一起軟啟動器故障檢測過程

劉 輝，張德康

（中國石油克拉瑪依石化分公司，新疆克拉瑪依 834003）

0 引言

軟啟動器是石油煉化行業中常見的電氣設施之一，常用于大型同異步壓縮機組的供配電系統中。它是一種能使電機端電壓（或電壓和頻率）連續緩慢增加，轉速平滑地上升，直至額定轉速運行，稱為電機軟啟動。

1 軟啟動的作用

1.1 電機啟動的條件

電機不管是直接啟動、降壓啟動還是軟啟動，都必須滿足的條件是：①啟動時母線電壓降不能大于標稱電壓的15%；②啟動時該電機的端電壓應保證能驅動機械設備，即電機的啟動轉矩大于機械設備的靜態轉矩；③啟動時間不大于工藝生產允許（如電機的過熱保護）的時間。

1.2 電機直接啟動帶來的危害（圖1）

（1）電氣方面。①沖擊電網，對于功率相對較大的電氣設備，若采用直接啟動方式會因瞬時電流大對電網造成大的沖擊，不僅會造成因電機繞組過熱產生絕緣損壞，而且會因啟動電流大，造成電源電壓的顯著下降，影響電網的供電質量，使同一電源上的其他設備無法正常運行；嚴重時甚至會影響現場監控儀表的正常使用。②大的沖擊電流（可達5～7倍額定電流）破壞電機的絕緣，降低電動機壽命。

圖1 直接啟動和中壓軟啟動器特性對比

（2）機械方面。①過大的啟動轉矩產生機械沖擊，對被帶動的設備造成大的沖擊力，縮短壽命，影響精度。如使聯軸器損壞、皮帶撕裂等。②造成機械傳動部件的非正常磨損及沖擊，加速老化，縮短壽命。

2 故障及判斷測量

廠里使用的是能科股份（NANCAL）生產的NC3S中壓軟啟動器，近期軟啟動器出現一起故障。廠內連續重整裝置氫增壓機K-2202C（3000 kW/6000 V）電機在啟動5 s后保護動作跳閘，電機無法啟動。故障表現為三相電流不平衡，電機啟動過程中電流顯示三相電流分別是540 A，340 A和320 A。

（1）翻閱使用說明書中故障分析。電流不平衡的故障可能：①檢查控制模塊的光纖線1&3&5是否正確連接。②檢查電流增益開關三相是否相同設置。③核實三相均有電流。④如有一相無電流顯示，軟啟動曲線改為 0（基本）嘗試啟動。⑤如果問題仍存在，執行觸發測試。

（2）現場檢查控制盒上的觸發信號光纖1&3&5是否正確連接且連接牢固；控制模塊上的電流增益開關三相均在右側為相同設置；電機啟動過程中電流顯示三相均有電流；檢查后再啟動電機，故障依然存在。

（3）停電做安全措施后，打開中壓軟啟動器柜門準備對柜內元器件檢查。檢查各元器件外觀均正常；檢查功率單晶閘管RGK和RKK電阻值及觸發測試，得出表1、表2和表3的結果。

表1 晶閘管RGK檢測值

表2 晶閘管RKK檢測值

經過對檢測系統電壓、EPT接收機輸出電壓有效值測量，得出結果如表3。

表3 EPT接收機輸出電壓有效值

（4）功率單元觸發測試，將220 V控制電源1#段子與7#實驗段子短接，給觸發電源使功率模塊上的觸發板各區綠燈全亮，此時連續按（Select）鍵4次來進行晶閘管的觸發，檢查所有綠色和紅色發光二極管，并按照R相和S相、S相和T相、R相和T相邏輯各相紅色發光二極管點亮。以上檢查確定軟啟動器功率單元完好。

（5）檢查柜內各元器件硬連接：柜內二次線緊固；控制IO接口端子緊固；CT回路接線檢查。在檢查CT回路卡件時發現卡件連接不牢固。

至此軟啟動器內部檢查完畢，拆除安措送電試機，啟動時間約為11 s，軟啟動器切除后顯示三相電流分別是140 A，139 A和144 A，電機啟動正常。

3 結論

（1）檢查控制盒內接線正常，觸發測試及功率單元動作正常、檢測數據在正常范圍內。由此判斷故障為CT回路卡件連接不牢固電流檢測偏差，啟動時檢測三相電流不平衡造成故障跳閘電機無法啟動。

（2）本次維修故障排查過程比較全面，使得中心的檢維修規程制度得以完善。