因液體電阻溶液濃度引起的啟動(dòng)失敗

 事故經(jīng)過。2003年5月，我廠一線煤磨主電機(jī)停機(jī)后再次啟動(dòng)失敗，現(xiàn)象為開關(guān)合閘瞬間即跳閘，微機(jī)綜合保護(hù)報(bào)警“啟動(dòng)速斷”。啟動(dòng)速斷是在開合閘啟動(dòng)瞬間，電流超過設(shè)定值引起。根據(jù)理論分析，啟動(dòng)電流在合閘瞬間有一個(gè)比較高的電流沖擊(由于液體電阻的作用，這個(gè)電流可以控制在小于1.5倍電機(jī)額定電流)，啟動(dòng)過程中逐漸下降。由于水阻柜的動(dòng)、靜極板并沒有在啟動(dòng)結(jié)束后完全接觸，也就是說(shuō)串入轉(zhuǎn)子的電阻并沒有真正的減小到零，所以啟動(dòng)過程結(jié)束后真空接觸器閉合切除液體電阻的瞬間，電機(jī)電流將有一個(gè)小的反彈。如此，如果合閘瞬間的電流沖擊大于保護(hù)設(shè)定的啟動(dòng)電流定值，水阻柜維修，保護(hù)將動(dòng)作與啟動(dòng)速斷，現(xiàn)象為開關(guān)合閘瞬間即跳閘;如果啟動(dòng)過程結(jié)束后的電流反彈大于保護(hù)設(shè)定的運(yùn)行保護(hù)定值，保護(hù)將動(dòng)作于運(yùn)行速斷，此時(shí)的現(xiàn)象為啟動(dòng)結(jié)束切除液體電阻時(shí)跳閘。分析可知，引起啟動(dòng)速斷的原因是因?yàn)橐后w電阻濃度偏大，電阻過小，導(dǎo)致啟動(dòng)電流偏高，此時(shí)應(yīng)該將溶液稀釋;引起運(yùn)行速斷的原因是因?yàn)橐后w電阻濃度偏小，電阻過大，啟動(dòng)時(shí)電流較小，但啟動(dòng)過程中的電流沒有降低到能夠允許結(jié)束時(shí)電流反彈的程度，此時(shí)應(yīng)該加入電解粉提高溶液濃度以減小電阻。根據(jù)這個(gè)推斷，一線煤磨的啟動(dòng)速斷事故應(yīng)該是液體電阻濃度偏大所致。因此加入清水來(lái)降低液體濃度。然而，再次試啟動(dòng)的結(jié)果，啟動(dòng)速斷電流不但沒有降低，反而有所升高。筆者到現(xiàn)場(chǎng)后，根據(jù)情況將水箱里的溶液倒出一半以上，再加入清水，后試啟動(dòng)速斷電流降低了許多，根據(jù)報(bào)警數(shù)據(jù)再次調(diào)整水溶液，廣東水阻柜，煤磨啟動(dòng)正常。

  事故分析。在冬季氣溫較低的情況下，水對(duì)電解質(zhì)的溶解度較小，造成溶液中的電解質(zhì)有部分結(jié)晶，沉于箱底，導(dǎo)致液態(tài)濃度降低。又由于我廠屬于新廠(2002年底投產(chǎn))，運(yùn)行維護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，在每次運(yùn)行速斷啟動(dòng)失敗后，就一味的往水箱里加電解粉。如此一個(gè)冬天的循環(huán)，在水箱底部沉積了大量的電解粉結(jié)晶。春天氣溫升高后，沉積于水箱底部的結(jié)晶漸漸溶解，水阻柜規(guī)格，溶液濃度逐漸增大，引起電機(jī)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)速斷跳閘。多次啟動(dòng)失敗后，水溫更高，結(jié)晶大量溶解，所以在倒水加清水后試啟動(dòng)時(shí)速斷電流反而增大。只有在把箱底的結(jié)晶全部溶解后，調(diào)整溶液濃度才能成功。

