高壓鼠籠式電機液阻軟起動柜
摘要：論述了高壓鼠籠式電機液阻軟起動柜
的幾種傳統起動方式和軟啟動器起動方式及其優缺點，關鍵詞：高壓鼠籠式電機液阻軟起動柜；起動特性；起動方式；軟啟動柜
一、概述
高壓鼠籠式電機液阻軟起動柜（“簡稱高壓液阻柜”）適用于額定電壓為3~10KV大、中型同步或異步鼠籠式電機的軟起動。在靜態工作條件下，與電抗器性能相同；在動態工作條件下，可實現無級的連續起動。由于其利用液體電阻的負溫度特性，使電機的端電壓逐步上升，起動轉矩也逐步增加，因而電機起動比較平穩。特別是該系統結構簡單、可靠性強，不僅經濟實用，而且安裝和操作簡單、維護方便。
它廣泛應用于冶金、建材、礦山、石化、供水、電力行業等的泵類、風機、壓縮機、破碎機、皮帶傳輸機等各大、中容量高壓電機的重載起動，是傳統的電抗器降壓起動、直接起動的理想的替代產品。高壓交流電動機液態軟起動柜主要性能特點如下：
1 標準型

• 采用具有國內領先水平的計算機仿真軟件對電動機的起動全過程進行模擬仿真，使電動機起動的全過程可預測、可調整、可控制。
• 起動電流小而平滑、無沖擊，顯著降低電網壓降，保證電網的可靠運行，有效保護電動機及傳動機械。
• 具備完善的報警提示功能和電動機保護功能。
• 采用PIC控制，可靠性高。

2 增強型

• 在標準型的基礎上，增加電流閉環自動控制功能。即在電動機起動過程中自動檢測電動機電流，同時根據電流大小自動調節控制裝置，使電動機起動佳化。
• 采用先進的控制技術，使電動機起動過程的控制響應更快，精度更高。
• 電動機起動電流可預置，滿足不同工況、負載的起動要求。

3 智能型

• 采用計算機控制系統、動態軟件，對軟起動裝置進行智能化監控。
• 友好的人機界面，觀察、操作、記錄非常方便。
• 可輸出實時電流曲線、實時電壓曲線（顯示、打印）。
• 數據庫全面，可隨時調用各類數據以便系統分析。
• 電動機起動完成后，實施有效動態監控。
• 電動機運行的歷史曲線使電動機運行過程一目了然。
• 完善的報警提示功能。
• 通信功能、網絡功能。

二 工作原理
該裝置是在電機定子回路中串可變液體電阻的一種降壓起動方式，即隨著主電動機的起動，裝置自動改變液體電阻動、定極板之間的間距，使電阻線性均勻減小，電機端電壓均勻提高的一種起動方式。
主機起動結束后，軟起動裝置從主回路中完全脫離或處于零電位，活動極板自動復位，為下次起動作好準備。
三 型號說明

四 主要技術參數

額定電壓(KV  有效值)		3	6	10
高電壓(KV  有效值)		3.5	6.9	11.5
電液箱工頻耐壓(KV) (有效值)	相對地	18	23	30
	相同間	12	15	18
小電氣間隙(mm)		75	100	125
起動電流/額定電流(Iq/Ie)		2.5～3.5(現場可調）
液阻正常工作溫度（℃）		0～70
起動時間（S）		10～60～120（現場可調）
防護等級		IP20，IP30
連續起動次數（次）	﹤1250KW	3～4
	≥1250KW	2～3

注：起動電流在負載系統阻力矩允許的情況下可控制到小。
使用環境條件：
1）環境溫度：高氣溫﹢40℃，低氣溫0℃；
2）空氣相對濕度不超過90%；
3）海拔高度不大于1000M；
4）地面傾斜度不大于5°；
5）安裝地點無火災、爆炸危險、化學腐蝕及劇烈震動；
注：若有特殊使用條件，請在訂貨時注明
五 典型一次方案
一次方案圖（可實現與GG1A、XGN、KYN、JYN、GZS等多種柜型配套）
說明:圖表中虛線框內元件為液阻起動設備.
六 符合標準
高壓開關設備和控制設備標準共用技術要求     GB/T11022-1999
3-35KV交流金屬封閉開關設備                 GB3906-1991
高壓交流電動機液態軟起動裝置               Q/FZR2-2000
七 產品規格及安裝基礎圖
根據主電機容量及接法不同，主要有如下產品規格：

