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軟啟動，高壓固態軟啟動和高壓磁控軟啟動。本文主要講的是將液態軟啟動改造為高壓固態軟啟動的方案。

一、概述

某煉鐵廠高爐除塵系統主抽風機電機（1250KW），原先采用液態軟啟動方式。由于受技術條件的限制，存在以下弊端：（1）每次啟動完在進行電源切換時，電機電流會產生階躍上升跳變，對設備產生有害的二次沖擊。（2）由于液態介質電解液受環境溫度的影響，導致液態電阻值發生變化，加之電解液的揮發，影響電機的啟動特性，使同一臺電機的啟動過程無重復性。故需經常檢查和調節電解液的濃度或補充電解液，以期液態電阻值保持正常，維護工作量大。（3）原裝置使用年久、設備陳舊、技術落后。為此，決定拆除舊的液態軟啟動裝置，采用技術性能先進、安全可靠的高壓固態軟啟動技術。

二、高壓固態軟啟動系統

高壓固態軟啟動系統主要包括高壓大功率晶閘管閥組、高壓真空接觸器QM、DSP（數字信號處理器）、CPLD控制系統（復雜可編程邏輯器件）、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組成（含熱備用一組），自然空氣冷卻。觸發系統采用國外先進的光電觸發技術，觸發信號及元件的檢測信號由光纖傳送，光纖傳送脈沖實現了高低壓隔離，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。設有晶閘管狀態實時監控保護措施，任意一個晶閘管發生故障，控制系統都能發出報警、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國家工程研究中心的技術，即在晶閘管組件上做一組熱備用，即便某一組晶閘管出現了故障，熱備用阻投運，系統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，這項技術極大地提高了裝置的可靠性，保證了高爐除塵系統的可靠工作。

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為數字信號處理器，指令流水線操作，響應速度快；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控制板根據設定啟動方式（主要有斜坡啟動方式、恒流啟動方式、轉矩突跳啟動方式）、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角，各相晶閘管順序導通，并按一定規律移相改變電機的輸入電壓，限制電機的啟動電流，平穩啟動電機，當軟啟動裝置輸出電壓和電機轉速升至（接近)額定值時，控制系統發出電源切換指令，電機由軟啟動裝置供電切換成工頻電壓供電。

與液態軟啟動裝置相比，電源切換過程沒有二次沖擊。環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，高壓固態軟啟動器還具有軟停車功能，可以運用在泵系統，已消除水錘現象造成設備（如閥門）的損壞。

電流互感器在啟動過程中，為高壓固態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遠程監控。高壓固態軟啟動系統還對電機工作狀態進行實時監控，為電機提供各種實時快速保護功能。