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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。
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。
矿井主排水控制系统液态软启动技术【摘要】本文对高压电机的各种软起动方式进行了分析和比较，阐述了煤矿采用液态软启动方式实现高压电机软起动的实例，介绍了液态软启动装置工作原理和硬件系统配置。
【关键词】高压电机；软起动；液体电阻；PLC计算和逻辑处理0 引言煤矿井下中央泵房如果电机直接起动，过大的起动电流会造成较大的线路压降和损耗，过低的功率因数会引起电源电压的波动；同时，如果增加泵房变电所变压器的容量，经济上不合理。
因此，应科学合理选择电机降压起动方式。
1 方案选择目前煤矿系统井下中央泵房主排水泵一般采用电抗器作为起动，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。
软起动运行高压电机势在必行。
软起动的方式有以下几种：自耦变压器降压起动、延边三角形起动、Y-△起动、变频起动、磁控软起动、液态软起动等。
Y-△起动、自耦减压起动、延边三角形起动等都属于有级减压起动，起动过程中出现二次冲击电流；晶闸管软起动、磁控软起动、变频起动价格昂贵、谐波影响，从性价比综合考虑，液态软起动用于泵房电机优势突出。
液态软起动的主要性能特点：起动电流小，为电机额定电流的1.5-3.5倍，起动过程平滑，无冲击，保证电网的可靠运行，有效保护电动机及传动机械。
可延长设备的使用寿命；可连续起动3-4次，起动性能优于串电抗器起动及热变电阻起动：具备完善的报警提示功能和电动机保护功能；起动电流可以预置，满足不同工况、负载的起动要求；采用PLC控制。
可靠性高；结构简单，维护方便，对维修人员技术要求低；液阻箱热容性较好，从而进一步降低了温升，提高起动性能。
2 高压液态软起动工作原理根据电机拖动理论，在电动机定子回路串入一特制液体电阻，该电阻在电机起动初始时刻自动投入，阻值在预定起动时间内均匀无级减小，并在阻值几近为零时刻切除，从而使主机电流及电机转速无级匀滑变化，实现电机均匀上升、平稳起动。
电气控制原理由传动伺服装置、电气控制、PLC逻辑控制及电解液箱体四部分组成。
摘要电动机是现代工农业生产和交通运输的重要设备,其中异步电动机因其结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉, 是应用最为广泛的电气设备。
异步电动机的起动是电机控制的一个重要内容,其起动性能的好坏直接影响到生产机械的正常运行。
异步电动机的起动方式有两种:直接起动和降压起动。
直接起动就是电动机直接加额定电压起动。
这种方法不需要专门设备,操作简单,但直接起动时起动电流可达到额定电流的4～7倍,有的甚至高达8～12倍,过大的起动电流将使电动机绕组发热,加速绝缘材料的老化,缩短电机寿命。
此外,还会引起电网电压波动,影响同一电网其它电气设备的正常运行。
在不允许直接起动的情况下,常采用降压起动方式。
降压起动就是电动机在起动时降低电源电压, 起动结束后加额定电压运行。
常用的降压起动方式一般有Y/Δ起动, 定子串电阻或电抗器起动,自耦变压器降压起动等方法。
这些起动方式都属于有级降压起动, 存在明显缺点, 即起动过程中存在有二次冲击电流, 起动转矩不可调, 起动参数也无法调整, 负载适应性差。
关键词:液态软起动;水电阻启动器;柜式水电阻目录摘要 (1)第一章绪论 (3)第二章软启动行业现状 (3)第三章软启动的分类及性能特点 (4)3.1新型的电子式软启动器 (4)3.2液阻(热变) 软起动 (6)第四章酒钢炼铁除尘柜式水电阻 (7)4.1 酒钢炼铁除尘柜式水电阻结构 (7)4.2 酒钢炼铁除尘柜式水电阻工作原理 (7)4.3 酒钢炼铁除尘柜式水电阻的运行方式 (8)4.4 柜式水电阻的计算 (8)4.5 酒钢炼铁除尘柜式水电阻的主要技术参数和性能特点： (9)4.6主要性能特点： (10)第五章软起动的发展方向 (10)参考文献 (12)第一章绪论电动机是现代工农业生产和交通运输的重要设备,其中异步电动机因其结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉, 是应用最为广泛的电气设备。
异步电动机的起动是电机控制的一个重要内容,其起动性能的好坏直接影响到生产机械的正常运行。
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。
高压软启动器工作原理及操作流程 - 软启动器一、接线及检查1、接线前，请保证全部开关处于断开位置。
2、请依据中高压柜相关标准对软起动柜进行安装。
3、主回路连接：端子R-S-T连接电源端。
端子U-V-W连接电机端。
4、把握端子连接：由用户供应AC220V/50HZ，接至低压仓用户端子的相应位置上。
5、接地：将接地电缆接在柜体的地排(GND)上。
请检查主回路电压和把握回路电压是否与软起动装置的电压等级匹配。
软起动装置将部分信号预留在外控接线端子上，用户可依据需要接线。
二、送电及操作1、将把握电源（AC220V）微型断路器置于闭合位置，此时软起动面板上的LCD人机界面显示“STOP”、停止指示灯点亮(绿色)、三相数显电压/电流表分别被点亮。
