高壓軟啟動改造方案

高壓異步電機軟啟動常見有高壓液態(tài)軟啟動，高壓固態(tài)軟啟動和高壓磁控軟啟動。本文主要講的是將液態(tài)軟啟動改造為高壓固態(tài)軟啟動的方案。

一、概述

某煉鐵廠高爐除塵系統(tǒng)主抽風(fēng)機電機（1250KW），原先采用液態(tài)軟啟動方式。由于受技術(shù)條件的限制，存在以下弊端：（1）每次啟動完在進行電源切換時，電機電流會產(chǎn)生階躍上升跳變，對設(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)，影響電機的啟動特性，使同一臺電機的啟動過程無重復(fù)性。故需經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)電解液的濃度或補充電解液，以期液態(tài)電阻值保持正常，維護工作量大。（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)軟啟動裝置，采用技術(shù)性能先進、安全可靠的高壓固態(tài)軟啟動技術(shù)。

二、高壓固態(tài)軟啟動系統(tǒng)

高壓固態(tài)軟啟動系統(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、過壓保護器

、遠程控制操作臺。

選用高壓大功率晶閘管閥組作為功率部件，一對反并聯(lián)晶閘管組合成一個晶閘管組件，每相晶閘管閥組由六個晶閘管組件串聯(lián)組成（含熱備用一組），自然空氣冷卻。觸發(fā)系統(tǒng)采用國外先進的光電觸發(fā)技術(shù)，觸發(fā)信號及元件的檢測信號由光纖傳送，光纖傳送脈沖實現(xiàn)了高低壓隔離，阻斷了高壓回路對控制回路的干擾通道，保證了控制檢測信號的可靠性。設(shè)有晶閘管狀態(tài)實時監(jiān)控保護措施，任意一個晶閘管發(fā)生故障，控制系統(tǒng)都能發(fā)出報警、顯示故障類別，并快速封鎖脈沖保護其他元件。該裝置采用了交流技術(shù)國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，系統(tǒng)仍然可以完成電機的正常啟動，帶電源旁路后，再將裝置離線檢查和更換故障晶閘管，這項技術(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，當軟啟動過程結(jié)束后，QM閉合，使電機直接掛在10KV工頻電源上，電機進入正常的工藝運行；同時將晶閘管閥組旁路，晶閘管閥組退出運行，以備下一個啟動周期。

DSP為16為數(shù)字信號處理器，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，所以人機界面直觀而良好，操作簡單易懂。在軟啟動工程中，DSP控制板根據(jù)設(shè)定啟動方式（主要有斜坡啟動方式、恒流啟動方式、轉(zhuǎn)矩突跳啟動方式）、啟動電流以及采集到的實際電機電流來改變晶閘管的觸發(fā)角，各相晶閘管順序?qū)ǎ匆欢ㄒ?guī)律移相改變電機的輸入電壓，限制電機的啟動電流，平穩(wěn)啟動電機，當軟啟動裝置輸出電壓和電機轉(zhuǎn)速升至（接近)額定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出電源切換指令，電機由軟啟動裝置供電切換成工頻電壓供電。

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

電流互感器在啟動過程中，為高壓固態(tài)軟啟動裝置采集和提供電機的電流信號。電壓互感器提供電源的電壓信號。過壓保護器提供對電機的過壓保護，防止突然跳閘時的過電壓對電機絕緣的損壞。遠程控制操作臺實現(xiàn)遠程監(jiān)控。高壓固態(tài)軟啟動系統(tǒng)還對電機工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，為電機提供各種實時快速保護功能。