高压液阻柜应用及维护

1、电仪车间电仪车间 郄海明郄海明20122012年年1010月月1919日日 学习内容 一 概述 二 工作原理 三 社会效益 四 应用实例 五 运行与维护 随着冶金、化工、石油、石化等产业规模和单机容量的不断增加，大型高压电动机的应用也越来越多，而电力系统容量并未同比增加，这样大型高压电动机的软起动问题就作为一个重要的课题被提出，各种各样的软起动技术应时而生。高压热变电阻降压软起动技术是其中最重要的也最成功的技术之一，已逐步为市场所接受。 概 述工作原理 说到热变电阻器，人们很容易想到温度敏感电阻等，其实，在我们目前所能掌握和使用的电阻材料中，不管是靠自由电子导电的金属材料，靠游动离子（团）导电

2、的气体或液体材料，还是靠自由子或空穴作为载流子导电的半导体材料，它们的导电特性均受温度变化的影响。金属电阻材料的电阻特性一般呈正温度系数特性变化，而半导体材料的电阻温度特性是负温度特性。今天所要谈到的热变电阻，它是一种液体材料，一种电解质的水溶液。 众所周知，电解质溶入水后，发生电离，形成自由可游动的阴、阳离子，这些阴、阳离子在电场的作用下，作为载流子定向移动形成电流，在外加电场强度恒定的情况下，电流的强弱取决于载流子（阴、阳离子）的多少。所以，在电解液浓度一定的情况下，电阻的大小和电解度有关。 电解质在水中的电离是比较复杂的，离子存在的形式也多种多样，有单个阴、阳离子存在，也有多个阴、阳离子

3、与水分子等吸附在一起形成离子团。离子团的存在是影响电解液导电的一个重要因素，它使很多单体离子失去独立的载流作用。 离子团的存在受温度的影响，当温度逐步升高时，离子团破裂，释放出单体自由离子和小离子团，液体导电能力增强，电阻率逐步降低，呈现明显的负温度特性。当温度达到一定值时，离子团完全变成自由离子，电解质完全电离，此时液体电阻率降到最低。在一定温度范围内，电解质的溶液的这一变化是可逆的，即当温度逐步降低，自由离子逐步相互吸附成团，则液体电阻率逐步升高。 这种电解液体有以下明显的特点，可以利用： 1、导电体为液体材料，可以流动，可以自循环，可以根据需要制成各种导电结构形状，可大可小； 2、水溶液

4、比热率大，因而可以根据需要制成各种大容量电阻器； 3、具有明显的负温度电阻特性； 4、物理化学性质稳定，重复性强，耐久性好，性能稳定； 5、成本低廉，不消耗贵重金属； 6、属绿色环保产品，无三废排放。 因为有上述显著特点，使得电解液体有广泛的应用，高压热变电阻器就是其重要应用之一。 高压起动热变电阻器就是利用上述理论解决大型高压电动机的软起动问题而开发的新产品。它由液箱、热敏电解液、电极及导流机构组成。 将该电阻器串入电动机的三相定子回路中，实现电动机降压起动。当电动机起动时，电机的定子电流流过热变电阻器从而使电阻体发热，温度逐步升高，电阻逐步降低，在电机起动电流基本恒定的情况下，电动机端电压

5、逐步升高，从而使电机起动转矩逐步增大，实现电动机的平滑起动。 热变电阻的温度变化特性，附加导流机构对电阻变化曲线的修正，使得电阻的变化过程与电动机起动过程的等效端电阻变化过程相互补充，使电机在起动过程中，回路总阻抗接近不变，从而使得电机的起动过程电流小且恒定，COS高且恒定。 热变电阻的导流机构的另一个作用就是当电机起动完毕，该机构快速将高温导电液体导出，使有效电阻区域内的液体温度快速降到常温，以迎接下次起动，以保证连续起动时的性能重复性。采用高压热变电阻器降压起动的电动机有以下显著的起动特性： 1、恒电流软起动特性。 在电机起动过程中，电流基本保持不变，数值在2.5Ie以下，且有显著的软起动

