高壓液阻柜應(yīng)用及維護(hù)

1、電儀車間電儀車間 郄海明郄海明20122012年年1010月月1919日日 學(xué)習(xí)內(nèi)容 一 概述 二 工作原理 三 社會效益 四 應(yīng)用實(shí)例 五 運(yùn)行與維護(hù) 隨著冶金、化工、石油、石化等產(chǎn)業(yè)規(guī)模和單機(jī)容量的不斷增加，大型高壓電動機(jī)的應(yīng)用也越來越多，而電力系統(tǒng)容量并未同比增加，這樣大型高壓電動機(jī)的軟起動問題就作為一個重要的課題被提出，各種各樣的軟起動技術(shù)應(yīng)時而生。高壓熱變電阻降壓軟起動技術(shù)是其中最重要的也最成功的技術(shù)之一，已逐步為市場所接受。 概 述工作原理 說到熱變電阻器，人們很容易想到溫度敏感電阻等，其實(shí)，在我們目前所能掌握和使用的電阻材料中，不管是靠自由電子導(dǎo)電的金屬材料，靠游動離子（團(tuán)）導(dǎo)電

2、的氣體或液體材料，還是靠自由子或空穴作為載流子導(dǎo)電的半導(dǎo)體材料，它們的導(dǎo)電特性均受溫度變化的影響。金屬電阻材料的電阻特性一般呈正溫度系數(shù)特性變化，而半導(dǎo)體材料的電阻溫度特性是負(fù)溫度特性。今天所要談到的熱變電阻，它是一種液體材料，一種電解質(zhì)的水溶液。 眾所周知，電解質(zhì)溶入水后，發(fā)生電離，形成自由可游動的陰、陽離子，這些陰、陽離子在電場的作用下，作為載流子定向移動形成電流，在外加電場強(qiáng)度恒定的情況下，電流的強(qiáng)弱取決于載流子（陰、陽離子）的多少。所以，在電解液濃度一定的情況下，電阻的大小和電解度有關(guān)。 電解質(zhì)在水中的電離是比較復(fù)雜的，離子存在的形式也多種多樣，有單個陰、陽離子存在，也有多個陰、陽離子

3、與水分子等吸附在一起形成離子團(tuán)。離子團(tuán)的存在是影響電解液導(dǎo)電的一個重要因素，它使很多單體離子失去獨(dú)立的載流作用。 離子團(tuán)的存在受溫度的影響，當(dāng)溫度逐步升高時，離子團(tuán)破裂，釋放出單體自由離子和小離子團(tuán)，液體導(dǎo)電能力增強(qiáng)，電阻率逐步降低，呈現(xiàn)明顯的負(fù)溫度特性。當(dāng)溫度達(dá)到一定值時，離子團(tuán)完全變成自由離子，電解質(zhì)完全電離，此時液體電阻率降到最低。在一定溫度范圍內(nèi)，電解質(zhì)的溶液的這一變化是可逆的，即當(dāng)溫度逐步降低，自由離子逐步相互吸附成團(tuán)，則液體電阻率逐步升高。 這種電解液體有以下明顯的特點(diǎn)，可以利用： 1、導(dǎo)電體為液體材料，可以流動，可以自循環(huán)，可以根據(jù)需要制成各種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形狀，可大可?。?2、水溶液

4、比熱率大，因而可以根據(jù)需要制成各種大容量電阻器； 3、具有明顯的負(fù)溫度電阻特性； 4、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng)，耐久性好，性能穩(wěn)定； 5、成本低廉，不消耗貴重金屬； 6、屬綠色環(huán)保產(chǎn)品，無三廢排放。 因?yàn)橛猩鲜鲲@著特點(diǎn)，使得電解液體有廣泛的應(yīng)用，高壓熱變電阻器就是其重要應(yīng)用之一。 高壓起動熱變電阻器就是利用上述理論解決大型高壓電動機(jī)的軟起動問題而開發(fā)的新產(chǎn)品。它由液箱、熱敏電解液、電極及導(dǎo)流機(jī)構(gòu)組成。 將該電阻器串入電動機(jī)的三相定子回路中，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)降壓起動。當(dāng)電動機(jī)起動時，電機(jī)的定子電流流過熱變電阻器從而使電阻體發(fā)熱，溫度逐步升高，電阻逐步降低，在電機(jī)起動電流基本恒定的情況下，電動機(jī)端電壓

