1、国家职业资格全国统一鉴定 电工技师电工技师 论文论文 （国家职业资格二级） 论文题目：液态软起动装置在磨煤机电机上的应用 姓 名： 身份证号： 准考证号： 所在省市： 江苏省连云港市 所在单位： 1 液态软起动装置在磨煤机电机上的应用液态软起动装置在磨煤机电机上的应用 陈为民 连云港碱业有限公司 摘摘 要要 本文首先阐述了高压交流电机直接起动及直接起动的危害，其次介绍 GZYQ-型高压交流液态软起动装置的系统组成、工作原理、主要性能特点及 在锅炉磨煤机电动机上的应用的安全运行情况分析对比。 关键词 高压电动机 直接起动 液态软起动装置 液态电阻 2 目录目录 摘 要 . 1 引言 . 3 第一
2、章 GZYQ-S型高压交流电动机液态软起动装置 . 4 第二章 GZYQ-S型高压液态软起动装置在运行中的检查及维护 . 8 第三章 GZYQ-S型高压液态软起动装置故障案例分析 . 9 第四章 结束语 . 10 3 引言引言 现代企业各种生产设备大多采用三相交流电动机拖动，而一般的电气传 动设备大多为了节省投资，往往优先采用直接起动，这样既节约资金又使控 制回路简单。但大功率交流电动机直接起动起动电流较大，一般达到4-7倍额 定电流，对电气系统冲击较大，往往要受到电网容量的限制。而且直接起动 冲击电流将带来多方面的危害：一是对短路容量有限的电网，造成网压下降， 影响共网其它电气设备的正常运行
3、；二是对电动机及拖动的生产设备产生电 气和机械冲击，易造成电动机绕组过热加速电动机老化或机械损伤；三是起 动电流大造成起动时能量损失多，尤其是频繁起动的电机浪费电能明显。如 果采用传统的电抗器或自耦变压器等作为起动元件，由于容量限制，一旦设 计参数已定，起动参数就不可调整，从起动性能方面难以满足电动机及拖动 生产机械的起动要求，甚至起动失败，因此，在实际生产中对大功率的高压 电机采用软起动非常有必要。 连云港碱业有限公司热电车间有4台锅炉，每台锅炉有两台磨煤机电动机， 电压等级为6KV，功率为320KW，额定电流为39.2A,起动方式为直接起动,磨煤 机作用于锅炉制粉，因受粉仓容量限制，需频繁
4、起动，一台磨煤机每天大约 起动3-5次，每次起动电流高达280A左右，起动时间大约10秒，如此长时间的 起动大电流，对我们6KV电网有很大冲击，造成电网电压突然下降，影响其他 用电设备的正常运行。同时，电机起动时的冲击力矩会降低电机及所连机械 设备的寿命，可能造成机械断轴，连轴器断销，频繁的大电流起动还将造成 电机烧毁。以往每年磨煤机在起动过程中都会发生1-2次事故，造成锅炉熄火， 严重时造成6kv系统失电，给化工生产带来很大的损失，因此，公司决定对磨 煤机电动机起动方式进行改造。我们结合国内外各种电机软起动方式，考虑 其经济性、安全性，最终选用湖北追日电气生产的GZYQ-S型高压交流电动 机
5、液态软起动装置，该装置可以满足不同工况下起动的各种要求，与传统的 起动装置相比，具有更好的起动控制特性和保护性能。 4 第一章第一章 GZYQGZYQ- -S S型高压交流电动机液态软起动装置型高压交流电动机液态软起动装置 1.11.1主要技术参数主要技术参数 1.1.11.1.1软起动参数软起动参数 设 备 型 号 GZYQ-S 额定电压（kV） 6 最大工作电压（kV） 6.9 最大工作电流（A） 630 额定绝缘 水 平 工 频 25/42kV（有效值一分钟） 冲 击 75kV(1.5/400)全波 起动电流 1.53.5Ie 起动时间 18160秒可调 安装设备 8台磨煤机 1.1.2
6、1.1.2磨煤机电机参数磨煤机电机参数 型号 额定容量 额定电压 额定电流 YTM630-8 320 kw 6.0 kv 39.2A 1.21.2系统组成系统组成 为此，我们专门在厂用6kv配电室与磨煤机电机之间增加软启动配电室， 使电源经过真空开关先到软启动再到电机，达到软启动目的。液态软起动系 统由高压真空开关1QF、液体电阻柜RS、极板、传动机构、辅助高压真空接触 器KM2、高压真空主接触器KM1及控制系统组成。（如下图） 5 1.31.3控制原理控制原理 控制原理如下图，GZYQ-S型起动装置与高压开关柜互锁，在液阻柜允 许起动状态下，合上高压开关，相当于在电动机定子回路中串入一特制的
7、可 控液态电阻器,随着电动机的起动,液态电阻器的动、定极板之间的距离按预 定设置自动改变，其阻值呈无级平滑减小，因此使得电动机端电压均匀升高， 从而实现电动机及拖动生产机械的柔性平滑“软”起动。起动结束后，主机 投入正常运行，液态电阻自动被切除。起动过程中对电网无冲击干扰，无谐 波污染。液阻和起动时间可根据设备工况随机调整，轻载起动电流不大于2.5 倍额定电流，可连续起动三次。 6 1.41.4主要性能特点主要性能特点 1) 该装置运用计算机专用仿真软件对电动机及其拖动设备的起动全过程 模拟仿真，事先可对电动机起动性能进行分析，得出最佳起动曲线。 2) 起动时间、液态电阻阻值等参数可根据现场实
