高压鼠笼式电机液阻软起动柜
摘要：论
述了高压鼠笼式电机液阻软起动柜
的几种传统起动方式和软启动器起动方式及其优缺点，关键词：高压鼠笼式电机液阻软起动柜；起动特性；起动方式；软启动柜
一、概述
高压鼠笼式电机液阻软起动柜（“简称高压液阻柜”）适用于额定电压为3~10KV大、中型同步或异步鼠笼式电机的软起动。在静态工作条件下，与电抗器性能相同；在动态工作条件下，可实现无级的连续起动。由于其利用液体电阻的负温度特性，使电机的端电压逐步上升，起动转矩也逐步增加，因而电机起动比较平稳。特别是该系统结构简单、可靠性强，不仅经济实用，而且安装和操作简单、维护方便。
它广泛应用于冶金、建材、矿山、石化、供水、电力行业等的泵类、风机、压缩机、破碎机、皮带传输机等各大、中容量高压电机的重载起动，是传统的电抗器降压起动、直接起动的理想的替代产品。高压交流电动机液态软起动柜主要性能特点如下：
1 标准型
-
采用具有国内领先水平的计算机仿真软件对电动机的起动全过程进行模拟仿真，使电动机起动的全过程可预测、可调整、可控制。
-
起动电流小而平滑、无冲击，显著降低电网压降，保证电网的可靠运行，有效保护电动机及传动机械。
-
具备完善的报警提示功能和电动机保护功能。
-
采用PIC控制，可靠性高。
2 增强型
-
在标准型的基础上，增加电流闭环自动控制功能。即在电动机起动过程中自动检测电动机电流，同时根据电流大小自动调节控制装置，使电动机起动最佳化。
-
采用先进的控制技术，使电动机起动过程的控制响应更快，精度更高。
-
电动机起动电流可预置，满足不同工况、负载的起动要求。
3 智能型
-
采用计算机控制系统、动态软件，对软起动装置进行智能化监控。
-
友好的人机界面，观察、操作、记录非常方便。
-
可输出实时电流曲线、实时电压曲线（显示、打印）。
-
数据库全面，可随时调用各类数据以便系统分析。
-
电动机起动完成后，实施有效动态监控。
-
电动机运行的历史曲线使电动机运行过程一目了然。
-
完善的报警提示功能。
-
通信功能、网络功能。
二 工作原理
该装置是在电机定子回路中串可变液体电阻的一种降压起动方式，即随着主电动机的起动，装置自动改变液体电阻动、定极板之间的间距，使电阻线性均匀减小，电机端电压均匀提高的一种起动方式。
主机起动结束后，软起动装置从主回路中完全脱离或处于零电位，活动极板自动复位，为下次起动作好准备。
三 型号说明
四 主要技术参数
|
额定电压(KV 有效值) |
3 |
6 |
10 |
|
最高电压(KV 有效值) |
3.5 |
6.9 |
11.5 |
|
电液箱工频耐压(KV) (有效值) |
相对地 |
18 |
23 |
30 |
|
相同间 |
12 |
15 |
18 |
|
最小电气间隙(mm) |
75 |
100 |
125 |
|
起动电流/额定电流(Iq/Ie) |
2.5～3.5(现场可调） |
|
液阻正常工作温度（℃） |
0～70 |
|
起动时间（S） |
10～60～120（现场可调） |
|
防护等级 |
IP20，IP30 |
|
连续起动次数（次） |
﹤1250KW |
3～4 |
|
≥1250KW |
2～3 |
注：起动电流在负载系统阻力矩允许的情况下可控制到最小。
使用环境条件：
1）环境温度：最高气温﹢40℃，最低气温0℃；
2）空气相对湿度不超过90%；
3）海拔高度不大于1000M；
4）地面倾斜度不大于5°；
5）安装地点无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动；
注：若有特殊使用条件，请在订货时注明
五 典型一次方案
一次方案图（可实现与GG1A、XGN、KYN、JYN、GZS等多种柜型配套）
说明:图表中虚线框内元件为液阻起动设备.
