电阻装置在电机上应用

系统构成电机由一台 SF10-31500/35225%/10kV 型变压器通过 B2 开关柜直接供电。起

动时 B1 柜断路器 2QF 合闸，电流经热变电阻器、隔离柜 B5、电缆柜 B6，电机降压起动；
当电机转速接近异步时，电流也随着电压上升而下降到额定值以下，此时 B4 柜断路器
1QF 合闸，同时断路器 2QF 分闸，电机投入全压异步运行，然后投入励磁系统，电机同
步运行，起动结束。电机起动结束后可将隔离柜 B5 退出，从而使起动器断电。

起 动 效 果 分 析 理 论 计 算 计 算 电 机 起 动 特 性 电 机 起 动 阻 抗

Z=Ue3KlIe=100001732441176111582）电机起时的等效电阻 r02Z=0211158=022323）等效
电抗 x=09798Z=0979811158=109324）目标起动电流倍数 Kl=35）串电阻后回路总阻抗
Z=Ue3KlIe=10000173231176=163656)

等 效 电 阻

r=Z2-x2=163652-109322=26781-

11951=121787) 起 动 电 阻 初 始 值 RQ=r-r=12178-02232=0994609958 ） 回 路 功 率 因 数
cos=rZ=1217816365=07449）起动时电机端电压 UD=UeZ=100001115816365=68182V（S=1
时）约为电网电压的 68%10）电机起动转矩倍数 Km=Km（UD%）2=150682=06936412 起
动时间计算 1）转动惯量 GD2=GD 电机 2+GD 压缩机 2=4120+22840=26960NM2）电机额
定 转 矩

Me=9550Pene=955018000/1500=114600kgm3 ） 电 机 起 动 转 矩

MQ=KmMe=06936114600=7948656kgm4 ） 电 机 拖 动 系 统 机 械 时 间 常 数
TMA29TMA=GD2n0375MQ98=269601500375794865698=1329575 ） 转 速 到 达 96%ne 时 的
转 差 率 SQ=ne-nQne=1500-150096%1500=0046 ） 电 机 最 大 转 差 率 SmSm=SQ （ K2m-
1+Km

）

=004

（

152-1+15

）

=0157

）

起

动

时

间

tt=TMA（14Sm+15Sm）=132957（0256666+15015）=2514s 起动性能测试起动器于 2005
年 4 月 30 日第一次带负荷起动，随后的半个月中也多次起动，并委托武汉高压电器研究
所对起动性能作了测试。测试记录如和。

　　电机带载起动过程起动电流时间变化曲线（1887A/div）电机带载起动过程电机端电
压时间变化曲线（65kV/div）理论计算与实测起动参数比较理论计算与实测起动参数比
较。

理论计算与实测起运参数参数名称计算值实测值比较值（偏差）串接热变电阻值

RQ/0.9950.85+0.145 起动电流 IQ/A35753288+287 起动电流倍数 KI3.02.79+0.21 起动时间
t/s25.1426.6-1.46 电机端电压 UD（min）/V6818.26900-82 结果表明：电动机在起动过程中，
起动电流能控制在电机额定电流 3 倍以内，具有恒电流软起动特性。解决了以往电机起动
电流大对电网冲击的难题，同时，由于整个起动过程中，热变电阻随电机的转速升高而
均匀减少，使电机定子电压和起动转矩逐渐增大，具有较好的平稳起动特性。

　　存在的问题 1）液体电阻在高压电场的作用下将发生哪些难以捉模的变化，如何获
得安全的设定阻值，确保每次间隔起动时的可靠安全是设备制造单位应进一步研究的课
题。

2）每次起动后电解液升高的的温度在几乎密封箱内难以散发，起动器的电阻值要较

长时间才能复原，而动极板的调节范围有限。需考虑快速降温改进。

　　结束实践表明国产热变电阻起动装置与德国西门子 IDZ81744-8AE02-Z 型 18000kW
同步电机配套使用是成功的。从设计角度看，可根据实际情况采用直接串联在定子绕组的
电源端或串联在定子绕组的星点开口端，具方便灵活性；从实际使用效果看，完全能满