8、际工况随机调整；液态 电阻阻值可按被控电动机最佳电磁转矩，最小起动电流进行设定，起 动过程完全受控，由此电网压降也得到有效控制；起动过程平滑，对 电动机、电网以及机械传动系统无冲击。 3) 自动检测液态电阻液位、液温，报警提示功能完善，使得保护功能安 全可靠。 4) 采用 PLC 控制，控制简单，可靠性高，能与工业计算机联网，实现远 程通讯和计算机控制。 7 1.51.5液态电阻值液态电阻值 将动、定极板置于初始位置，在定极板和动极板之间施加6.3V交流电 压测量所配液阻回路电流，由：R=UI计算出实际配制的液体电阻值R0 ，所 需R0值由下式确定： 式中：m未串R0前起动电流与额定电流之比，
9、一般取 47。 Ie电机额定电流 n串入R0后起动电流与额定电流之比 Ue电机额定工作电压 根据以上公式计算，磨煤机电机所需液态电阻值R0约为26。 8 第二章第二章 GZYQGZYQ- -S S型高压液态软起动装置在运行中的检查及维护型高压液态软起动装置在运行中的检查及维护 日常巡检要求电气运行人员每班对软起动配电室巡检一次，检查软起动 有无异常。定期工作规定每周四电气运行人员检查软启动液位是否正常，若 液位偏低，应及时联系维护班加水，在添加水时，应避免水珠飞溅，加完水 后必须用干净棉纱将液阻箱体表面擦干，确保绝缘合格。要求检修人员每季 度对软起动传动机构检测、维护，必要时对配件进行更换。每
10、年安排试验人 员检查设备的绝缘情况，确保设备安全。 9 第三章第三章 GZYQGZYQ- -S S型高压液态软起动装置故障案例分析型高压液态软起动装置故障案例分析 该软起动装置自投运以来运行稳定可靠，故障率低，易排除，检修工作 量小，同时我们也积累了一些检修经验，现将多年来运行中遇到的故障案例 及处理方法进行整理如下： 序号序号 故障名称故障名称 可可 能能 原原 因因 处处 理理 方方 法法 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 联系维护人员加水至正常液位线。 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，联系
11、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， 并检查热过载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。 2 起动超时动作 运行投切信号 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 联系维护人员加水至正常液位线 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
12、 调整至灵活，复位传动电机热过载继电器， 并检查热过载继电器整定值是否正确 4 起动后液阻不工作 二次联锁不通 起动瞬间堵转 液阻值偏大 对原值减小 起动瞬间跳闸 起动负荷大或过流继电器参数不合适 因负载重起动失败 延长起动过程中动极板停顿时间（修改 程序），液阻值偏大，对原值减小 起动结束时过流跳 液体电阻值小 液体电阻值或重新整定继保定值 水箱对地绝缘低 水箱表面不干净或水箱渗漏 起动过程中跳闸 过载,短路 检查电机微机保护动作情况。 起动后液温指示高 缩短起动时间，液阻值取下限,强制降温 1 第四章第四章 结束语结束语 磨煤机高压液态软起动装置投用至今，系统运行状态良好，设备稳定可 靠，
13、满足了磨煤机频繁起动的要求。而磨煤机起动电流也有原先280A降到 160A左右，起动时间、液态电阻阻值等参数也根据现场实际工况进行调整， 使整个起动过程平滑，并在起动过程及运行过程进行实时监控，同时该装置 具备完善的报警提示功能，通过与电机微机保护的配合，有效地降低磨煤机 的故障率，降低配电容量，减少对6kv系统的影响，很大程度上提升了我厂电 网的安全稳定性；同时降低起动力矩的冲击，缓减对电机转子鼠笼条和支柱 瓷瓶的冲击,延长电机及机械设备的使用寿命；也大大降低维修强度,并节约 电机维修费用约5万元/年。同时在很大程度上减少因磨煤机电机故障造成的 化工生产损失，为锅炉系统的安全稳定运行提供有力保障，确保化工生产正 常进行。 1 参考文献参考文献 1. GZYQ-型高压交流电动机液态软起动装置 湖北追日电气 2.交流异步电动机软起动器的应用 李文秀 青海电力,2004年,第04期 3.大型高压电机应用热变电阻软起动装置后的优化 郭文武 电世界,2013年,第06期