適用于高壓鼠籠式(同步)電動機定子繞組星點可以打開(Y接法)
型  號	電機功率	外形參考尺寸(mm)						安裝參考尺寸(mm)						備注
	(KW)	高(H)		寬(W)		深(D)		W		D		Φ
LXMGD-1500/□-Y□	≤1500	2650		1200 1000 800		1200		1000 800 600		1000		16		兩面
														兩面， 一體化斷路器
LXMGD-2000/□-Y□	≤2000	2650		1200 1000 800		1200		1000 800 600		1000		16		兩 面
														兩面，一體 化斷路器
LXMGD-3000/□-Y□	≤3000	2650		1200 1000 800		1200		1000 800 600		1000		16		四面組合柜
LXMGD-3500/□-Y□	≤3500	2650		1200 1000 800		1200		1000 800 600		1000		16		四面組合柜
LXMGD-4000/Y□-Y□	≤4000	2650		1200		1200		1000		1000		16		四面組合柜
LXMGD-5000/□-Y□	≤5000	2650		1200		1400		1000		1000		16		四面組合柜
LXMGD-6000/□-Y□	≤6000	2650		1200		1400		1000		1000		16		四面組合柜
LXMGD-7000/□-Y□	≤7000	2650		1200		2000		1000		1000		16		四面組合柜
LXMGD-8000/□-Y□	≤8000	2650		1200		2500		1000		1000		16		四面組合柜
LXMGD-10000/□-Y□	≤10000	2650		1200		2500		1000		1000		16		四面組合柜
LXMGD-□/□-Y□	﹥10000	根據技術要求,特殊設計												四面組合柜
適用于高壓鼠籠式(同步)電動機定子繞組星點不能打開(△接法)
型  號	電機功率	外形參考尺寸(mm)					安裝參考尺寸(mm)						備注
	(KW)	高(H)	寬(W)		深(D)		W		d		Φ
LXMGD-1500/□-△□	≤1500	2600	1200		1200		1000		1000		16		兩面
LXMGD-2000/□-△□	≤2000	2600	1200		1200		1000		1000		16		兩面
LXMGD-3000/□-△□	≤3000	2600	1200		1200		1000		1000		16		兩面組合柜
LXMGD-4000/□-△□	≤4000	2600	1200		1200		1000		1000		16		兩面組合柜
LXMGD-5000/□-△□	≤5000	2600	1200		1400		1000		1000		16		兩面組合柜
LXMGD-/□-△□	﹥5000	根據技術要求,特殊設計

注：隨著產品不斷更新換代，外形及安裝尺寸會有所變化，請以實際的產品為準。
其柜體安裝基礎圖如下：
單面柜安裝基礎圖

                                    圖  一
三面柜安裝基礎圖
圖   二
四面柜安裝尺寸則為（2650×1000×1200）×3＋2650×800×1200
八 功能說明
 本裝置主要由柜體、電氣室、電液箱和傳動機構四部份組成，下面分別介紹各部分的功能：
(1）柜體
由角鋼和金屬薄板焊接而成，柜體內預留有工作接地和接地母線，為保證柜體接地良好，應妥善與保護接地連接牢固；柜內應保持清潔、干凈，其一次進出線均采用高壓電纜連接下進下出。
(2）電氣室
電氣室內安裝有各種用于在主機起動過程中參與控制保護的低壓電氣元件、PIC等，門是安裝有操作開關、信號燈等，室的下部安裝的是二次外接端子排，電氣室的電源為AC380V，15A（三相四線）及±KM即可。
(3）電液箱
電液箱在柜內下部，箱內安裝有液體電阻的動、定極板，在主機起動過程中正是通過控制改變他們之間的間距來實現軟起動的，在停機斷電的情況下經常觀察液位高低，液面過低請注入清水（自來水）。電液箱是本裝置的核心之一，只有在箱體完好、狀態（包括液溫、液位）輸出正常、動定極板位置適宜，本柜才能輸出允許起動信號，主機才能完成起動合閘，關于允許起動信號所包含的全部條件將在使用及維護中進行介紹。
(4）傳動機構
傳動機構在柜內上部，主要作用是由傳動機電機帶動極板運動以改變電阻的大小來實現軟起動，應定期（每月）進行檢測、維護，以保證機構運轉靈活。
電阻的大小對應有四個特征位置，分別有四個位置開關，分別是初限位、初限位保護、末限位、末限位保護，其中初、末限位間的間距，是本液態軟起動裝置的有效控制行程，在初限位處電阻大，末限位處電阻小（接近為0），初、末限位保護是控制傳動機構的大活動空間，它們動作時均有報警輸出，但只作為警示信號，不要求主要停車檢修。報警信號的消除可通過操作電氣室門上的手動試車、手動復位按鈕使機構脫離報警位即可。初限位保護位置開關是初限位位置開關的后備，作用是控制傳動機構上升（復位）時的準確停車，同樣，末限位保護位置開關是末限位位置開關的后備，作用是控制傳動機構下降時的準備停車。
在脫機運行時，傳動機構應自動復位到初限位處，主機起動前，根據起動需要的阻值，傳動機構使動極板移動到一合適位置或初限位處允許起動，起動過程中，傳動機構按預定的程序下移（減小阻值），起動完成液阻切除后，極板自動復位到初限位處為下次起動作好準備。傳動機構中的拖動電機過載一般只作為警示信號，如用戶另有要求，也可作為分閘信號使主機停車。
 