六 符合标准
高压开关设备和控制设备标准共用技术要求 GB/T11022-1999
3-35KV交流金属封闭开关设备 GB3906-1991
高压交流电动机液态软起动装置 Q/FZR2-2000
七 产品规格及安装基础图
根据主电机容量及接法不同，主要有如下产品规格：
|
适用于高压鼠笼式(同步)电动机定子绕组星点可以打开(Y接法) |
|
|
型 号 |
电机功率 |
外形参考尺寸(mm) |
安装参考尺寸(mm) |
备注 |
|
|
(KW) |
高(H) |
宽(W) |
深(D) |
W |
D |
Φ |
|
|
LXMGD-1500/□-Y□ |
≤1500 |
2650 |
1200
1000
800 |
1200 |
1000
800
600 |
1000 |
16 |
两面 |
|
|
|
两面，
一体化断路器 |
|
|
LXMGD-2000/□-Y□ |
≤2000 |
2650 |
1200
1000
800 |
1200 |
1000
800
600 |
1000 |
16 |
两 面 |
|
|
|
两面，一体
化断路器 |
|
|
LXMGD-3000/□-Y□ |
≤3000 |
2650 |
1200
1000
800 |
1200 |
1000
800
600 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-3500/□-Y□ |
≤3500 |
2650 |
1200
1000
800 |
1200 |
1000
800
600 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-4000/Y□-Y□ |
≤4000 |
2650 |
1200 |
1200 |
1000 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-5000/□-Y□ |
≤5000 |
2650 |
1200 |
1400 |
1000 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-6000/□-Y□ |
≤6000 |
2650 |
1200 |
1400 |
1000 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-7000/□-Y□ |
≤7000 |
2650 |
1200 |
2000 |
1000 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
LXMGD-8000/□-Y□ |
≤8000 |
2650 |
1200 |
2500 |
1000 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-10000/□-Y□ |
≤10000 |
2650 |
1200 |
2500 |
1000 |
1000 |
16 |
四面组合柜 |
|
|
|
|
LXMGD-□/□-Y□ |
﹥10000 |
根据技术要求,特殊设计 |
四面组合柜 |
|
|
适用于高压鼠笼式(同步)电动机定子绕组星点不能打开(△接法) |
|
|
型 号 |
电机功率 |
外形参考尺寸(mm) |
安装参考尺寸(mm) |
备注 |
|
|
(KW) |
高(H) |
宽(W) |
深(D) |
W |
d |
Φ |
|
|
LXMGD-1500/□-△□ |
≤1500 |
2600 |
1200 |
1200 |
1000 |
1000 |
16 |
两面 |
|
|
LXMGD-2000/□-△□ |
≤2000 |
2600 |
1200 |
1200 |
1000 |
1000 |
16 |
两面 |
|
|
LXMGD-3000/□-△□ |
≤3000 |
2600 |
1200 |
1200 |
1000 |
1000 |
16 |
两面组合柜 |
|
|
LXMGD-4000/□-△□ |
≤4000 |
2600 |
1200 |
1200 |
1000 |
1000 |
16 |
两面组合柜 |
|
|
LXMGD-5000/□-△□ |
≤5000 |
2600 |
1200 |
1400 |
1000 |
1000 |
16 |
两面组合柜 |
|
|
LXMGD-/□-△□ |
﹥5000 |
根据技术要求,特殊设计 |
|
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|
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注：随着产品不断更新换代，外形及安装尺寸会有所变化，请以实际的产品为准。