5、逐步升高，從而使電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩逐步增大，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的平滑起動。 熱變電阻的溫度變化特性，附加導(dǎo)流機(jī)構(gòu)對電阻變化曲線的修正，使得電阻的變化過程與電動機(jī)起動過程的等效端電阻變化過程相互補(bǔ)充，使電機(jī)在起動過程中，回路總阻抗接近不變，從而使得電機(jī)的起動過程電流小且恒定，COS高且恒定。 熱變電阻的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的另一個作用就是當(dāng)電機(jī)起動完畢，該機(jī)構(gòu)快速將高溫導(dǎo)電液體導(dǎo)出，使有效電阻區(qū)域內(nèi)的液體溫度快速降到常溫，以迎接下次起動，以保證連續(xù)起動時的性能重復(fù)性。采用高壓熱變電阻器降壓起動的電動機(jī)有以下顯著的起動特性： 1、恒電流軟起動特性。 在電機(jī)起動過程中，電流基本保持不變，數(shù)值在2.5Ie以下，且有顯著的軟起動

6、特性； 2、起動過程中系統(tǒng)功率因數(shù)高且接近恒定。 一般采用熱變電阻降壓起動的電動機(jī)系統(tǒng)功率因數(shù)都在0.8以上，且整個起動過程接近于恒定不變的； 3、母線壓降低。 由于上述1、2特性，使電機(jī)起動對電力系統(tǒng)的影響降到最低，母線壓降在5%左右； 4、起動平穩(wěn)無沖擊。 電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩由小到大逐步增高，因而使機(jī)械設(shè)備起動平穩(wěn)，無沖擊、無嘯叫聲，且機(jī)械能平穩(wěn)越過諧振轉(zhuǎn)速，使設(shè)備免受傷害。社會效益 高壓熱變電阻器的研制成功，尤其是超大容量產(chǎn)品的成功研制和產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施，為大型電動機(jī)的起動提供了一種既經(jīng)濟(jì)又可靠的起動方式選擇方案。 (一)、節(jié)約一次性投資和維護(hù)費(fèi)用 1、高壓熱變電阻器本身造價低廉，控制系統(tǒng)簡單，

7、總體直接投資在高壓大型電機(jī)的各種起動方案中是最經(jīng)濟(jì)的一種方式，尤其比起進(jìn)口的變頻起動器來說更顯價格優(yōu)勢，只是同性能進(jìn)口設(shè)備的1/101/8。 2、采用高壓熱變電阻器起動方式，可以大大降低電機(jī)起動時電力系統(tǒng)的要求，從而可以節(jié)約大量的一次性電力增容方面的固定投資。 3、節(jié)約長期技術(shù)性投資 a、該方案理論成熟，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、基本免維護(hù)。 b、一般技術(shù)工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)之后就可以滿足使用和維護(hù)的需要。（二）、節(jié)能 如前所述，采用該起動方案，大大降低電機(jī)起動對電力系統(tǒng)的要求，從而可保護(hù)電力變壓器選用運(yùn)行始終在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，從而降低電力變壓器運(yùn)行損耗，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。 同時避免了傳統(tǒng)的電機(jī)起動方

