在傳統(tǒng)設(shè)計中，鼠籠式電機(jī)啟動往往采用直接啟動、串電抗器啟動或用自耦變壓器啟動，而進(jìn)口軟啟動裝置和變阻軟啟動裝置因投資昂貴而較少使用。但是采用直接啟動、串電抗器啟動和用自耦變壓器啟動時，會導(dǎo)致大啟動電流對電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊。因此需改進(jìn)為較軟啟動方式。

鋼鐵公司380m3高爐風(fēng)機(jī)的配套主電機(jī)為YKS4800—4型鼠籠電機(jī)，其額定功率4800kW，額定電壓為6kV，額定電流為532A，星型接法，要求在啟動過程中6kV母線壓降不能大于10％額定電壓，最大啟動電流控制在1650A以下，啟動時間控制在40s內(nèi)。

鑒于幾種啟動方式的比較，選用了高壓液體電阻軟啟動柜，其一次接線圖見圖1。



圖中1DL為主電機(jī)運(yùn)行真空斷路器，2DL為短接真空斷路器，5尺代表電液變阻器，電液變阻器的三相電阻由相互絕緣的三個絕緣箱體構(gòu)成，每個箱體內(nèi)部分別盛有電液以及一組相對獨立的導(dǎo)電極板，一動一定，動極板組通過柜體上部的傳動機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)控制運(yùn)行。啟動開始后動定極板間距離最大，此時1DL閉合，2DL斷開，電機(jī)開始啟動，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，動定極板間距逐漸接近，整個啟動過程均勻升速，無級切除，實現(xiàn)軟啟動，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時，動定極板間的電阻接近為零，此時，啟動過程完成，2DL閉合，液阻回路被短接，主電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

液體變阻器阻值的最佳配制計算公式如下。



式中：m—未串尺前啟動電流與額定電流之比；

Ie-電機(jī)額定電流；

n—串人尺后啟動電流與額定電流之比；

ux-電源線電壓。

根據(jù)參數(shù)代入液阻配制公式得出Rs=2．6Ω，即每三相液阻每相配制最大電阻為2．6Ω時啟動電流可控制在三倍額定電流左右。凌鋼4800kW電機(jī)按上述要求進(jìn)行配置，閉合1DL后，電機(jī)緩慢啟動，啟動瞬間電流為1490A，隨著電液電阻均勻減小，電流逐漸增大，轉(zhuǎn)速則平滑上升，當(dāng)電流增至1580A并維持了幾秒鐘時電機(jī)轉(zhuǎn)速已接近額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)電流迅速從I580A下降到100A，整個啟動過程共用了26s，見圖2。啟動過程中最大母線壓降為6％額定電壓，各項實測數(shù)據(jù)表明所有參數(shù)符合要求，在整個啟動過程中機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備均沒有受到大電流沖擊（風(fēng)門開度7％）。

 

經(jīng)過多次啟動，認(rèn)為液體電阻軟啟動裝置切實可行并具有以下特點。

（1）采用PLC控制，可實現(xiàn)遙控或中央控制。

（2）對啟動過程可預(yù)先進(jìn)行計算機(jī)仿真計算，然后確定最佳的啟動參數(shù)。

（3）能有效控制啟動電流，減小大電機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，降低對電網(wǎng)容量的要求。

（4）啟動平穩(wěn)，加速均勻，減輕了啟動過程對機(jī)械和電氣設(shè)備的沖擊，延長電動機(jī)壽命。

（5）液體電阻熱容量大，可連續(xù)啟動二次以上，維護(hù)方便。

（6）啟動速度快、安全性好。
（7）電阻更改方便、調(diào)節(jié)余地大、通用性好。