高压液态软起动装置在煤矿设备中的应用

高压液态软起动装置在煤矿设备中的应用

目前随着矿井的逐步扩大，煤矿用高压电气设备的容量也随之增大，高压设备在启动时强大的启动电流会对电网的稳定造成很大的冲击，甚至会导致电网的瘫痪，因此实现高压设备的软性启动，降低启动电流对电网的冲击，保证电网的供电安全，是亟需解决的问题。

标签：高压；电网；软性启动

1 概述

高压设备的启动一般均采用配套的高压电抗器作为启动设备降低启动电流，但近年来随着创新技术和新兴材料及PLC技术的发展，有了很多新的软起产品在市场使用，比如高压液态软起动装置，利用这些新技术、新装备可以更好的解决高压设备的软启动问题。

目前国内外使用的多种高压软启动设备大体分为三种：高压电抗器、固态软起动装置及液态软启动装置。高压电抗器维护工作量大，固态软启动装置价格昂贵且是进口产品而液态软启动装置免维护，价格位于两者之间。

2 煤矿井下设备简介

目前煤矿高压电气设备主要包括：主运系统、主排水泵房排水泵、主通风机、空气压缩机等，都是矿井至关重要的设备。下面以XX煤矿中央泵房为例进行说明。

目前XX煤矿井下中央泵房主排水泵采用电抗器作为软起动设备，很多设备使用年限较长，技术落后面临改造，特别是电抗器出现故障时维护工作量特别大。2012年该矿井新建中央泵房一个，安装有5台MD型卧式水泵，电机功率为1250kw，额定电流为142A，额定电压6kv，该矿井经调研采用了液态软启动装置作为电机的配套软起装置，经现场使用效果良好，不仅实现了设备的软起性能，而且节电效果也非常明显。

3 使用效果

从该煤矿记录数据来看，应用该设备后高压电机的启动电流440A是额定电流的3.09倍，起动时间20S，起动温升5℃。

在水泵停机时，同时使用了软停车功能，性能良好。

采用高压液态软起动装置后的技术指标总结几点如下：

3.1 高压液态软起动装置起动非常平稳、可预测、可调整、无噪音，大大改

观了井下作业环境。

3.2 高压液态软起动装置起动电流小，起动电流在2.0-3.5Ie之间，电网压降小。

3.3 高压液态软起动装置起动时起动曲线平滑，属于无级切除，起动结束时无二次冲击。

3.4 高压液态软起动装置能实现软起软停，能很好的避免“水锤”效应，能对水泵、管道等设施起到很好的保护作用。

3.5 高压液态软起动装置基本属于免维护，维护量小，且每年仅需要测试一次电阻值，定期加液即可，运行成本极低。

4 液态软启动装置工作原理

根据电机拖动理论，在电动机定子回路串入一特制液体电阻，该电阻在电机起动初始时刻自动投入，阻值在预定起动时间内均匀无级减小，并在阻值几近为零时刻切除，从而使主机电流及电机转速无级匀滑变化，实现电机转速均匀上升、平稳起动，产品从开发到市场应用已接近20年的时间，产品应用技术非常成熟安全可靠。

5 经济效益分析

5.1 采用高压液态软起动装置做起动设备后，能减少起动电流47%，起动电流小，起动平稳，设备运行稳定，减少对真空启动开关冲击，也减少对水泵的机械设备冲击和磨损，提高电网供电质量，为生产的稳产、高产提供了良好的条件。

5.2 水泵电机起动频繁，大冲击电流对电机和电缆的破坏相当严重，也对启动设备冲击很大。采用高压液态软起动装置做软起设备后，可以随时开停机，避免了电机空载运行的问题，降低了电耗。

5.3 采用高压液态软起动装置起动过程中，降低了启动电流，由原来的启动电流3-4倍Ie降低到2-3.5倍Ie，进而降低了电耗。

5.4 采用高压液态软起动装置后，可减少电机、电缆烧损及真空灭弧室损坏，大大减少了维修的费用。

5.5 采用高压液态软起动装置后，可以减少水泵电机的烧损事故，减少了机械、电气设备事故的发生，对电气设备安全运行有明显作用。确保了水泵的正常生产，为矿井的生产提供了可靠的保证。

通过上述几项经济效益的综合分析，可以得出，高压液态软起动装置是一种实用的节电技术，节能降耗效果明显，具有很好的经济效益，且该产品所用原辅

材料为钢材及配套机电产品，原材料易采购，并且从使用效果来看该产品无“三废”污染，对自然资源和生态平衡不产生任何影响，具有可观的社会效益。

6 结束语

综上分析，本产品的应用，可大大改善供电质量，降低变压器损耗，减少有色金属的消耗从而节约资源；改进拖动机组的使用工况、减少维护费用，实现节能降耗保证开车成功率。因而本产品的应用对同行业或相关产业技术进步、节能降耗具有巨大的促进与带动作用。

王端伟（1981，8-），男，大学本科，助理工程师，籍贯：山东济宁，工作单位：新汶矿业集团莱芜市万祥矿业公司潘西煤礦机电运输部。

武立新（1977，5-），男，山东省泰安市，助理工程师，莱芜市万祥矿业公司潘西矿。