牛旭紅

【摘要】隨著高壓電機(jī)的廣泛應(yīng)用，加快高壓電機(jī)軟啟動方式發(fā)展與創(chuàng)新受到了各生產(chǎn)領(lǐng)域的重點(diǎn)關(guān)注。本文簡要闡述了高壓電機(jī)軟啟動的應(yīng)用優(yōu)勢，重點(diǎn)闡述分析了幾種常見的軟啟動方式，希望對相關(guān)工作人員提供一定的參考和幫助。

【關(guān)鍵詞】高壓電機(jī)；軟啟動；啟動方式

現(xiàn)階段，隨著工業(yè)發(fā)展的需求，大型高壓電機(jī)（5000～6000KW）使用數(shù)量和規(guī)模開始增加，而液態(tài)起動裝置則無法滿足高壓電機(jī)的啟動需求。在此背景下，以晶閘管串聯(lián)式、開關(guān)變壓器式、磁飽和電抗器式和可控變壓電抗器式等軟啟動裝置成為大型高壓電機(jī)啟動的主要方式。

一、高壓電機(jī)軟啟動的優(yōu)勢

（一）確保電網(wǎng)及其他設(shè)備的安全運(yùn)行

高壓電動機(jī)采用硬啟動方法，起動電流高達(dá)額定電流的4～7倍，從而使電網(wǎng)電壓急速下降，影響同一電網(wǎng)下的其他電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至引發(fā)其他設(shè)備故障。與硬啟動方式相比，軟啟動方式的起動電流一般為額定電流的2～3倍，如此便大大降低了電網(wǎng)電壓的波動率，從而在一定程度上保障了其他設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）提高高壓電機(jī)的使用壽命

高壓電機(jī)硬啟動方式所產(chǎn)生的焦耳熱會極大的作用于導(dǎo)線的外絕緣。在長期作用下，導(dǎo)線外絕緣會加速老化，并嚴(yán)重降低導(dǎo)線的使用壽命。與此同時，高壓開關(guān)合閘再回在電機(jī)定子繞組上產(chǎn)生造作過電壓，進(jìn)一步降低電機(jī)絕緣的效果。而軟啟動方式則降低了起動時的最大電流，其熱量也大為減少，并且電壓的可調(diào)性也完全杜絕了電壓對電機(jī)絕緣的影響，由此在一定程度上提升了高壓電機(jī)的使用壽命。

（三）減少機(jī)械設(shè)備的破損情況

高壓電機(jī)在硬啟動時，電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩的2倍，這就意味著靜止的機(jī)械設(shè)備會瞬間受到超過2倍額定力矩的作用，如此便給齒輪、皮帶帶來巨大的工作負(fù)荷，經(jīng)常引發(fā)齒輪磨損、皮帶拉斷和加速風(fēng)葉折斷等問題。而軟啟動方式則不會超過額定轉(zhuǎn)矩，因此也就避免了機(jī)械設(shè)備不必要的破損，并提高了機(jī)械設(shè)備的使用效益。

二、幾種常見高壓電機(jī)軟啟動方法探究

（一）液阻軟啟動

液阻軟啟動是一種基于電解液形成的電阻為原理的高壓電機(jī)起動方式。由于液阻的物理特性，能夠滿足高壓電機(jī)軟啟動的基本需求，并成為高壓電機(jī)軟啟動裝置市場初期的主要產(chǎn)品。與此同時，液阻軟啟動成本十分低廉，在高壓電機(jī)發(fā)展初始階段受到了市場的廣泛追捧。但在長期應(yīng)用過程中，液阻軟啟動方式的弊端也開始凸顯，例如液阻的限流和液阻箱容積問題，會造成電解液溫度的快速提升，由此在高壓電機(jī)設(shè)備重復(fù)啟動時成功率大大降低。此外，液態(tài)電解質(zhì)在長期使用過程中會逐漸減少，并發(fā)生一定的銹蝕，這些都需要進(jìn)行定期處理保養(yǎng)工作。