九 裝置的安裝、調試
(1) 安裝就位

• 軟起動裝置安裝前，首先應確保安裝基礎符合《建筑電氣安裝工程質量檢查評定標準》GBJ303-88的要求，并參加柜體安裝基礎圖圖一、圖二完成基礎施工。
• 軟起動裝置拆箱后，應首先保管好隨機文件資料，并根據裝箱單檢查隨柜備件、附件是否齊全，并作好相應記錄，然后檢查有沒有明顯的損壞。如沒有問題，可采取垂直吊裝的方式實施就位。
• 三面組合柜的安裝務必仔細檢查，確保從柜體正面從左至右布置的相序為A、B、C次序。

(2) 電氣檢查及安裝

• 通電前應仔細對軟起動裝置上主回路元件進行檢查。具體的方法請參閱相關的技術文件。
• 柜內工作接地和保護接地應連接牢固、導通良好，接地母線在適當的地方與建筑預設的接地網相連接，確保人身設備安全。
• 電氣接線及部件組裝請依據隨機文件資料中提供的有關圖紙認真進行。
• 所有單機調試必須保證在高壓斷電的情況下進行！正式通電前，必須確認傳動機構的運行方向正確，確認（調整傳動電機運轉方向）的方法如下：
• 接通控制電源，脫機運行時傳動機構應自動復位（上升），可通過操作電氣室門上的按鈕使機構升降，確保手動試車時極板下降，手動復位時極板上升。
• 根據原理圖，檢查軟起動裝置內各部分電器控制性能是否正常，動作是否可靠，并依據下面的動作流程檢查軟起動裝置動作至正常：
• 允許起動→主機合閘→主機聯機起動→極板下降（LXMGD2、3型起動電流過大起動完成時時有上升現象）→主機運行（LXMGD-Y型：星期三點短接；LXMGD-△型：運行柜投入）→軟起動裝置切除→極板復位至初限位處（為下次起動作好準備）

(3) 液阻的配制：

• 首先將軟起動裝置活動極板調至允許起動狀態；
• 打開電液箱蓋板，向箱內注入清潔的自來水至液位線以下約20mm處，將電液粉用溫水溶解后，正確連接電阻至電氣室內預留的AC6.3V或AC24V測量電源，由圖三所示測量回路中Rs＝U/I計算出實際配制的液體電阻值，在邊測量邊攪拌的情況下將溶解的電液適量注入電液箱中；
• 所需Rs(Ω)值由下式確定

                式中：m-未串R前起動電流與額定電流之比，一般取4～7
                n-串入R后起動電流與額定電流之比，取2.5～3
                Ie-電機額定工作電流（A）
                Ue-電機額定工作電壓（V）
(4) 測量回路：

圖   三
液阻配制完成后應確保電液箱的電液至口部液位線處，且液位狀態正常；
(5) 聯機通電前的檢查

• 聯機通電前應用干布將電液箱四周擦凈，再用2500V光歐表檢測確保三相對地及相間絕緣電阻在10MΩ以上（注：此處的絕緣電阻值指斷開外接線路時，在本說明書第4項所述使用環境條件下），必要時需進行工頻耐壓試驗；
• 聯機通電前需手動模擬試機2～3次，電氣動作、信號指示均正常時，再與開關柜聯調空動作，反復試驗正常后，方可聯機通電。

