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实现水泵的液态软起动和软停止装置
作者:管理员    发布于:2017-02-20 14:00:29    文字:【】【】【

  中国给水排水实现水泵的液态软起动和软停止装置裴中文,刘晟,张虹,张建群(鞍山市自来水总公司,辽宁鞍山114000)效果,终选择液态软起动装置在高压交流电动机拖动水泵负载时实现了软起动和软停止,应用效果良好。

  鞍山市自来水总公司沙河水厂有高压和低压两套供水系统,其中3、4、5号机组组成高压系统向双山高位水池供水(标高为65m)为调节水量,5号机组采用“间歇运行*(经常开、停)方式,由于是直接起动、停止方式,其起动电流大(是额定电流的6~7倍),瞬间起动和停止时间为0.1~0.2s,每次停泵时都有可能产生水锤而造成管道损坏。如何保证”间歇运行“水泵机组的安全平稳运行,减少对管路的冲击和破坏是供水生产亟需解决的问题。

  1方案选择1.1液态软起动装置液态软起动装置的优点是:时间和起动电流可按工作状况随机调整,实现连续多次起动并能实现软停止,使用方便、自动化程度高、运行可靠,适用于高压电动机大负荷情况下的软起动和软停止,对电网没有谐波干扰。其缺点是装置体积较大、起动损耗略大。

  1.2串电抗器起动在高压电动机定子回路中串电抗器降压起动,该方法起动时仅可减少对电网的冲击,不但对管网的冲击问题仍然解决不了,而且实现不了软停止功能。

  1.3高压软起动器高压软起动器是将电力电子晶闸管(SCR)串接在电动机定子上,借助对SCR触发角的控制实现电动机降压起动,起动完成后将SCR短接或保持全导通,以保持对SCR触发角度控制。由于SCR工作在开关状态,因而具有可连续起动、起动时耗能较小、控制策略灵活等优点。但该产品价格高、投资回收期长且对电网易产生谐波干扰,技术相对复杂,维护及检修水平要求较高。

  经多次论证考察,终选择了湖北追日电气公司研制开发的GZYQ型高压交流电动机液态软起动装置,并经过充分的论证,配合厂家在软起动功能基础上,根据沙河水厂实际情况对原控制程序及工作状态进行了改动,使该产品同时具有良好的软起动和软停止性能,满足了供水需要。

  2系统原理及控制方法系统构成GZYQ液态软起动装置主要利用液态电阻良好的无极可切换性及大容量特性,在起动过程中将可变电阻串接入定子回路,电阻值随着电极板的逐步升高而均减少,借以不断增加起动力矩,同时为短中国给水排水表1软停测试记录项目软停过程软停止时间()0 8~0.7之间由0.7缓慢降至零4结语接时不产生电流冲击做好准备,实现限流起动。在起动完成后将其短接。同样在停机时,先将液态电阻串接入定子回路,逐步增大电阻值使电机转速均匀降低,逐步减少电动机输出功率,使管道内的压力均匀下降,后切断电源并停机,从而消除了水锤现象。

  该装置采用PLC控制,运用可逆电动机带动电极升降运动改变电阻值的大小来实现控制起动或停机过程的电动机速度。

  当PLC得到电动机起动信号后,首先PLC控制软起动装置内的QF1、QF2开关闭合,将RS液体变阻器接入,电动机进入起动回路(液体变阻器极板在RS液体变阻器上部2/3处,此时接入电阻是RS液体变阻器总电阻值的2/3)PLC控制带动极板的电动机正转,极板由上向下运动使液体电阻逐渐减小,电动机定子电压逐步上升使电动机转速逐步上升,随着极板下降到低点则液态电阻达小,电动机转速即将达到接近额定转速,PLC控制SK负荷开关合闸,SK负荷开关合闸后并控制KM1、KM2开关分合,电动机实现无极切换、全速运行,从而完成起动过程(此时极板在液体变阻器下部停留,为软停止做准备)当PLC得到电动机停止信号后,首先装置内的KM1JKM2开关闭合,将RS液体变阻器接入后,PLC控制SK负荷开关跳闸,电动机进入软停止回路(此时液体变阻器极板在RS液体变阻器下部,接入电阻为小电阻值)PLC控制RS液体变阻器电阻器接入2s(保持电动机的一定转速,缓解由于转速下降过快而形成的水锤)后控制带动极板的电动机反转,极板由下向上运动,液体电阻逐渐增大,电动机定子电压逐步下降使转速逐步下降,随着极板不断上升则液体电阻不断增大,同时水泵的出水量、压力随着降低。当极板由下向上运动到上端时,液体电阻大、电动机转速低,PLC控制KM1、KM2开关分合,电动机停止运行。完成软停机过程并自动为下次软起动做准备。

  3应用效果现场调试情况:电动机起动时间为20s以内,起动电流控制在额定电流3倍以内,解决了以往电动机起动时起动电流大而冲击电网的问题,起动平稳;电动机停止时间为35s由于水泵机组缓慢停止而消除了水锤现象。软停测试记录见表1.采用GZYQ高压交流电动机液态软起动装置并对其PLC控制程序进行部分更改后应用于沙河水厂5机组,实现了软起动、软停车功能(泵)从根本上解决了直接起动对供水管网的冲击并消除了停泵时可能产生的水锤情况。经过一年的实际运行,效果很好。从而扩大了GZYQ高压交流电动机液态软起动装置的应用范围,完全可以应用在相同类型调峰供水水厂中,以预防输水管道爆裂事故的发生。

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