2、将上端主电源断路器置于闭合位置，此时软起动面板上的带电显示器发光二极管被点亮(表示三相主电源带电)，数显电压表显示三相主电源电压。
3、在待机状况下，扫瞄软起动装置内部设置参数，确保参数设置与实际负载相匹配。
4、请确保当前三相电源正常的状况下，方可进行操作。
三、把握方式1、本装置具有本控/远控/dcs把握三种起停把握方式，用户可通过面板上的转换开关进行转换(禁止在装置运行过程中切换)。
2、本装置起动把握分为“软起/直起”两种方式软起方式：将“软起/直起”钥匙开关选择“软起”位置，按起动按钮（绿色），电机开头起动。
用户可通过本装置上的三相数显电流表，观看电机起动过程及运行过程中的电流。
电机起动完成后，自动切换到旁路运行状态，装置上的运行指示灯被点亮(红色)。
起动或运行过程中按下面板上的红色停止按钮，则电机停机且面板停止指示灯亮（绿色）。
当装置检测到故障后，面板上的故障指示灯（黄色）亮，且电机自动停止运行。
故障必需被清除后才能进行下一次操作(用户可通过切断外部把握AC220V电源的方式清除面板上的故障显示)。
直起方式：将“软起/直起”钥匙开关选择“直起”位置，按起动按钮（绿色），真空接触器吸合。
软启动的原理及应用1. 什么是软启动软启动是指在启动电机时，通过控制器先对电机进行一段时间的低速运行，再逐渐加速到额定速度的过程。
软启动可以有效地减少电机启动时的冲击力，减轻对电网的影响，延长电机的使用寿命。
2. 软启动的原理软启动通过逐渐增加电机的起动电压或起动频率，减少电机启动时的冲击电流和电压，从而实现平稳启动。
常见的软启动方式有以下几种：•电压降低启动（VRS）：这种方式是通过降低电机供电电压的方式来实现软启动。
通过降低电压，可以减少电机启动时的冲击电流和电压，实现平稳启动。
•电流限制启动（CLS）：这种方式是通过控制器对电机供电电流进行限制，防止电机启动时电流过大，从而实现软启动。
限制电流可以减少电机启动时对电网的影响，延长电机的使用寿命。
•频率变换启动（FVS）：这种方式是通过逐渐增加电机供电频率的方式来实现软启动。
通过逐渐增加频率，可以逐渐加速电机的转速，从而实现平稳启动。
•自耦变压器启动（Autotransformer Starter）：这种方式是通过变压器来降低电机供电电压的方式来实现软启动。
通过变压器的步进式变压操作，可以逐渐增加电压，实现平稳启动。
3. 软启动的应用软启动广泛应用于各种需要启动大功率电机的场合，它可以有效地减少电机启动时的冲击力和电流，降低对电网的影响，延长电机的使用寿命。
以下是软启动应用的一些典型场景：•工业领域：在工业生产中，往往需要启动大功率电机，例如泵、风机、压缩机等。
软启动可以减少电机启动时的冲击力和电流，保护设备和电网，提高生产效率。
•建筑领域：在建筑工地的塔吊、升降机等设备中，常常需要启动大功率电机。
软启动可以减少设备启动时的冲击力和电流，确保设备的安全运行。
•交通领域：在地铁、高铁、矿用车等交通工具中，电机的启动往往需要消耗大量的电力。
软启动可以减少电机启动时对供电系统的冲击，提高交通工具的使用寿命。
•农业领域：在农业生产中，常常需要使用大功率电机，例如农用水泵、农用机械等。
52第44卷 第4期2021年4月Vol.44 No.4Apr.2021水 电 站 机 电 技 术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station0 引言位于山东省青岛市境内的产芝水库-城阳-即墨调水工程华山加压泵站日最大调水能力10万m3，其安装10 kV高压电机5台，总容量1 775 kW。
采用传动的直接启动方式，当需要单台或多台水泵机组全负荷开机运行时，电动机的启动电流为4~7倍额定电流[4]，对电网的冲击大，需要相关配套电器的配电容量大；由于华山加压泵站机组平均高程55 m，其管线上用户（水厂）最高高程90 m，高差大，采用直接停车方式，水锤现象十分明显。
本文结合国产高压固态软启动器在调水工程加压水泵上的应用，介绍GGQ1000/10型高压固态软启动器的结构组成、性能特点和注意事项。
1 加压水泵应用软启动器必要性分析随着晶闸管峰值电阻的增加和触发技术的突破，晶闸管降压软启动技术在启动高压电动机时提供了符合标准的保护作用，固态高压电动机启动器主要用于启动和停止高压交流电动机，以及相关控制与保护。
当调水需求接近于单台水泵的额定流量，在水泵加压的启动过程中，水泵电机的直接启动会产生比较大的启动电流，相当于高压进线三相短路对供配电系统进行冲击，会使失供电系统失去稳定，进而影响供水稳定。
采用直接停车方式，水锤现象十分明显，水锤瞬时产生的压力可达管道正常压力的几十倍，压力的大幅度变化动,可对调水管网产生强烈冲击,轻则导致管道阀门接头的变形，重则引起管道爆管破坏，造成设备损坏，增加维修和养护成本，软启器的使用可以有效避免上述问题，能够实现调水泵站的安全可靠运行，而且价格是高压变频器的一半，其应用也有一定的经济性。
2 高压固态软启动器原理及结构性能特点分析2.1 大功率晶闸管移相触发原理大功率晶闸管可称为功率器件，可以在大电流、高电压的条件下为负载提供大功率的输出。
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。