十 使用和維護
本裝置具有較大的熱容量，允許一定的連續起動，但多次連續起動會出現液溫過高（一般設定為65～70℃）。在主機起動前一旦液溫過高時，就有報警輸出，同時產生電氣聯鎖禁止起動，以防止電機起動造成液體飛濺等不安全因素，這時需經過一定時間的冷卻，待液溫過高報警消除即可。需要強調的是液位過低、液溫過高等保護開關，在主機起動前有報警輸出時即禁止起動，但在起動過程中或起動結束后有報警輸出時在能確保沒有液體沸騰造成飛濺情況下，報警輸出只作為警示信號，不要求主機停車檢修，可將報警聲響回路關閉，待停機斷電后或下降起動前排除即可。
軟起動裝置在起動及運行中，除應遵守有關規程外，還應注意以下問題；
(1)操作程序
雖然軟起動裝置設計有保證開關柜各部分操作程序正確聯鎖，但是操作人員對軟起動裝置各部分的投入仍應嚴格按開關柜操作規格和相關技術文件的要求進行，不得隨意操作。否則，容易造成設備損壞，甚至引起事故。

1. 軟起動裝置的檢修應按有關高壓斷電檢修的規格要求進行，確保人身設備安全。

建議用戶特別注意以下幾點：

• 定期（每月）檢查液位是否正常，若液位太低，應及時添加清水；在加清水時應避免水珠飛濺，并用干燥、潔凈的棉紗將電液箱體表面擦干，確保絕緣強度。
• 定期（每季）進行傳動機構檢測、維護、檢修或更換上、下限位開關。
• 定期（4～5年）更換電液，同時清洗極板和箱體；先用稀鹽酸，清洗極板上的氧化物，而后再用清水洗凈，箱體在取出和置入時避免撞擊以免損壞箱體。
• 定期（每年）檢修設備的絕緣情況，確保設備的安全。

! 所有檢驗、檢查操作必須在高壓斷電確認情況下進行
（2） 故障及處理方法

序 號	故障 名稱	可 能 原 因	處  理  方  法	備 注
1	主機起 動前允 許起動 燈不亮 或允許 起動繼 電器不 動作	液位過低	添加清水至正常液位線
		液溫過高	待液溫降至正常范圍
		液溫過低	執行阻值校正
		動極越位	用手動試車或復位按鈕調整傳動機構 至正常位；行程開關失靈，更換
		傳動過載	檢查傳動機構運轉有無卡死,添加潤 滑油并調整至靈活；復位傳動電機熱 過載繼電器，并檢查熱繼電器整定值 是否正確。
		有綜合報警	針對可能的原因逐項排除
		信號燈損壞	更換
		繼電器損壞	更換
		有關工藝聯鎖 信號未到	調整有關工藝聯鎖信號至正常
2	超動超 時動作	運動投切信號失靈	全面檢查起動切換回路電源和投切 信號至正常；
		負載過重或起動力矩過小	減小起動電阻，增大起動電流或延長超時保護時間至合適
3	綜合報 警燈亮 或發出 報警聲 響	液位過低	添加清水至正常液位線	起動或 運行過 程不作 用于分 閘
		液溫過高	待液溫降至正常范圍
		動極越位	用手動試車或復位按鈕調整傳動機構 至正常位；行程開關失靈，更換
		傳動過載	檢查傳動機構運轉有無卡死，添加潤 滑油并調整至靈活；復位傳動電機熱 過載繼電器，并檢查熱繼電器整定值 是否正確。

十一 運輸與儲存

• 本裝置的運輸過程中，嚴禁橫放、側置，并需加防雨措施；
• 本裝置（即使是帶外包裝的）不宜長期在戶外儲放。較長時間不用的柜子包括電液粉等備件，應儲放在干燥、通風的室內。

十二 開箱須知
產品在開箱時應具備以下文件和附件：

• 產品的合格證
• 產品技術說明書
• 裝箱單
• 產品的隨機圖紙
• 軟起動裝置內主要元件的安裝使用說明書等技術文件或附件
• 隨柜組件及備件（包括電液粉）

十三 訂貨須知
    訂貨時請提供下列資料：

• 電動機型號、額定功率、額定電壓、額定電流、定子接法（Y、△）星點可否打開；
• 若需做仿真應提供電動機拖動的負載特性，Iq/Ie、Mq/Me、Mmax/Me、GD2、電網短路容量§d和工況說明；
• 設備表面顏色；
• 若用戶有其它特殊要求，可與我公司協商訂貨。

本技術說明書內容如有變更，恕不另行通知。由于標準和材料的變更，本說明書所述特性和圖文如與隨機資料不符，以隨機設計資料為準。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上關鍵詞：水阻柜、液阻柜、水電阻、水阻啟動柜、液阻起動柜、高壓電機起動柜、籠型電機繞線電機啟動柜、軟起動柜、電解粉
 
公司網址：www.986cc.cn
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