其柜体安装基础图如下：
单面柜安装基础图
图 一
三面柜安装基础图
图 二
四面柜安装尺寸则为（2650×1000×1200）×3＋2650×800×1200
八 功能说明
本装置主要由柜体、电气室、电液箱和传动机构四部份组成，下面分别介绍各部分的功能：
(1）柜体
由角钢和金属薄板焊接而成，柜体内预留有工作接地和接地母线，为保证柜体接地良好，应妥善与保护接地连接牢固；柜内应保持清洁、干净，其一次进出线均采用高压电缆连接下进下出。
(2）电气室
电气室内安装有各种用于在主机起动过程中参与控制保护的低压电气元件、PIC等，门是安装有操作开关、信号灯等，室的下部安装的是二次外接端子排，电气室的电源为AC380V，15A（三相四线）及±KM即可。
(3）电液箱
电液箱在柜内下部，箱内安装有液体电阻的动、定极板，在主机起动过程中正是通过控制改变他们之间的间距来实现软起动的，在停机断电的情况下经常观察液位高低，液面过低请注入清水（自来水）。电液箱是本装置的核心之一，只有在箱体完好、状态（包括液温、液位）输出正常、动定极板位置适宜，本柜才能输出允许起动信号，主机才能完成起动合闸，关于允许起动信号所包含的全部条件将在使用及维护中进行介绍。
(4）传动机构
传动机构在柜内上部，主要作用是由传动机电机带动极板运动以改变电阻的大小来实现软起动，应定期（每月）进行检测、维护，以保证机构运转灵活。
电阻的大小对应有四个特征位置，分别有四个位置开关，分别是初限位、初限位保护、末限位、末限位保护，其中初、末限位间的间距，是本液态软起动装置的有效控制行程，在初限位处电阻最大，末限位处电阻最小（接近为0），初、末限位保护是控制传动机构的最大活动空间，它们动作时均有报警输出，但只作为警示信号，不要求主要停车检修。报警信号的消除可通过操作电气室门上的手动试车、手动复位按钮使机构脱离报警位即可。初限位保护位置开关是初限位位置开关的后备，作用是控制传动机构上升（复位）时的准确停车，同样，末限位保护位置开关是末限位位置开关的后备，作用是控制传动机构下降时的准备停车。
在脱机运行时，传动机构应自动复位到初限位处，主机起动前，根据起动需要的阻值，传动机构使动极板移动到一合适位置或初限位处允许起动，起动过程中，传动机构按预定的程序下移（减小阻值），起动完成液阻切除后，极板自动复位到初限位处为下次起动作好准备。传动机构中的拖动电机过载一般只作为警示信号，如用户另有要求，也可作为分闸信号使主机停车。
九 装置的安装、调试
(1) 安装就位
-
软起动装置安装前，首先应确保安装基础符合《建筑电气安装工程质量检查评定标准》GBJ303-88的要求，并参加柜体安装基础图图一、图二完成基础施工。
-
软起动装置拆箱后，应首先保管好随机文件资料，并根据装箱单检查随柜备件、附件是否齐全，并作好相应记录，然后检查有没有明显的损坏。如没有问题，可采取垂直吊装的方式实施就位。
-
三面组合柜的安装务必仔细检查，确保从柜体正面从左至右布置的相序为A、B、C次序。
(2) 电气检查及安装
-
通电前应仔细对软起动装置上主回路元件进行检查。具体的方法请参阅相关的技术文件。
-
柜内工作接地和保护接地应连接牢固、导通良好，接地母线在适当的地方与建筑预设的接地网相连接，确保人身设备安全。
-
电气接线及部件组装请依据随机文件资料中提供的有关图纸认真进行。
-
所有单机调试必须保证在高压断电的情况下进行！正式通电前，必须确认传动机构的运行方向正确，确认（调整传动电机运转方向）的方法如下：
-
接通控制电源，脱机运行时传动机构应自动复位（上升），可通过操作电气室门上的按钮使机构升降，确保手动试车时极板下降，手动复位时极板上升。
-
根据原理图，检查软起动装置内各部分电器控制性能是否正常，动作是否可靠，并依据下面的动作流程检查软起动装置动作至正常：
-
允许起动→主机合闸→主机联机起动→极板下降（LXMGD2、3型起动电流过大起动完成时时有上升现象）→主机运行（LXMGD-Y型：星期三点短接；LXMGD-△型：运行柜投入）→软起动装置切除→极板复位至初限位处（为下次起动作好准备）
(3) 液阻的配制：
-
首先将软起动装置活动极板调至允许起动状态；
-
打开电液箱盖板，向箱内注入清洁的自来水至液位线以下约20mm处，将电液粉用温水溶解后，正确连接电阻至电气室内预留的AC6.3V或AC24V测量电源，由图三所示测量回路中Rs＝U/I计算出实际配制的液体电阻值，在边测量边搅拌的情况下将溶解的电液适量注入电液箱中；
-
所需Rs(Ω)值由下式确定
式中：m-未串R前起动电流与额定电流之比，一般取4～7
n-串入R后起动电流与额定电流之比，取2.5～3
Ie-电机额定工作电流（A）
Ue-电机额定工作电压（V）
(4) 测量回路：
图 三
液阻配制完成后应确保电液箱的电液至口部液位线处，且液位状态正常；
