郭勝斌

(新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司富蘊(yùn)836107)

電液變阻起動(dòng)柜在高壓電動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用

郭勝斌

(新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司富蘊(yùn)836107)

介紹了采用串聯(lián)電液起動(dòng)電阻降壓起動(dòng)水泵的方法和電液電阻阻值的配置，并采用一臺(tái)起動(dòng)柜分別起動(dòng)兩臺(tái)水泵，有效解決水泵起動(dòng)困難和跳閘的問題。

起動(dòng)電流電液變阻器電液電阻阻值

在礦山企業(yè)中，風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械大都采用鼠籠電動(dòng)機(jī)，我礦井下兩臺(tái)水泵都采用高壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)JK134-2功率350 kW額定電壓6 000 V額定電流39.7 A，在以往水泵起動(dòng)時(shí)，采用串電阻降壓起動(dòng)，這種起動(dòng)方式起動(dòng)電流可達(dá)額定電流的5倍（達(dá)到200 A左右），由于給水泵供電的變電硐室同時(shí)帶有運(yùn)輸皮帶、混凝土輸送泵、井下照明變壓器等用電設(shè)備，每當(dāng)起動(dòng)水泵時(shí)，經(jīng)常造成開關(guān)柜跳閘。嚴(yán)重時(shí)能引起變電硐室進(jìn)線柜跳閘，造成井下停電，不但給設(shè)備造成損傷，也給生產(chǎn)造成很大損失。另外大電網(wǎng)停電，井下由應(yīng)急電源供電時(shí)，該水泵由于起動(dòng)電流大不能工作，給井下排水造成很大的影響。為了解決該水泵在起動(dòng)過程中出現(xiàn)的問題，滿足水泵起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并最大限度地降低起動(dòng)電流，減少對(duì)電網(wǎng)及設(shè)備的沖擊，提高技術(shù)裝備，我礦對(duì)水泵起動(dòng)方式進(jìn)行了改進(jìn)，采用湖北追日電氣公司生產(chǎn)的電液?jiǎn)?dòng)柜，用一拖二模式分別起動(dòng)兩臺(tái)水泵，應(yīng)用多年以來，使用效果良好。

1 系統(tǒng)的構(gòu)成原理

該水泵控制系統(tǒng)由一臺(tái)電液?jiǎn)?dòng)柜和兩臺(tái)水泵運(yùn)行柜組成，其工作原理見圖1。

圖1 工作原理圖

水泵起動(dòng)過程中，在電動(dòng)機(jī)定子回路中串入電液變阻器的三相電阻；電液變阻器的三相電阻由三個(gè)相互絕緣的箱體構(gòu)成，內(nèi)部分別盛有調(diào)配好的電液和一組相對(duì)立的導(dǎo)電極板，其中一動(dòng)一靜，動(dòng)極板通過柜體上部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)控制運(yùn)行，可通過調(diào)整動(dòng)極板的運(yùn)行速度改變起動(dòng)時(shí)間。起動(dòng)開始時(shí)動(dòng)靜極板間距最大，以起動(dòng)1#泵為例，當(dāng)起動(dòng)接觸器KM1和KM2吸合時(shí)，水泵開始起動(dòng)，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的均勻上升，動(dòng)靜極板逐漸接近，極板間的電阻逐步減小，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中均勻升速實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)動(dòng)靜極板的電阻接近為零，此時(shí)水泵運(yùn)行柜接觸器KM4合閘，水泵進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)電液?jiǎn)?dòng)柜停止工作，為起動(dòng)第2臺(tái)水泵做好準(zhǔn)備。

2 電液電阻阻值的確定

電液起動(dòng)柜電液阻值的最佳配置是控制起動(dòng)電流及水泵正常起動(dòng)的關(guān)鍵，電液阻值配置公式如下：

式中，RX電液阻值Ω;UX電源電壓V;Iq直接起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流A;Iq1串入液阻時(shí)的起動(dòng)電流A。

根據(jù)我礦水泵現(xiàn)場(chǎng)工作條件給定的參數(shù)，Iq=7Ie，串入液阻后起動(dòng)電流Iq1=3Ie，帶入上式得出RX=44 Ω即起動(dòng)柜三相電液電阻阻值為44 Ω左右起動(dòng)電流可控制在3倍額定電流以內(nèi)，接通電源后電機(jī)緩慢起動(dòng)，隨著液體電阻均勻減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速則平滑上升到額定轉(zhuǎn)速，并且起動(dòng)電流從140 A下降至額定電流40 A左右時(shí)，運(yùn)行柜投入運(yùn)行，起動(dòng)柜自動(dòng)退出定子回路，整個(gè)起動(dòng)過程平穩(wěn)，電網(wǎng)未受到大電流沖擊。

3 應(yīng)用效果

⑴起動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)沖擊小，啟動(dòng)時(shí)不影響其它設(shè)備運(yùn)行。

⑵啟動(dòng)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速平滑上升，減輕了對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊，延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命。

⑶水電阻熱容量大，對(duì)設(shè)備沒有損傷，可以連續(xù)起動(dòng)，維護(hù)簡(jiǎn)單方便。

⑷起動(dòng)電流和啟動(dòng)時(shí)間大小進(jìn)行調(diào)整，大電網(wǎng)停電，井下由應(yīng)急電源供電也可以順利起動(dòng)。

我礦使用該液?jiǎn)?dòng)柜多年，使用效果良好，操作簡(jiǎn)單，就象直接起動(dòng)一樣按一下起動(dòng)按鈕整個(gè)起動(dòng)過程自動(dòng)完成，維護(hù)簡(jiǎn)單，平時(shí)只是要經(jīng)常檢查液位和液溫，在液位低時(shí)補(bǔ)充蒸餾水即可。

收稿：2014-03-12