6、特性； 2、起动过程中系统功率因数高且接近恒定。 一般采用热变电阻降压起动的电动机系统功率因数都在0.8以上，且整个起动过程接近于恒定不变的； 3、母线压降低。 由于上述1、2特性，使电机起动对电力系统的影响降到最低，母线压降在5%左右； 4、起动平稳无冲击。 电机的起动转矩由小到大逐步增高，因而使机械设备起动平稳，无冲击、无啸叫声，且机械能平稳越过谐振转速，使设备免受伤害。社会效益 高压热变电阻器的研制成功，尤其是超大容量产品的成功研制和产业化的实施，为大型电动机的起动提供了一种既经济又可靠的起动方式选择方案。 (一)、节约一次性投资和维护费用 1、高压热变电阻器本身造价低廉，控制系统简单，

7、总体直接投资在高压大型电机的各种起动方案中是最经济的一种方式，尤其比起进口的变频起动器来说更显价格优势，只是同性能进口设备的1/101/8。 2、采用高压热变电阻器起动方式，可以大大降低电机起动时电力系统的要求，从而可以节约大量的一次性电力增容方面的固定投资。 3、节约长期技术性投资 a、该方案理论成熟，结构简单，性能稳定、运行可靠、基本免维护。 b、一般技术工人经过简单培训之后就可以满足使用和维护的需要。（二）、节能 如前所述，采用该起动方案，大大降低电机起动对电力系统的要求，从而可保护电力变压器选用运行始终在经济运行区，从而降低电力变压器运行损耗，节约运行费用。 同时避免了传统的电机起动方

8、案存在许多技术问题，比如在起动时，易烧电机、易造成电网压降大，或谐波严重等等。应用实例 我公司目前正在使用的高压热变电阻柜共两台，分别为：1、1#循环水泵，功率2500kW，额定电流303.8A。 热变电阻柜型号：GG-1F/CT。 生产厂家：襄樊大力工业控制股份有限公司。 安装地点：302变电所。2、 高压锅炉给水泵A，功率2240kW，额定电流249.2A。 热变电阻柜型号：HTR3-250022000。 生产厂家：襄樊大力工业控制股份有限公司。 安装地点：307A变电所。1#循环水泵液阻柜系统图1#循环水泵液阻柜控制原理图一1#循环水泵液阻柜控制原理图二12910131411121516

9、5634781718高压锅炉给水泵A液阻柜系统图高压锅炉给水泵A液阻柜控制原理图一高压锅炉给水泵A液阻柜控制原理图二12341516910111256131478高压锅炉给水泵A液阻柜控制原理图三运行与维护高压热变电阻起动柜操作注意事项1、关好所有柜门，检查热变电阻柜上“允许起动”指示灯是否亮，确认“允许起动”灯亮后才可以进行下一步开车程序的操作。2、起动前确认合上所对应系统的隔离柜隔离开关。 3、在热变系统中，只有当液位正常、液温正常及对应的隔离开关合到位，三个条件同时满足时，热变系统的允许合闸备妥输出信号才会反馈到起动柜控制回路，从而进入下一步起动程序操作。4、负载设备起动完毕后，热变电阻

10、所对应的断路器会自动断开。严禁在起动柜和运行柜的起动、运行转换过程中拉开隔离开关！5、按高压配电要求检查总配电压是否达到6KV5%的要求，各防护装置是否完好。 6、设备启动前需检查负载阀门是否关闭，必须确保负载设备起动时处于轻载起动状态。 7、当热变电阻柜上“温度报警”或“液位报警”指示灯亮时，不可以进行下一步开车程序的操作，并且严禁起动电机。 8、起动前观察热变电阻控制箱上温度仪表显示是否正常，仪表上部红色数字显示的是实际液温，下部绿色数字显示的是液温上限，可通过“SET”键查看。正常情况下允许热变电阻起动器连续起动次数不超过3次或连续起动时间不超过120秒，温度不超过60。 10、当负载设备起动完毕，进入运行状态后出现温度或液位报警时，不影响设备的正常运转。但应做好记录，以备在设备停车后进行维护。 11、环境温度的变化和设备的频繁起动，会影响水箱内液体的蒸发，一般蒸发量非常小，日常工作中，可通过柜体上端观察窗巡视。 12、巡检中严禁攀爬热变柜，日常检修、维护、保养须在断电状态下操作！液阻柜维护内容 1定期对液阻柜一、二次线进行紧固，确保各导电部分接触良好，无发热变色现象。 2当出现液位报警或液位浮标下降过多或目侧浮标红色标记消失时,在断电的状态下从柜顶分别仅对三相水箱加干净的淡水即可