賈煜JIA Yu；李友紅LI You-hong；彭剛PENG Gang

（中國輕工業(yè)長沙工程有限公司，長沙410023）

1 概述

泰國THAI KALI 公司30 萬噸/年制鹽項目是目前泰國最大的制鹽工程，且為泰國首套MVR 制鹽裝置。項目原材料為井礦鹽。工程包括鹵水凈化車間和MVR 制鹽車間，即采用原鹽化鹵、兩堿法凈化除去原料中的鈣鎂離子，再通過鹵水預(yù)熱、MVR 蒸發(fā)、離心干燥的生產(chǎn)工藝。工程的主要核心設(shè)備包括蒸發(fā)罐、蒸汽壓縮機、離心機、干燥床等。其中，蒸汽壓縮機功率5400kW（6.6kV），功率較大，根據(jù)用戶電網(wǎng)條件，不能直接起動，因此我們初期選用晶閘管軟起動作為蒸汽壓縮機的起動裝置，結(jié)果在使用過程中出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的問題。

2 用晶閘管起動蒸汽壓縮機的問題

最主要的問題，起動時母線降壓過大。根據(jù)現(xiàn)場檢測，蒸汽壓縮機起動時，6.6kV 母線電壓最小值約72%Un，（6.6kV 母線電壓起動前為105%Un）。并引起了連鎖反應(yīng)：①低壓密封水泵熱繼過載跳閘。A 泵跳閘后，DCS 聯(lián)鎖投入B 泵，B 泵投入不到1S，同樣因為熱繼過載跳閘，只能通過人工在MCC 手動復(fù)位，重新合閘。②壓縮機油泵只能接在施工用電低壓母線段，怕油泵跳閘損壞壓縮機。③起動時上級變電站22kV 母線電壓最小值約為87%Un，引起其它裝置低壓柴油發(fā)電機誤以為0.4kV 母線失壓，自起動，影響較大。通過此次起動數(shù)據(jù)分析，可以看出：蒸汽壓縮機起動過程低壓設(shè)備風(fēng)險較大。起動過程中，低壓電機均有可能因低電壓導(dǎo)致熱繼過載跳閘，且兩臺泵一用一備均會跳閘，需人工復(fù)位。因業(yè)主全廠22kV 母線容量有限，導(dǎo)致壓縮機起動過程對全廠22kV 母線有影響，各處低壓母線都存在發(fā)電機誤動作的風(fēng)險。改善電網(wǎng)條件，投入大且周期長，不適合此次工程。因此，只有更換起動方式，才能解決蒸汽壓縮機的起動問題。通過查找資料和同行業(yè)參考，我們選擇了降補起動方式。

3 用降補起動蒸汽壓縮機的技術(shù)論證

由于電機起動時需要大量的無功功率，降補起動采用了一種無功發(fā)生器直接提供電機起動過程中所需要的部分無功電流，減小了從電網(wǎng)中所需要的無功電流。同時為了進一步減小電網(wǎng)側(cè)電流，又采用了一臺降壓器，以降低一些電機端電壓的微小代價大大降低了起動時網(wǎng)側(cè)電流，顯著減小了電網(wǎng)壓降。

為了進一步降低母線電流，本裝置還采用降壓器適當(dāng)降低了電動機的端電壓，從而降低了一些電動機電流。此時電機側(cè)起動電流為電機全壓直接起動電流的k 倍，降壓器輸入電流（網(wǎng)側(cè)起動電流）為降壓器輸出電流（電機電流減去無功發(fā)生器補償電流）的k 倍（k 為降壓器變比，k＜1）。

4 降補軟起在泰國MVR 制鹽項目上的應(yīng)用效果

4.1 相關(guān)技術(shù)參數(shù)

電機、負(fù)載和電網(wǎng)參數(shù)如下：

4.1.1 電機參數(shù)

額定功率：5400kW；額定電壓：6.6kV；額定電流：541A；額定轉(zhuǎn)速：1489 r/min；堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)：5.9 倍；堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：0.67 倍；最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：2.5 倍；

電機飛輪矩：2937kg.m2；功率因數(shù)：0.90。

4.1.2 負(fù)載參數(shù)

負(fù)載類型：離心壓縮機；靜阻轉(zhuǎn)矩：6932N.M；空載阻轉(zhuǎn)矩：11438N.M；

負(fù)載飛輪矩：6605kg.m2。

4.1.3 電網(wǎng)參數(shù)