(5) 联机通电前的检查
-
联机通电前应用干布将电液箱四周擦净，再用2500V光欧表检测确保三相对地及相间绝缘电阻在10MΩ以上（注：此处的绝缘电阻值指断开外接线路时，在本说明书第4项所述使用环境条件下），必要时需进行工频耐压试验；
-
联机通电前需手动模拟试机2～3次，电气动作、信号指示均正常时，再与开关柜联调空动作，反复试验正常后，方可联机通电。
十 使用和维护
本装置具有较大的热容量，允许一定的连续起动，但多次连续起动会出现液温过高（一般设定为65～70℃）。在主机起动前一旦液温过高时，就有报警输出，同时产生电气联锁禁止起动，以防止电机起动造成液体飞溅等不安全因素，这时需经过一定时间的冷却，待液温过高报警消除即可。需要强调的是液位过低、液温过高等保护开关，在主机起动前有报警输出时即禁止起动，但在起动过程中或起动结束后有报警输出时在能确保没有液体沸腾造成飞溅情况下，报警输出只作为警示信号，不要求主机停车检修，可将报警声响回路关闭，待停机断电后或下降起动前排除即可。
软起动装置在起动及运行中，除应遵守有关规程外，还应注意以下问题；
(1)操作程序
虽然软起动装置设计有保证开关柜各部分操作程序正确联锁，但是操作人员对软起动装置各部分的投入仍应严格按开关柜操作规格和相关技术文件的要求进行，不得随意操作。否则，容易造成设备损坏，甚至引起事故。
-
软起动装置的检修应按有关高压断电检修的规格要求进行，确保人身设备安全。
建议用户特别注意以下几点：
-
定期（每月）检查液位是否正常，若液位太低，应及时添加清水；在加清水时应避免水珠飞溅，并用干燥、洁净的棉纱将电液箱体表面擦干，确保绝缘强度。
-
定期（每季）进行传动机构检测、维护、检修或更换上、下限位开关。
-
定期（4～5年）更换电液，同时清洗极板和箱体；先用稀盐酸，清洗极板上的氧化物，而后再用清水洗净，箱体在取出和置入时避免撞击以免损坏箱体。
-
定期（每年）检修设备的绝缘情况，确保设备的安全。
! 所有检验、检查操作必须在高压断电确认情况下进行
（2） 故障及处理方法
序
号 |
故障
名称 |
可 能 原 因 |
处 理 方 法 |
备 注 |
|
1 |
主机起
动前允
许起动
灯不亮
或允许
起动继
电器不
动作
|
液位过低 |
添加清水至正常液位线 |
|
|
液温过高 |
待液温降至正常范围 |
|
液温过低 |
执行阻值校正 |
|
动极越位 |
用手动试车或复位按钮调整传动机构
至正常位；行程开关失灵，更换 |
|
传动过载 |
检查传动机构运转有无卡死,添加润
滑油并调整至灵活；复位传动电机热
过载继电器，并检查热继电器整定值
是否正确。 |
|
有综合报警 |
针对可能的原因逐项排除 |
|
信号灯损坏 |
更换 |
|
继电器损坏 |
更换 |
有关工艺联锁
信号未到 |
调整有关工艺联锁信号至正常 |
|
2 |
超动超
时动作 |
运动投切信号失灵 |
全面检查起动切换回路电源和投切
信号至正常；
|
|
|
负载过重或起动力矩过小 |
减小起动电阻，增大起动电流或延长超时保护时间至合适 |
|
3 |
综合报
警灯亮
或发出
报警声
响
|
液位过低 |
添加清水至正常液位线 |
起动或
运行过
程不作
用于分
闸
|
|
液温过高 |
待液温降至正常范围 |
|
动极越位 |
用手动试车或复位按钮调整传动机构
至正常位；行程开关失灵，更换 |
|
传动过载 |
检查传动机构运转有无卡死，添加润
滑油并调整至灵活；复位传动电机热
过载继电器，并检查热继电器整定值
是否正确。 |
十一 运输与储存
-
本装置的运输过程中，严禁横放、侧置，并需加防雨措施；
-
本装置（即使是带外包装的）不宜长期在户外储放。较长时间不用的柜子包括电液粉等备件，应储放在干燥、通风的室内。
十二 开箱须知
产品在开箱时应具备以下文件和附件：
-
产品的合格证
-
产品技术说明书
-
装箱单
-
产品的随机图纸
-
软起动装置内主要元件的安装使用说明书等技术文件或附件
-
随柜组件及备件（包括电液粉）
十三 订货须知
订货时请提供下列资料：
-
电动机型号、额定功率、额定电压、额定电流、定子接法（Y、△）星点可否打开；
-
若需做仿真应提供电动机拖动的负载特性，Iq/Ie、Mq/Me、Mmax/Me、GD2、电网短路容量§d和工况说明；
-
设备表面颜色；
-
若用户有其它特殊要求，可与我公司协商订货。
本技术说明书内容如有变更，恕不另行通知。由于标准和材料的变更，本说明书所述特性和图文如与随机资料不符，以随机设计资料为准。
以上关键词：水阻柜、液阻柜、水电阻、水阻启动柜、液阻起动柜、高压电机起动柜、笼型电机绕线电机启动柜、软起动柜、电解粉
公司网址：www.shuizugui.net
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