高压软启动改造方案

高压异步电机软启动常见有高压液态软启动，高压固态软启动和高压磁控软启动。本文主要讲的是将液态软启动改造为高压固态软启动的方案。

一、概述

某炼铁厂高炉除尘系统主抽风机电机（1250KW），原先采用液态软启动方式。由于受技术条件的限制，存在以下弊端：（1）每次启动完在进行电源切换时，电机电流会产生阶跃上升跳变，对设备产生有害的二次冲击。（2）由于液态介质电解液受环境温度的影响，导致液态电阻值发生变化，加之电解液的挥发，影响电机的启动特性，使同一台电机的启动过程无重复性。故需经常检查和调节电解液的浓度或补充电解液，以期液态电阻值保持正常，维护工作量大。（3）原装置使用年久、设备陈旧、技术落后。为此，决定拆除旧的液态软启动装置，采用技术性能先进、安全可靠的高压固态软启动技术。

二、高压固态软启动系统

高压固态软启动系统主要包括高压大功率晶闸管阀组、高压真空接触器QM、DSP（数字信号处理器）、CPLD控制系统（复杂可编程逻辑器件）、电流互感器、电压互感器、过压保护器

、远程控制操作台。

选用高压大功率晶闸管阀组作为功率部件，一对反并联晶闸管组合成一个晶闸管组件，每相晶闸管阀组由六个晶闸管组件串联组成（含热备用一组），自然空气冷却。触发系统采用国外先进的光电触发技术，触发信号及元件的检测信号由光纤传送，光纤传送脉冲实现了高低压隔离，阻断了高压回路对控制回路的干扰通道，保证了控制检测信号的可靠性。设有晶闸管状态实时监控保护措施，任意一个晶闸管发生故障，控制系统都能发出报警、显示故障类别，并快速封锁脉冲保护其他元件。该装置采用了交流技术国家工程研究中心的技术，即在晶闸管组件上做一组热备用，即便某一组晶闸管出现了故障，热备用阻投运，系统仍然可以完成电机的正常启动，带电源旁路后，再将装置离线检查和更换故障晶闸管，这项技术极大地提高了装置的可靠性，保证了高炉除尘系统的可靠工作。

高压真空接触器QM为电源旁路接触器，当软启动过程结束后，QM闭合，使电机直接挂在10KV工频电源上，电机进入正常的工艺运行；同时将晶闸管阀组旁路，晶闸管阀组退出运行，以备下一个启动周期。

DSP为16为数字信号处理器，指令流水线操作，响应速度快；采用薄膜操作面板和大屏幕中英文液晶显示器，所以人机界面直观而良好，操作简单易懂。在软启动工程中，DSP控制板根据设定启动方式（主要有斜坡启动方式、恒流启动方式、转矩突跳启动方式）、启动电流以及采集到的实际电机电流来改变晶闸管的触发角，各相晶闸管顺序导通，并按一定规律移相改变电机的输入电压，限制电机的启动电流，平稳启动电机，当软启动装置输出电压和电机转速升至（接近)额定值时，控制系统发出电源切换指令，电机由软启动装置供电切换成工频电压供电。

与液态软启动装置相比，电源切换过程没有二次冲击。环境温度变化不会影响装置的启动性能，维护工作量小。除此之外，高压固态软启动器还具有软停车功能，可以运用在泵系统，已消除水锤现象造成设备（如阀门）的损坏。

电流互感器在启动过程中，为高压固态软启动装置采集和提供电机的电流信号。电压互感器提供电源的电压信号。过压保护器提供对电机的过压保护，防止突然跳闸时的过电压对电机绝缘的损坏。远程控制操作台实现远程监控。高压固态软启动系统还对电机工作状态进行实时监控，为电机提供各种实时快速保护功能。