8、案存在許多技術(shù)問題，比如在起動時，易燒電機(jī)、易造成電網(wǎng)壓降大，或諧波嚴(yán)重等等。應(yīng)用實(shí)例 我公司目前正在使用的高壓熱變電阻柜共兩臺，分別為：1、1#循環(huán)水泵，功率2500kW，額定電流303.8A。 熱變電阻柜型號：GG-1F/CT。 生產(chǎn)廠家：襄樊大力工業(yè)控制股份有限公司。 安裝地點(diǎn)：302變電所。2、 高壓鍋爐給水泵A，功率2240kW，額定電流249.2A。 熱變電阻柜型號：HTR3-250022000。 生產(chǎn)廠家：襄樊大力工業(yè)控制股份有限公司。 安裝地點(diǎn)：307A變電所。1#循環(huán)水泵液阻柜系統(tǒng)圖1#循環(huán)水泵液阻柜控制原理圖一1#循環(huán)水泵液阻柜控制原理圖二12910131411121516

9、5634781718高壓鍋爐給水泵A液阻柜系統(tǒng)圖高壓鍋爐給水泵A液阻柜控制原理圖一高壓鍋爐給水泵A液阻柜控制原理圖二12341516910111256131478高壓鍋爐給水泵A液阻柜控制原理圖三運(yùn)行與維護(hù)高壓熱變電阻起動柜操作注意事項(xiàng)1、關(guān)好所有柜門，檢查熱變電阻柜上“允許起動”指示燈是否亮，確認(rèn)“允許起動”燈亮后才可以進(jìn)行下一步開車程序的操作。2、起動前確認(rèn)合上所對應(yīng)系統(tǒng)的隔離柜隔離開關(guān)。 3、在熱變系統(tǒng)中，只有當(dāng)液位正常、液溫正常及對應(yīng)的隔離開關(guān)合到位，三個條件同時滿足時，熱變系統(tǒng)的允許合閘備妥輸出信號才會反饋到起動柜控制回路，從而進(jìn)入下一步起動程序操作。4、負(fù)載設(shè)備起動完畢后，熱變電阻

10、所對應(yīng)的斷路器會自動斷開。嚴(yán)禁在起動柜和運(yùn)行柜的起動、運(yùn)行轉(zhuǎn)換過程中拉開隔離開關(guān)！5、按高壓配電要求檢查總配電壓是否達(dá)到6KV5%的要求，各防護(hù)裝置是否完好。 6、設(shè)備啟動前需檢查負(fù)載閥門是否關(guān)閉，必須確保負(fù)載設(shè)備起動時處于輕載起動狀態(tài)。 7、當(dāng)熱變電阻柜上“溫度報(bào)警”或“液位報(bào)警”指示燈亮?xí)r，不可以進(jìn)行下一步開車程序的操作，并且嚴(yán)禁起動電機(jī)。 8、起動前觀察熱變電阻控制箱上溫度儀表顯示是否正常，儀表上部紅色數(shù)字顯示的是實(shí)際液溫，下部綠色數(shù)字顯示的是液溫上限，可通過“SET”鍵查看。正常情況下允許熱變電阻起動器連續(xù)起動次數(shù)不超過3次或連續(xù)起動時間不超過120秒，溫度不超過60。 10、當(dāng)負(fù)載設(shè)備起動完畢，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后出現(xiàn)溫度或液位報(bào)警時，不影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但應(yīng)做好記錄，以備在設(shè)備停車后進(jìn)行維護(hù)。 11、環(huán)境溫度的變化和設(shè)備的頻繁起動，會影響水箱內(nèi)液體的蒸發(fā)，一般蒸發(fā)量非常小，日常工作中，可通過柜體上端觀察窗巡視。 12、巡檢中嚴(yán)禁攀爬熱變柜，日常檢修、維護(hù)、保養(yǎng)須在斷電狀態(tài)下操作！液阻柜維護(hù)內(nèi)容 1定期對液阻柜一、二次線進(jìn)行緊固，確保各導(dǎo)電部分接觸良好，無發(fā)熱變色現(xiàn)象。 2當(dāng)出現(xiàn)液位報(bào)警或液位浮標(biāo)下降過多或目側(cè)浮標(biāo)紅色標(biāo)記消失時,在斷電的狀態(tài)下從柜頂分別僅對三相水箱加干凈的淡水即可