（二）晶閘管軟啟動

晶閘管軟啟動方式是一種應(yīng)用于大型高壓電機(jī)設(shè)備的軟啟動技術(shù)，在國外中高壓供電領(lǐng)域中應(yīng)用較多。晶閘管軟啟動方式的工作原理基于可控硅串聯(lián)技術(shù)，通過傳輸信號控制來實(shí)現(xiàn)晶閘管的導(dǎo)通和管段，其技術(shù)優(yōu)勢在于體積小、功能全，啟動重復(fù)性好，并且后期維護(hù)保養(yǎng)工作量少。但由于晶閘管電壓耐受力相對較低，需要每個高壓橋臂上串聯(lián)多個晶閘管，這就加大了同步控制的難度。同時高壓電機(jī)對晶閘管的耐壓均衡性有著較高要求，如果一個晶閘管性能出現(xiàn)問題，會對整個設(shè)備造成連鎖燒損。最后，晶閘管軟啟動方式造價成本昂貴，技術(shù)因素和成本因素限制了該技術(shù)在國內(nèi)的普及和應(yīng)用。

（三）高壓固態(tài)軟啟動

高壓固態(tài)軟啟動也稱開關(guān)變壓器式軟啟動，是一種采用一拖二控的方式實(shí)現(xiàn)高壓電機(jī)的軟啟動，然而受制于啟動方式的影響，該技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)兩臺電動機(jī)的同時啟動，一般需要間隔15分鐘才能開啟另一個高壓電機(jī)。在此情況下，高壓固態(tài)軟啟動裝置就需要再增加一個選擇開關(guān)來實(shí)現(xiàn)2#電機(jī)的啟動，這在一定程度上降低了該啟動方式的實(shí)用性。高壓固態(tài)軟啟動方式由于操作繁瑣，因此需要對開關(guān)安裝的位置進(jìn)行合理控制，一般情況下安裝在高壓電機(jī)的現(xiàn)場。

（四）磁飽和電抗器式軟啟動

磁飽和電抗器式軟啟動是一種采用鐵磁執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)的高壓電機(jī)軟啟動方式，這種軟啟動方法具有多種應(yīng)用優(yōu)勢，如起始電壓可調(diào)、電壓上升斜率及自動旁路時間控制等功能，對軟啟動器起到了良好的保護(hù)作用。與此同時，由于啟動裝置采用鐵磁，因此該方式也具備取材方便、便于電路控制等特點(diǎn)。據(jù)大量應(yīng)用數(shù)據(jù)表明，磁飽和電抗器式軟啟動方式能夠?qū)崿F(xiàn)電動機(jī)功率控制達(dá)到570KW，加之啟動裝置體積小、可靠性高，應(yīng)用范圍十分寬廣。

（五）可控變壓電抗器式軟啟動

可控變壓電抗器式軟啟動與磁飽和電抗器式軟啟動在工作原理上基本相同，都是通過調(diào)節(jié)電機(jī)主回路串聯(lián)電抗器的電抗值實(shí)現(xiàn)高壓電機(jī)的軟啟動。但兩種啟動方式的區(qū)別在于可控變壓電抗器式軟啟動的電流、電壓能夠從零開始持續(xù)可調(diào)，如此便避免了啟動時對電網(wǎng)電壓的影響，同時電動機(jī)轉(zhuǎn)速慢慢上升也減少了啟動時對電機(jī)傷害，提高設(shè)備使用壽命。此外，這種啟動方式控制十分靈活，并且在啟動過程中能夠在額定電流內(nèi)充分加速電動機(jī)，緩解啟動電流值高的難題。

三、結(jié)論

綜上所述，高壓電機(jī)軟啟動有助于機(jī)械設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行，具有十分顯著的應(yīng)用效益。隨著大型高壓電機(jī)的廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)高壓電機(jī)軟啟動方法的探討和研究，對于我國工業(yè)發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的影響和作用。