  事故經(jīng)驗(yàn)。在冬季氣溫較低的情況下，不要隨便往液阻箱內(nèi)加電解粉，調(diào)速水阻柜，若啟動(dòng)有困難，可在每次啟動(dòng)時(shí)先將溶液加熱到30℃以上，并將水溶液攪拌均勻。

   高壓液阻軟啟動(dòng)柜通過高壓開關(guān)柜接入電機(jī)起動(dòng)回路，該高壓開關(guān)柜具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和切斷供電回路，使高壓液阻軟啟動(dòng)柜獨(dú)立完成，起動(dòng)過程中具備保護(hù)功能，避免長(zhǎng)期帶電。 高壓液阻軟啟動(dòng)柜串接于鼠籠式電機(jī)主回路上，利用其平衡的三相電阻隨溫度變化的特性，當(dāng)該電阻通入電流時(shí)，電阻體溫度逐步升高而電阻逐步減小，從而使電機(jī)端電壓逐步升高，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增加，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)且降低起動(dòng)電流的目的。

   用高壓液阻軟啟動(dòng)柜后的起動(dòng)電流為電機(jī)額定電流的2~3.3倍，降低了電機(jī)起動(dòng)發(fā)熱，有效的延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命；確保一次起動(dòng)成功，不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載變動(dòng)的影響；起動(dòng)過程平穩(wěn)，對(duì)機(jī)械設(shè)備無(wú)沖擊；對(duì)電網(wǎng)影響很小，起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)壓降在5%以內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。

液阻軟啟動(dòng)柜由液阻裝置和電控柜組成。液阻裝置包括電液箱、導(dǎo)電液體、動(dòng)電極板、靜電極板、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液位探測(cè)元件、溫度傳感器和限位開關(guān)等。電控制柜由控制盤、操作面板和電阻切除機(jī)構(gòu)(真空斷路器)組成。液阻裝置的三相電阻由相互絕緣的3個(gè)絕緣箱體構(gòu)成，每個(gè)箱體內(nèi)部分別盛有電阻液以及一組動(dòng)、靜導(dǎo)電極板。動(dòng)極板組通過柜體上部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)控制運(yùn)行，主電機(jī)啟動(dòng)開始時(shí)，動(dòng)、靜兩極板間距離大。

 主電動(dòng)機(jī)合閘及液體電阻裝置啟動(dòng)時(shí)具備3個(gè)條件：(1)電液箱中導(dǎo)電液體的液位應(yīng)處于正常位置;(2)液體電阻啟動(dòng)器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)處于上限位(啟動(dòng)位);(3)用于轉(zhuǎn)子短接的真空斷路器2QF處于斷開狀態(tài)。只有這3個(gè)條件同時(shí)滿足，液位開關(guān)才會(huì)有輸出，主電動(dòng)機(jī)及液體電阻允許啟動(dòng)。

 當(dāng)滿足啟動(dòng)條件時(shí)，手動(dòng)合上隔離開關(guān)1QS， 由PLC發(fā)出電機(jī)工作柜中真空斷路器1 QF合閘指令，主電機(jī)定子回路中串接液態(tài)電阻開始啟動(dòng)，通過機(jī)械傳動(dòng)裝置使極板之間的相對(duì)距離逐漸縮小，改變兩平行極板間液態(tài)電阻值的大小，均勻地提高電機(jī)端電壓，電流逐漸增大。電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著電阻值的平滑減少而升高，當(dāng)勵(lì)磁柜中的檢測(cè)裝置檢測(cè)到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的85%時(shí)，PLC發(fā)出星點(diǎn)柜中的斷路器2QF合閘信號(hào)，將電動(dòng)機(jī)星點(diǎn)短接 電機(jī)繼續(xù)加速， 當(dāng)達(dá)到電機(jī)亞同步轉(zhuǎn)速時(shí)，勵(lì)磁裝置柜投入勵(lì)磁，牽引電機(jī)同步運(yùn)行。啟動(dòng)完成后，液體電阻啟動(dòng)柜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)復(fù)位。

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