低压电气设备中晶闸管软启动装置应用较多。

由于在高压的电气设备中技术尚不成熟,所以应用较少。

1.2热变电阻软启动软启动装置所需要的两点，一是热变电阻软启动装置通过液阻本身在软启动过程中的温升,二是借助电解液电导率与温度的正相关性实现极板不动的软启动热变电阻的阻值可以无级控制、热容量大。

另外软启动过程不产生高次谐波和低成本这两个十分重要的优势,使热变电阻软启动的应用得到广泛推广。

由电解液形成的热变电阻, 离子导电是其本质。

其阻值与相对的两块电极板的距离成正比,与电解液的电导率成反比。

热变电阻软启动装置需要一定的维护量、软启动的重复性差、液阻箱容积太大以及液阻软启动装置不适合于置放在易结冰的现场等是热变电阻软启动的几个主要缺点。

1. 3磁控软启动从电抗器软启动衍生出来的磁控软启动，其共同点是用三相电抗器串在电动机定子达到降压。

总的来说,启动初始限流作用强,之后渐弱，通过控制直流励磁电流和改变铁芯的饱和度来改变限流作用的强弱。

高压液态软起动装置在煤矿设备中的应用目前随着矿井的逐步扩大，煤矿用高压电气设备的容量也随之增大，高压设备在启动时强大的启动电流会对电网的稳定造成很大的冲击，甚至会导致电网的瘫痪，因此实现高压设备的软性启动，降低启动电流对电网的冲击，保证电网的供电安全，是亟需解决的问题。

标签：高压；电网；软性启动1 概述高压设备的启动一般均采用配套的高压电抗器作为启动设备降低启动电流，但近年来随着创新技术和新兴材料及PLC技术的发展，有了很多新的软起产品在市场使用，比如高压液态软起动装置，利用这些新技术、新装备可以更好的解决高压设备的软启动问题。

目前国内外使用的多种高压软启动设备大体分为三种：高压电抗器、固态软起动装置及液态软启动装置。

高压电抗器维护工作量大，固态软启动装置价格昂贵且是进口产品而液态软启动装置免维护，价格位于两者之间。

2 煤矿井下设备简介目前煤矿高压电气设备主要包括：主运系统、主排水泵房排水泵、主通风机、空气压缩机等，都是矿井至关重要的设备。

下面以XX煤矿中央泵房为例进行说明。

目前XX煤矿井下中央泵房主排水泵采用电抗器作为软起动设备，很多设备使用年限较长，技术落后面临改造，特别是电抗器出现故障时维护工作量特别大。

2012年该矿井新建中央泵房一个，安装有5台MD型卧式水泵，电机功率为1250kw，额定电流为142A，额定电压6kv，该矿井经调研采用了液态软启动装置作为电机的配套软起装置，经现场使用效果良好，不仅实现了设备的软起性能，而且节电效果也非常明显。

