楊勇

東北特殊鋼集團股份有限公司技改處 遼寧大連 116000

1 大功率啟動方式的種類及特點

目前大功率電機的啟動方式主要有：串自耦變壓器啟動、串電抗器啟動、液力耦合器調(diào)速、交流變頻器啟動及調(diào)速、固態(tài)軟啟動、液態(tài)軟啟動。

2 軟起動方式的選擇

液態(tài)軟啟動裝置是以損失部分起動力矩為代價的，但對于非恒轉矩（如風機）或輕載起動的大功率高壓交流電動機來說，在電網(wǎng)容量不是足夠大或瞬間對拖動設備沖擊大時卻是可能采取的最佳方式之一。可選用YRQ系列液體電阻起動器。增壓風機電機拖動系統(tǒng)的基本原理是把原來直排的含硫燒結煙氣通過引風機引至脫硫裝置脫硫除塵后排入大氣減少對環(huán)境的污染。如果電液變阻器技術應用在脫硫引風機十千伏高壓電動機的起動，可延長電動機起動時間30秒甚至更多。再說設備價格也比較便宜只有幾十萬元，顯而易見軟啟動大大提高大型電動機的起動性能。

東北特鋼集團大連基地煉鐵廠1800kW脫硫增壓風機采用襄陽源創(chuàng)工業(yè)控制有限公司研制生產(chǎn)的YRQ系列液體電阻起動器。

3 液態(tài)軟起動裝置的系統(tǒng)構成原理

本工程所選擇YRQ系列液態(tài)軟起動裝置融合多項先進控制技術。具有計算機仿真設計、PLC控制器、遠程通訊、極板控制采用交流無級變速伺服電動機等。液態(tài)軟起動裝置的系統(tǒng)構成和一次電路接線相對比較簡單，電動機主接線盒中接線端子直接接入電源起動柜；電動機中性點接線盒內(nèi)星點打開，接線端子接入星點柜。通過三相可變液態(tài)電阻器、主機起動柜斷路器、星點短接斷路器等主要設備完成電動機的起動和運行。液態(tài)電阻器每相均由一個絕緣的環(huán)氧樹脂電液箱構成，三相分別絕緣獨立，內(nèi)部裝有濃度可調(diào)的電解液，可很方便根據(jù)不同電動機參數(shù)、負載類型等現(xiàn)場多變情況，調(diào)配適當?shù)碾娊庖簼舛?；動極板通過傳動系統(tǒng)及無級變速伺服電動機控制其運行，由限位開關反饋動極板的運行位置給PLC控制器。電動機整個起動過程控制在要求的起動倍數(shù)下均勻升速，實現(xiàn)電動機“軟”起動的目的[1]。

4 采用液阻裝置啟動的技術特點

4.1 系統(tǒng)結構合理

10kV系統(tǒng)結構及配置合理，對設備無機械應力沖擊，可延長電機和機械設備的使用壽命。結構簡單、全部操作自動化、安裝、維護方便。

4.2 穩(wěn)定電網(wǎng)

起動電流小且恒定，對電網(wǎng)無沖擊。起動電流小于額定電流的1.3倍。降低了大電機啟動過程中對電網(wǎng)的沖擊。

4.3 節(jié)省投資

可降低電機重載起動對變壓器容量的要求，減小一次性投資。液態(tài)軟啟動裝置價格低、維護方便、易檢修、節(jié)省大量投資。

4.4 安全性

可低壓起動。只要電網(wǎng)電壓能保證電機正常運行，就能保證順利起動。設置了過壓、欠壓、缺相、接地不良、啟動超時保護，采取嚴格的接地及避雷保護，并保證整個液態(tài)軟啟動產(chǎn)品的液阻箱體在啟動開始前和結束后與高壓電網(wǎng)分離。

4.5 液態(tài)電阻的可調(diào)整性

由于液態(tài)電阻可很方便根據(jù)不同電機參數(shù)、負載特征現(xiàn)場調(diào)配適當?shù)淖柚担也捎肞LC控制技術及電流閉環(huán)自動控制功能，整個啟動過程可跟蹤啟動電流或啟動轉矩的變化，達到恒電流啟動。

4.6 檢測儀表的隔離性

具有起動超時、超溫、失壓、超行程等多重保護功能。

5 在脫硫風機電機的實際應用

YRQ系列液體電阻起動器采用PLC控制，內(nèi)部設置液位、動極板等的位置信號、星點的開閉信號等，都有必要的聯(lián)鎖，當條件不滿足開機條件時裝置閉鎖，不允許主電動機起動，保證使設備安全的可靠運行。

當電機開關柜合閘的同時，水阻柜接收到真空斷路器運行信號，動極板自上而下開始運行，在設定的時間內(nèi)電阻值逐漸下降，當電阻接近于零時，安裝在水阻柜內(nèi)的真空接觸器吸合，電機啟動完成，經(jīng)過延時幾秒后，動極板自動復位至原始狀態(tài)，等待一下次啟動。如水阻柜在預定的時間內(nèi)起動沒有完成就會發(fā)出一個故障報警信號，自動切斷開關柜，確保電機不開路[2]。

脫硫增壓風機電機型號YKK710-6，額定功率1800千瓦，額定電壓為10kV，額定電流132A，三相液阻每相配制最大電阻為12Ω時，電動機起動電流控制在3倍，起動時間約32s。

增壓風機電機通電后，電機緩慢起動，起隨著電液電阻均勻減小，電流逐漸增大，轉速則平滑上升，當電流增至212A并維持了22秒后電機轉速接近額定轉速，電機電流迅速下降到76A，電機星點閉合短接，整個起動過程共用33s。從各項實測數(shù)據(jù)看出所有參數(shù)符合要求，在整個起動過程中大大減小機械設備和電氣設備起動瞬間受到的大力矩和大沖擊電流。

該增壓風機電機一次起動成功；液態(tài)軟起動裝置運行平穩(wěn)，整個起動過程中無振動、異響發(fā)生；上級供電系統(tǒng)運行正常，無跳閘事故發(fā)生。實際最大起動電流為2.9倍；起動時間為33s，起動實測數(shù)據(jù)與上述理論計算基本接近[3]。

6 結語及需注意問題

實際的起動效果驗證了本設計方案的可行性、可靠性。液態(tài)軟起動裝置的起動效果令人滿意。脫硫增壓風機電機的成功起動，為脫硫系統(tǒng)早日投用打下堅實基礎，將產(chǎn)生極大的環(huán)保效益。在整個脫硫系統(tǒng)熱試、投產(chǎn)期間，增加風機又分別進行過三次起動，均一次起動成功，液態(tài)軟起動裝置運行平穩(wěn)、可靠，液阻水箱溫升正常，在起動期間電動機的定子繞組溫升均正常。

在脫硫增壓風機的起動過程中需注意以下問題：電動機配電回路盡量接到系統(tǒng)短路容量大的母線段上，以降低起動電流對電網(wǎng)的沖擊；起動大型機組前，必須進行整機組盤車，同時應將風門進氣閥門調(diào)至最小（開度在10°以下為宜），讓機組盡可能最小負荷下起動，以縮短起動時間。