265m2燒結主抽風機軟起動裝置改造實踐

許強

（山東電力建設第三工程公司 山東青島 266100）

265m2燒結主抽風機軟起動裝置改造實踐

許強

（山東電力建設第三工程公司 山東青島 266100）

在現代的工業控制領域中，交流電動機起動控制一直是非常重要的研究課題之一，而交流電動機軟起動器控制方式以其起動平穩、沖擊電流小、節能、無觸點等優點，在電氣起動中有著廣泛的應用。本文簡述了酒鋼265m2燒結主抽風機軟起動器的改造方案。主抽風機軟起動原設計為一拖二的起動方式，沒有備用，一旦故障發生控制回路檢測、維修較為復雜，耗費時間較長。考慮此情況，現再加一臺同規格的軟起動器，實現一拖一，互為一拖二的起動方式。

高壓固態軟起動器；可控硅；觸發；導通角

1 傳統起動方式

為了解決步電動機的起動這個問題，人們采用了很多的起動技術。比較傳統和應用比較普遍的有：

1.1 Y/△起動降壓起動

Y/△起動是一種降壓起動方法，星三角起動時將異步電動機三相定子繞組接成星形，等起動完成后，通過接觸器切換，再接成三角形，該方式只適合于負荷較輕有電動機的起動，并且局限于正常運轉時為三角形接法的異步電動機。

1.2 串電抗器起動

串電抗器起動是在電動機起動時，電抗器串入定子繞組回路中，當轉速達到亞同步狀態后，短接電抗器使電動機運行于全壓。阻抗起動也存在一個明顯的缺點，當串接電阻器起動回路時，電阻上會損耗較大的有功功率，耗能較大。

1.3 自耦變壓器起動

三相異步電動機自耦變壓器起動時接成星形聯接，同時三相線圈接入電源，自耦變壓器副邊接電動機定子繞組，使電動機降壓起動，待轉速達到亞同步狀態時自耦變壓器脫離電源，接觸器旁路電機進入全壓運行。該起動方式的優點是轉矩的損失相對較小，可以拖動較大的負載起動。但自耦變壓器成本高、體積大，同時不能帶重載起動。

1.4 液阻軟起動

液阻是一種由電解液形成的液態電阻，它通過離子導電。液阻有三個優點：①它的電阻值正比于電解液的電導率，正比于的兩塊電極板的間距，電導率和極板間距都易于控制；②液阻熱容量相對較大，并且液阻成本相對低；③液阻軟起動的突出優點是該軟起動與電動機轉子繞線回路直接串聯，實現重負荷起動，在起動過程中不會產生高次諧波，所以該起動方式得到了廣泛的應用。

2 主抽風機高壓固態軟起選型

2.1 高壓固態軟起動簡介

主抽風機高壓固態軟起動器稱中高壓固態軟起動器是一種新型的中高壓電機軟起動器，廣泛適用于10kV以下的中高壓交流電動機，采用先進電力電子技術、DSP控制技術及串接于電源與被控電機之間的三相反并聯閘管及其電子控制電路。被控電機的輸入電壓通過運用不同的方法，控制三相反并聯閘管的導通角來調節來實現。HPMV-DN中高壓固態軟起動器最先采用此技術，在國內高壓固態軟起動器知名度最高。高壓固態軟起動器具有體積小、功耗低、高可靠性、高靈敏度、無觸點、免維護、無環境污染、安裝方便等優點。與其它傳統的起動方法相比較，其特有的智能控制方式，既可以方便準確的設置起動轉矩、起動電流、起動時間、停機時間等參數，又可以與微機、PLC等進行聯網控制。現已在機械制造、冶金、水處理、礦山、水泥生產、采油、化工、石化等行業泵、空氣壓縮機、風機、球磨機、起重機、壓縮機、破碎機等多種負載上得到廣泛應用。

