软起动器在韶钢焦化的应用

电动机直接起动大电流的危害及限制方法： 异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点，在各行各业中得到广泛的应用，是工业生产中最广泛的电力拖动设备。但是异步电动机在使用过程中最大的问题在它的起动，异步电动机在起动时线路会产生很大的电压降，致使负载端电压在短时间内下降很多，这不仅使电动机本身的起动转矩减小，甚至不能起动，而且会影响同一线路上其他负载的正常运行；同时使电动机绕组过热，起动时间越长，起动次数越频繁、发热越严重，将加速绝缘老化缩短电动机使用寿命，而且在大电流的冲击下，绕组受电磁力作用容易变形，甚至发生断路故障等等。 针对异步电动机起动冲击电流过大的问题，一般有两种解决方法：首先是增大电网容量，但是在日常生产中，不可能仅仅为了某台电机的起动问题而去增加一台变压器或换一台更大容量的变压器；其次是采用限制电机起动电流的设备，使用这些设备时要尽量满足以下的要求：1、应该有足够大的转矩；2、尽可能小的起动电流；3、起动过程中转速应该平滑的上升4、起动的方法应该可靠、正确、方便、起动设备应该简便、经济；5、起动过程中的功率损耗尽可能小。最传统的限流起动有很多种，如星-三角起动、定转子串电阻起动、自耦变压器起动、沿边三角形起动甚至使用深槽电机或双笼电机等等，但是由于体积过大、价格较贵、维护量大、起动性能不佳等缺点，这些传统的起动方式逐渐被新型的智能型起动器所代替，如使用变频器或软起动器，而变频器主要用于变频调速和节能，对无调速要求且节能空间很小的设备最简效的办法是使用软起动器。 现交流电机软起动器大多以大功率晶闸管做主回路开关元件，通过改变晶闸管的导通角控制电动机电压的平稳升降和无触点通断，实现电动机平稳起停。 晶闸管软起动器主要参数： 起始电压Us：在起动过程中，电机的输出力矩随电压增加而增加。当软起动器的输出电压较低时，电机力矩小于负载的静摩擦力矩，不能使负载转动。随着输出电压的不断增大，电机力矩克服了负载的静摩擦力矩和惯量，使负载开始转动。软起动器在起动时提供一个起始电压Us，将Us调节到合适的值，可在起动时使负载立即开始转动。 达速电压Ur：输出电压从Us 开始按一定的斜率上升，电机不断加速。当输出电压达到Ur时，电机也基本达额定转速，Ur就称为达速电压。Qb4软起动器在起动过程中自动监测达速电压，当电机达到额定转速时切换到运行状态。对于不同的负载，达速电压的数值可能不同。 起动时间Ts：起动时间Ts大小将决定软起动器输出电压上升的快慢，即起动时间Ts越长，软起动器从起始电压开始上升越缓慢。Ts越短，上升越快。电机的实际起动时间与负载大小有关，正常情况下应小于Ts 。当软起动器实际起动电机时间超过所设起动时间时，将报软起动器起动超时故障。 突跳时间TJ：对于高转矩负载，软起动器在初始起动阶段提供一个时间为TJ的全导通阶段，输出额定电压，使电机能迅速克服负载的静摩擦力距和惯量开始转动，称为突跳起动。 晶闸管软起动器控制方式： 斜坡起动模式：电压斜坡控制由两个基本参数起始电压Us和起动时间Ts组成，当电机起动时软起动器开始输出起始电压Us，此后电压沿一给定斜率，经过给定的起动时间Ts，根据负载大小，自动调节起动过程，到达额定电压，见图1。 恒压起动模式：通过电压限制去限制起动电流。当电压被限制在恒压值U1时，电流将被限制在一定范围内，在限制时间内，电流平稳上升，直至将电动机起动至额定转速，电流下降至负载电流，如图2。 恒流起动模式：通过限流实现软起动，通过对电机端电压（参数中起始电压）的控制，电机的起动电流被限制Imax内（远比全压起动小），同时，电机的转速平缓增长，直至完成起动，如图3。 韶钢焦化厂制冷水泵应用实例： 设备选择：变压器容量：1250KVA； 电机：Y315L1-4 额定电流：289A 额定转速：1480r/min 功率：160KW 工作制：S1；绝缘等级：B级 泵：300S58A 扬程：42m 流量：890m 3/时 转速 1450转/分 软起动器选型：QB4软起动器 主电气回路比较直观，如图4： 参数设置（表1）： 表2 通过测试结果可以看出软起动方式可以将电流限制在较理想的范围内。 软起动器应用技巧及故障处理： 软起动器应用在水泵、风机以及皮带负载上居多，针对这三种负载在应用中应该注意：起动水泵负载应关闭水泵的出水阀，打开水泵的进水阀，可以减轻负荷降低电流；起动风机类负载必须关闭进风门方可起动，否则将容易出现外部保护动作；起动带料皮带类负载时，需要提高软起动器起始电压，以增大起始转矩。 软起动器在调试及运行中可能会出现各种故障，除线路故障外，软起动器可能因为参数设置不当或本身元器件的损伤现多种故障，表3中列出常见故障及处理方法： 表3 使用软起动器可实现以起动所需的最小电流来起动电机，减少电流对电网的冲击，降低设备的震动和噪音，降低起动机械应力，占用空间小，使用维护方便，同时延长电动机及相关设备的使用寿命，改善工艺，优化系统结构。在无调速要求且节能空间很小的大功率设备驱动电机上选择软起动器起动电机是个明智选择。