高壓軟啟動(dòng)改造方案

高壓異步電機(jī)軟啟動(dòng)常見(jiàn)有高壓液態(tài)軟啟動(dòng)，高壓固態(tài)軟啟動(dòng)和高壓磁控軟啟動(dòng)。本文主要講的是將液態(tài)軟啟動(dòng)改造為高壓固態(tài)軟啟動(dòng)的方案。

一、概述

某煉鐵廠高爐除塵系統(tǒng)主抽風(fēng)機(jī)電機(jī)（1250KW），原先采用液態(tài)軟啟動(dòng)方式。由于受技術(shù)條件的限制，存在以下弊端：（1）每次啟動(dòng)完在進(jìn)行電源切換時(shí)，電機(jī)電流會(huì)產(chǎn)生階躍上升跳變，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生有害的二次沖擊。（2）由于液態(tài)介質(zhì)電解液受環(huán)境溫度的影響，導(dǎo)致液態(tài)電阻值發(fā)生變化，加之電解液的揮發(fā)，影響電機(jī)的啟動(dòng)特性，使同一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程無(wú)重復(fù)性。故需經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)電解液的濃度或補(bǔ)充電解液，以期液態(tài)電阻值保持正常，維護(hù)工作量大。（3）原裝置使用年久、設(shè)備陳舊、技術(shù)落后。為此，決定拆除舊的液態(tài)軟啟動(dòng)裝置，采用技術(shù)性能先進(jìn)、安全可靠的高壓固態(tài)軟啟動(dòng)技術(shù)。

二、高壓固態(tài)軟啟動(dòng)系統(tǒng)

高壓固態(tài)軟啟動(dòng)系統(tǒng)主要包括高壓大功率晶閘管閥組、高壓真空接觸器QM、DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）、CPLD控制系統(tǒng)（復(fù)雜可編程邏輯器件）、電流互感器、電壓互感器、過(guò)壓保護(hù)器

、遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)。

選用高壓大功率晶閘管閥組作為功率部件，一對(duì)反并聯(lián)晶閘管組合成一個(gè)晶閘管組件，每相晶閘管閥組由六個(gè)晶閘管組件串聯(lián)組成（含熱備用一組），自然空氣冷卻。觸發(fā)系統(tǒng)采用國(guó)外先進(jìn)的光電觸發(fā)技術(shù)，觸發(fā)信號(hào)及元件的檢測(cè)信號(hào)由光纖傳送，光纖傳送脈沖實(shí)現(xiàn)了高低壓隔離，阻斷了高壓回路對(duì)控制回路的干擾通道，保證了控制檢測(cè)信號(hào)的可靠性。設(shè)有晶閘管狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)措施，任意一個(gè)晶閘管發(fā)生故障，控制系統(tǒng)都能發(fā)出報(bào)警、顯示故障類(lèi)別，并快速封鎖脈沖保護(hù)其他元件。該裝置采用了交流技術(shù)國(guó)家工程研究中心的技術(shù)，即在晶閘管組件上做一組熱備用，即便某一組晶閘管出現(xiàn)了故障，熱備用阻投運(yùn)，系統(tǒng)仍然可以完成電機(jī)的正常啟動(dòng)，帶電源旁路后，再將裝置離線檢查和更換故障晶閘管，這項(xiàng)技術(shù)極大地提高了裝置的可靠性，保證了高爐除塵系統(tǒng)的可靠工作。

高壓真空接觸器QM為電源旁路接觸器，當(dāng)軟啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，QM閉合，使電機(jī)直接掛在10KV工頻電源上，電機(jī)進(jìn)入正常的工藝運(yùn)行；同時(shí)將晶閘管閥組旁路，晶閘管閥組退出運(yùn)行，以備下一個(gè)啟動(dòng)周期。

DSP為16為數(shù)字信號(hào)處理器，指令流水線操作，響應(yīng)速度快；采用薄膜操作面板和大屏幕中英文液晶顯示器，所以人機(jī)界面直觀而良好，操作簡(jiǎn)單易懂。在軟啟動(dòng)工程中，DSP控制板根據(jù)設(shè)定啟動(dòng)方式（主要有斜坡啟動(dòng)方式、恒流啟動(dòng)方式、轉(zhuǎn)矩突跳啟動(dòng)方式）、啟動(dòng)電流以及采集到的實(shí)際電機(jī)電流來(lái)改變晶閘管的觸發(fā)角，各相晶閘管順序?qū)ǎ匆欢ㄒ?guī)律移相改變電機(jī)的輸入電壓，限制電機(jī)的啟動(dòng)電流，平穩(wěn)啟動(dòng)電機(jī)，當(dāng)軟啟動(dòng)裝置輸出電壓和電機(jī)轉(zhuǎn)速升至（接近)額定值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出電源切換指令，電機(jī)由軟啟動(dòng)裝置供電切換成工頻電壓供電。

與液態(tài)軟啟動(dòng)裝置相比，電源切換過(guò)程沒(méi)有二次沖擊。環(huán)境溫度變化不會(huì)影響裝置的啟動(dòng)性能，維護(hù)工作量小。除此之外，高壓固態(tài)軟啟動(dòng)器還具有軟停車(chē)功能，可以運(yùn)用在泵系統(tǒng)，已消除水錘現(xiàn)象造成設(shè)備（如閥門(mén)）的損壞。

電流互感器在啟動(dòng)過(guò)程中，為高壓固態(tài)軟啟動(dòng)裝置采集和提供電機(jī)的電流信號(hào)。電壓互感器提供電源的電壓信號(hào)。過(guò)壓保護(hù)器提供對(duì)電機(jī)的過(guò)壓保護(hù)，防止突然跳閘時(shí)的過(guò)電壓對(duì)電機(jī)絕緣的損壞。遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。高壓固態(tài)軟啟動(dòng)系統(tǒng)還對(duì)電機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為電機(jī)提供各種實(shí)時(shí)快速保護(hù)功能。