2.2 高壓固態軟起動結構

完整的HPMV系列的軟起動器是一個標準的電機起動控制器，用來保護和控制中、高壓交流電機。軟起動部分僅包括：

（1）SCR電源器件：為了達到所有使用電網的峰值電壓要求，對SCR進行串聯。在每個串聯回路中使用相同參數的SCR反相平行安裝。

（2）觸發電路：SCR是用持續的脈沖觸發電路，同時電路采用光纖和脈沖變壓器進行隔離來降低干擾。

（3）真空接觸器：短接柜切換柜接觸器均為真空接觸器。

（4）CPU主控板：CPU板上裝有微處理器和通訊處理器、EPROM、EEPROM和DRAM寄存器及模擬和數字接口。CPU決定各種操作功能，用戶可通過設定程序和檢測反饋信號來控制軟起動器各項參數。

（5）主電源板：也稱主觸發板，它包括數字量輸入、輸出繼電器和通訊接口，并連接到TCB板上，它控制旁路隔離接觸器的動作順序及SCR的觸發來調節電壓。

（6）觸發驅動板：安裝在SCR模塊組件上面，這些板子和主電源板也是通過光纖進行通訊，通過脈沖變壓器把觸發脈沖信號進行放大來觸發SCR，在每個SCR模塊中每一對SCR都電腦裝了一個觸發驅動電路板。

（7）TEMP/CT：溫度控制板、電流互感器板子裝在SCR模塊組件上，通過光纖信號把散熱器溫度和電流信號傳輸到主電源板上。

3 主抽風機軟起動原設計起動方式

圖1 主抽風機軟起動一拖二起動方式一次圖

根據一次控制方案圖及現場柜體的布置，1號和2號電動機的起動和運行都是互相獨立進行的，但每次只起動一臺電動機。

如起動1號電動機的操作過程為；首先在1號短接運行柜上人工合上刀閘QS1，此時切換柜中斷路器QF3自動合閘，通過斷路器QF3的輔助觸點控制高壓固態軟起動器自動供電源，軟起動器上電自檢正常后，送出一個備妥信號給中控供起動具備條件之一。當所有起動條件正常后，按1號電動機起動按鈕對應1號運行開關柜 QF11合閘，3s后軟起動器開始起動，若起動過程中軟起動器出現故障它會長時間報警（只有重新上電才會停止），其它故障運行開關柜QF11分閘。當電動機起動完成后（起動電流回到電動機的額定電流左右）軟起動器輸出一個短接運行信號，1號短接運行柜中QF1合閘，由斷路器QF1輔助觸點控制的切換柜中斷路器QF3自動分閘，軟起動器自動斷電，然后人工分開刀閘QS1，系統等待后面的起動選擇。在1號短接運行柜中QF1合閘的同時，同步電動機勵磁柜也開始投勵工作，電動機轉入同步運行狀態。當1號電動機要停止運行時，按停止按鈕運行開關柜QF11分閘，1號短接運行柜中QF1也自動分閘。

4 主抽風機改造后起動方案

圖2 主抽風機軟起動一拖一、互為一拖二一次圖

此設計方案是在原有的一拖二的基礎上增加一臺軟起動柜2和一臺一拖二用短接柜，正常情況下是一拖一工作，當其中任意一臺有故障時，短接刀閘QS3即可切換成互為一拖二工作方式。刀閘QS1和QS2為互鎖工作方式，每次起動只能選擇其中一個，刀閘QS3只有在任意一臺軟起動器出現故障時才能使用，其對應斷路器選擇控制由PLC來編程操作。此方案有三種工作模式可供選擇，一拖一方式（起動器都正常），1號起動器一拖二方式（2號起動器故障），2號起動器一拖二方式（1號起動器故障）。同時刀閘QS3只有在起動器出現故障時才能合上，根據以上選擇條件PLC輸出控制信號來組合斷路器QF、1QF2和QF0、QF3的動作，達到一拖一或互為備用一拖二的控制模式。

5 結語

主抽風機由原設計一拖二起動方式，改造為一拖一、互為一拖二的起動方式，改造后一方面大大減少了起動時間，另一方面提高了設備可靠性，一旦一臺軟起動故障可迅速倒切，不會影響設備主線生產。

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TM341

A

1004-7344（2016）02-0228-02

2015-12-22

許 強（1985-），畢業于青島科技大學，主要從事工業機電安裝、調試、維護工作。