3 使用效果从该煤矿记录数据来看，应用该设备后高压电机的启动电流440A是额定电流的3.09倍，起动时间20S，起动温升5℃。

在水泵停机时，同时使用了软停车功能，性能良好。

采用高压液态软起动装置后的技术指标总结几点如下：3.1 高压液态软起动装置起动非常平稳、可预测、可调整、无噪音，大大改观了井下作业环境。

3.2 高压液态软起动装置起动电流小，起动电流在2.0-3.5Ie之间，电网压降小。

软起动在煤矿高压排水泵上的应用摘要：本文详细介绍了高压电气软启动器在井下大功率水泵上的使用情况，结合本矿实际情况，论述了高压电气软启动器的工作原理及工作过程。

最后总结了电气软启动较直接启动的优点及广阔的使用前景。

关键词：高压电气软启动；晶闸管；水泵；真空开关1前言丰达煤矿中央泵房井下的主排水泵房，电机电压均为6KV，电机功率均超过1000KW。

额定电流为120A-130A，我们知道，由于电机功率大，直接起动时起动电流可达到额定电流的5～7倍，即超过800A。

如果频繁起动，可造成电动机绕组因电流过大引起过温，从而加速绝缘老化，造成相间短路。

2011年，井下中央泵房曾因长期全压启动造成二次电机损坏事故。

极大的影响了矿井安全供电和排水。

另外，电机起动瞬间造成较大的电压降，使电网电压产生波动，造成上级变电所保护继电器误动作，从而影响其它电气设备的正常工作。

全压起动还会给水泵带来机械冲击，造成水泵传动机构的非正常磨损及损坏，影响传动的精确度，缩短水泵使用寿命，使电气事故率与机械事故率增加。

2改造方案确定我们针对以上问题进行了认真的调研和探讨，一致认为只有采用降压启动才能解决以上问题。

传统的降压启动方式有Y-△启动、自耦变压器减压启动，电抗器启动等。

这些启动方式都属于有级降压启动，存在明显缺点，即启动过程中出现二次冲击电流。

应用有一定的局限性。

目前国际上先进的电气软启动器有变频软启动器和高压双向晶闸管软启器。

它们的启动特性都十分优良，只是变频软启动器较晶闸管软启器价格更为昂贵。

我们多方比较及实地考察，最终选用了由唐山开诚公司生产的QBG-180/6000R型高压电气软起动装置。

该启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，它的主要构成是串接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制电路，通过控制晶闸管的导通角来改变输入电机的电压值。

可选择实现软起动和软停止、双斜坡起动、突跳起动、泵控制、准确停车控制功能。

液态软起动装置在泵站高压电机中的应用发表时间：2017-01-21T09:38:07.633Z 来源：《基层建设》2016年31期作者：朱淦亮[导读] 摘要：高压电机的液压软起动装置能够有效控制电机的起动电流，减少对电网的冲击，具有良好的应用效果。

博罗县园洲镇水利所广东博罗 516123摘要：高压电机的液压软起动装置能够有效控制电机的起动电流，减少对电网的冲击，具有良好的应用效果。

本文结合某泵站工程实例，分析了高压电机全压起动的优缺点，对液态软起动装置在泵站高压电机中的应用进行了详细的介绍。

关键词：液态软起动；泵站；高压电机；应用0 引言随着我国工业化进程的不断推进以及社会经济的快速发展，液态软起动装置在泵站高压电机中的应用越来越广泛。

在泵站高压电机运行中，全压直接起动会导致电网电压急剧降低，产生巨大的冲击电流，对电网和电机造成严重的损坏，缩短电机的使用寿命。

而液态软起动装置具有起动电流小、对电网冲击小、性价比高等优点，具有良好的应用效果。

对此，笔者进行了相关介绍。

1 工程概况某城市防洪枢纽设有10个泵站，安装大中型卧式轴流泵36台套，总流量225m3/s，总装机容量为10800kW。

在承担防洪责任的同时也担负着城市中心区域内水环境的引水和活水功能。

所有枢纽泵站根据双相抽水的特点，扬程在2m以内，采用的压力面和吸力面相同的对称翼型转轮双向竖井贯流泵装置，改变电机电压的正反相序就可以使转轮具有相同的正向和反向性能均能高效运行。

与立式轴流泵双相流道相比投资少、效率高、经济适用、安全可靠。

其中，某枢纽泵站双向S平面轴伸式轴流泵型号为1500ZWB-1，水平位于泵房的最底层，叶轮淹没在水下，水泵进水流道的轴向中心线与出水流道的轴向中心线为同一条，其叶轮中心高程均在同一个高程上。

整个结构部分为泵体部件、叶轮部件、泵轴部件、填料密封部件、水导轴承、推力轴承部件及基础部件组成。

夏日高温蓝藻泛滥很快，根据枢纽的运行情况，为增加活水改善城区水环境，在原来开2台的基础上增开3台或4台，多次引起10kV高压继电保护定值的过流速断保护动作，在起动瞬间即刻停机，直接影响正常运行。