8000KW空压机液阻柜降压启动困难的原因分析及其改进措施范文

8000KW空压机液阻柜降压启动困难的原因分析及其改进措施

萍钢股份公司**分公司制氧厂  郭**

简要：对8000KW空压机液阻柜降压启动困难的机理进行分析，通过分析其启动失败的原因制定出相应的改进措施，确保8000KW空压机一次启动成功。

关键词：液阻柜降压启动  液阻阻值  电网短路容量  启动电流

一、概述

16500制氧机组空压机主电动机是采用ABB公司生产的鼠笼式异步电动机，其额定功率为8000KW，额定电流为529A，供给电动机的电源电压为10KV，其启动方式为液阻柜动极板式的降压启动，液阻柜生产厂家为**大禹电气有限公司。自2008年12月调试以来，在空压机液阻柜降压启动过程中一直出现因液阻柜液温升温过快和启动电流降不下来等原因而启动失败，进而导致空压机组不能及时开机影响了九钢制氧厂生产的正常进行。

二、8000KW空压机液阻柜降压启动困难的机理分析

1、液阻柜降压启动的工作原理及其特点

液阻柜降压启动是靠溶解在水中的电解质离子导电的，电解质充满于两个平面极板间，构成一个阻值可调的电阻器。8000KW空压机液阻柜降压启动原理图如图2.1所示。

         图2.1  空压机液阻柜降压启动原理图

QF1为高压运行柜真空断路器，QF2为高压短接柜真空断路器，M为空压机主异步电动机，SR为液阻柜内三相液阻，虚线为液阻柜

启动时高压运行柜（QF1）合闸后通过动极板的向下移动，与定极板的距离逐渐减小，水电阻阻值逐渐减小，主电动机（M）逐渐加速，当动极板下降至下限位时，主电动机几乎全速运转，启动电流下降至正常状态，高压短接柜（QF2）合闸，使主电动机全压运行，启动过程结束。同时动极板向上移动至启动时的开始状态，便于下一次启动。

液阻柜降压启动的特点：

1）启动电流的倍数为2.5~4，实际根据负荷需要设定；

2）启动时间为10~100s范围内调整；

3）启动电阻液温度为0~70℃，最高不超过85℃；

4）连续启动次数不少于3次；

5）启动电网压降：相对全压启动电网电压可提高5%~10%；

6）具备跳闸保护措施：启动超时和电阻液温超85℃；

7）适用电机功率：200~20000KW；

8）液阻柜阻值随温度变化而变化，且呈负温度特性。

2、液阻柜降压启动困难的机理分析

根据8000KW空压机液阻柜多次降压启动失败的情况，总结出其现象大体如下：启动过程中启动电流一直降不下来，启动超时进而引起跳闸，启动过程中液阻柜液温升高过快导致无法连续启动等现象。分析上述空压机液阻柜降压启动失败的现象，通过查看空压机液阻柜降压启动设计技术协议及咨询液阻柜生产厂家液阻柜的启动特点和上级高压供电系统的电网容量等情况，分析出8000KW空压机液阻柜降压启动困难的原因：

1）由于在工程设计时提供给设计单位8000KW空压机降压启动的最小电网短路容量为250 MVA；而实际使用时上级高压供电系统实际给8000KW空压机降压启动时的最大电网短路容量只有209MVA。这是导致8000KW空压机降压启动失败主要的原因；

2）8000KW空压机液阻柜降压启动时液阻阻值不准确。这也是导致8000KW空压机降压启动失败的另一主要原因。安装调试时，液阻柜厂家对液阻阻值的调配范围幅度较大，阻值数值的确定坚持技术保密；另外安装调试时厂家对8000KW空压机液阻柜启动时的给定液阻阻值为4Ω~4.25Ω，但后来通过精确计算得出其液阻柜启动时的液阻阻值为3.3Ω~3.7Ω。

3）8000KW空压机液阻柜降压启动前，维修未对液阻柜内液阻阻值进行精确测量，即不能确保其阻值在正常范围内。这是导致8000KW空压机降压启动失败的又一主要原因。由于液阻柜内液阻阻值随温度变化而变化，同时还与液阻柜内电解质和水的混合均匀度有密切关系，所以每次8000KW空压机启动前必须通过测量确保其阻值在正常范围内并且三相阻值平衡。

4）8000KW空压机液阻柜设计容量偏小，降温效果不明显。是导致8000KW空压机不能多次降压启动的主要原因。

5）8000KW空压机液阻柜启动过程中，由于启动电阻偏大，启动电流过小，引起启动后电动机转矩不足以电动机全速运行，所以电流一直不降以加速运转，引起启动电流在规定的时间内不降进而导致空压机跳闸，同时也导致动、定极板间的液温急速升温，进而使液阻柜液温快速升高，这也是导致8000KW空压机不能多次降压启动的主要原因。

三、8000KW空压机液阻柜降压启动困难的改进措施

    通过对8000KW空压机液阻柜降压启动困难的机理进行分析，对其液阻柜降压启动失败的各种原因进行以下改进措施：

    1、针对供电电网短路容量不足的主要原因，在每次8000KW空压机降压启动前，要求上级高压供电系统（动力厂2#变电站）进行合环后才可进行启动，确保空压机降压启动时供电电网短路容量（＞250 MVA）满足工程设计要求。

2、8000KW空压机每次降压启动前，必须检查液阻柜内液位在正常范围内（上下限位间），水温在正常范围内（＜70℃），极板位置相平行且一一对应，同时要求维修人员精确测量液阻柜内三相液阻阻值在正常范围内（3.3Ω~3.7Ω）且三相平衡。在测量空压机液阻柜内三相液阻前，应对液阻柜内水和电解质的混合物进行搅拌，确保其混合物充分混合均匀。

3、在每次对空压机液阻柜进行加水或加电解质后，应对液阻柜内水和电解质的混合物进行搅拌，确保其水和电解质分布均匀。

4、空压机液阻柜内液阻温度＜35℃时，动极板处于中间位置上进行空压机降压启动；空压机液阻柜内液阻温度＞35℃时，动极板处于上限位置上进行空压机降压启动。

5、每次空压机降压启动前，尽可能把液阻柜内的水量加至水位上限位或接近上限位，尽可能加大用水量来降低液阻温度，保证空压机液阻柜内液阻温度能达到连续启动三次的技术要求。

6、在每次空压机降压启动前，应对空压机进行一次空闸合闸启动试验，空闸合闸启动成功后才可进行降压启动，这样就可减少外界原因影响空压机的降压启动，确保空压机一次启动成功。

四、结束语

16500制氧机组的空压机液阻柜降压启动自投产以来，一直启动不顺，严重地打乱公司的正常生产。作为设备使用方的九钢制氧厂，深感责任重大，针对空压机启动困难的情况，制氧厂各专业技术人员曾想出各种应对方案，但效果不佳。因此，由制氧厂牵头，多方联系工程设计厂家、液阻柜生产厂家、维修厂、动力厂等相关部门人员，对空压机液阻柜的降压启动方案进行多方论证和探讨，终于检查出空压机液阻柜降压启动失败的原因并制定出相应的改进措施，通过一段时间空压机液阻柜几次降压启动成功的检验，证实了空压机液阻柜降压启动困难原因的真实性和改进措施的可靠性，确保了空压机一次降压启动成功，保证了九钢制氧厂和**分公司的正常生产。