全廠電源進線為：1 回115kV，采用1 臺35MVA 主變115/22kV；

馬克思的《〈政治經(jīng)濟學(xué)批判〉導(dǎo)言》指出，“生產(chǎn)、分配、交換、消費是構(gòu)成一個總體的各個環(huán)節(jié)”，“生產(chǎn)既支配著與其他要素相對而言的生產(chǎn)自身，也支配著其他要素”。?引起瘋狂地追加投資、誘發(fā)商品過剩、刺激人們以高消費為生活目標(biāo)從而威脅地球生態(tài)平衡的根本因素，是資本主義的生產(chǎn)關(guān)系。把高消費活動歸結(jié)為一般人性，是把資本主義社會的特殊風(fēng)尚夸大為人類社會的普遍習(xí)性，把歷史發(fā)展的結(jié)果幻想成歷史發(fā)展的原因。從理論上看，馬克思在批判盧梭、亞當(dāng)·斯密、大衛(wèi)·李嘉圖政治經(jīng)濟學(xué)的“上古漁夫”虛構(gòu)時早已經(jīng)揭示了這一點;從經(jīng)驗上看，我們只要觀察一下尚未徹底商業(yè)化的少數(shù)民族群體對于掙錢和花錢的冷漠態(tài)度，就足以證偽萊斯的命題。

MVR 制鹽車間電源進線為：1 回22kV，采用1 臺10MVA 主變22/6.6kV（圖中TR-13），蒸汽壓縮機為6.6kV 5400kW（X-S-201）；

6.6 kV 單母線最小短路電流：7.22kA。

4.1.4 技術(shù)要求

由于前期使用的是晶閘管軟起動裝置，起動時6.6lkV系統(tǒng)電壓壓降達(dá)到了20%以上，壓降太大，導(dǎo)致同母線下的低壓電機幾乎全部停機。因此，本次改用高壓降補起動軟起動裝置，對起動提出了以下幾點要求：

①6.6kV 網(wǎng)側(cè)起動電流不大于2.2 倍電機額定電流；

表1

②電機側(cè)起動電流不小于3.0 倍電機額定電流；

③6.6kV 母線電壓不低于85%額定電壓；

⑤電機起動時間不大于60s。

4.2 設(shè)計參數(shù)

4.2.1 起動計算

通過詳細(xì)計算，得到以下的計算結(jié)果：

網(wǎng)側(cè)起動電流最大為2.1 倍電機額定電流；

6.6 kV 網(wǎng)側(cè)電壓在86%Ue 以上；

22kV 母線電壓在90%Ue 以上；

電機端電壓為60%Ue 以上；

起動時間36s。

4.2.2 起動模擬

起動模擬曲線如圖1、圖2、圖3 所示。

4.2.3 項目調(diào)試及驗收

起動之前，為了確保一次起動成功，現(xiàn)場進行了反復(fù)確認(rèn)和多次模擬起動試驗，確保了一次、二次回路都準(zhǔn)確無誤。

圖1 網(wǎng)側(cè)電壓曲線圖

圖2 起動電流曲線圖

圖3 起動轉(zhuǎn)矩曲線圖

2018年8月10日，帶壓縮機起動5400kW 電機，一次起動成功?，F(xiàn)場記錄的數(shù)據(jù)為：起動時間30s，起動電流970A（為1.8 倍電機額定電流），母線電壓5850V（88.6%Ue），電機端電壓4800V（72.7%Ue），起動之前母線電壓6.6kV。從起動數(shù)據(jù)來看，起動時母線電壓壓降小于12%，起動時間只有30s，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于業(yè)主的要求。

4.2.4 高壓降補軟起動裝置與晶閘管軟起動裝置使用情況對比

該項目之前采用的是晶閘管軟起動裝置進行起動，由于壓降太大，就換成了降補軟起動裝置，使用情況良好?，F(xiàn)將二者的使用情況進行對比，如表1。

5 結(jié)論

降補軟起動采用了無功發(fā)生器對電機起動進行補償，并采用降壓器進一步降低了網(wǎng)側(cè)電流，使得電機電流和網(wǎng)側(cè)電流分別能滿足電機和電網(wǎng)的要求。起動電流小，電網(wǎng)壓降小，起動效果好。特別是在電網(wǎng)容量偏小、母線電壓不穩(wěn)定、功率因數(shù)低、電機功率偏大等復(fù)雜工況下的應(yīng)用，能完全體現(xiàn)出高壓降補軟起動的技術(shù)優(yōu)勢。