浅析10KV高压电机液态软启动技术

液态软启动技术与以往采用的自耦变压器或变频启动相比表现出了较大的优势。如表1。

1 液态软启动装置的工作原理及特点

1.1 装置结构

装置结构如图1。图中1QF为主电机运行断路器，2QF为短接断路器，Rs代表电液变阻装置。电液变阻装置的三相电阻由相互绝缘的3个绝缘箱体构成，每个箱体内部分别装有电液以及1组相对应的导电极板，一动一定。动极板通过柜体上部的传动机构及控制系统控制运行，启动开始时，动定极板间距最大，次数1QF闭合，2QF断开，电机开始启动。

随着电机转速的均匀上升，动定极板间的距离逐渐接近，整个启动过程均与升速，实现软启动。当电机达到额定转速时，动定极板间的电阻值接近于零，此时启动过程完成，2QF闭合，液阻回路被短接，主电机进入运行状态。

1.2 工作原理

在电机的定子回路中串接液体电阻，电机的启动过程中通过液阻柜中电极板的移动来均与改变液体电阻值的大小，均匀地提高电机端电压，从而降低电机的启动电流，减少电网的电压降，减小对电网的冲击。电机转速随着电阻值的减小而平滑升高，借以维持或增加启动转矩，并为短接时不产生电流冲击准备条件。

当励磁柜中的检测设备检测到电机的转速达到电机额定转速的85%时，发出投全压信号，液态软启动设备中的切换柜合闸，将液体电阻切除，同时电机星点短接，电机继续升速，当达到电机亚同步转速时，电机励磁柜投励，拉入同步运行，启动过程完成。

1.3 技术特点

(1)安全性：设置了过压、失压、缺相、接地不良、启动超时等保护，采取了严格的接地和避雷保护措施，并保证整个液态软启动产品的液阻箱体在启动开始前和结束后与高压电网分离。

(2)液态电阻的可调性。由于液态电阻可以很方便地根据不同的电机参数、负载特征现场调配适当的电阻值，而且采用了PLC控制技术，整个启动过程可跟踪启动电流或启动转矩的变化，达到恒流软启动，因而可以最好地满足电机的软启动要求。

（3）温度闭环控制技术：在电机启动前根据液态电阻箱中液体温度的变化自动调整电极板之间的距离，实现在不同季节、不同环境温度、连续启动情况下，电机启动电流的一致性。

2 电机启动仿真与实测

为了保证10KV、6500KW高压电机的启动成功，我们首先用仿真来模拟电机的实际启动过程。电机的启动仿真曲线如图2。图2所示为启动过程中，电机转速、启动电流、电网电压随启动时间变化的曲线。

在实际电机启动过程中，实测观察电机启动情况，获得了如下数据：电压10000V，电液阻值5.4 Ω ;，启动电流从1500A平稳上升到1750A（≤1.3Ie），启动时间42s，母线压降为9%。