第一章 高壓軟啟動柜產(chǎn)品概述
1、高壓軟啟動柜產(chǎn)品簡介
高壓軟啟動柜是高壓交流電動機的起動設(shè)備，它是接于電源與被控電機間的三相反并聯(lián)晶閘管組件及其電子控制裝置。高壓固態(tài)軟啟動柜是由多個晶閘管串并聯(lián)而成，通過控制晶閘管的觸發(fā)角來控制輸出電壓的大小，可以滿足電機起動過程中不同電壓和電流要求。在電機起動過程中，高壓固態(tài)軟啟動柜按照預(yù)先設(shè)定的起動曲線，增加電機的端電壓，使電機平滑加速，從而減少電機起動對電網(wǎng)、電機和相連設(shè)備的電氣和機械沖擊。當(dāng)電機起動達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，旁路真空接觸器接通，電機起動完成。電機運行過程中，高壓軟啟動柜繼續(xù)監(jiān)控電機，實時測量電機電流、電壓，并提供各種故障保護(hù)。
2、高壓軟啟動柜性能指標(biāo)
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類別
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說明
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交流電壓
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AC3kV/6kV/10kV，±10%-15%；
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負(fù)載類型
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三相高壓交流異步電機、同步電機
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頻率
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50Hz/60Hz ± 2Hz
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主回路組成
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3kV,12SCRS；6kV,18SCRS；10kV，30SCRS；
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瞬時過壓保護(hù)
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均壓保護(hù)器和阻容吸收網(wǎng)絡(luò)
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冷卻方式
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自然冷卻
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控制方式
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三線制(常開點)、兩線制(常閉點)、遙控(RS485)
90
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環(huán)境條件
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環(huán)境溫度：-20-50℃，海拔：不超過1500米，相對濕度：不超過85%
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3、高壓軟啟動柜工作原理
圖1.1 高壓軟啟動柜柜原理框圖
高壓軟啟動柜工作原理就是接受到起動命令時，由微處理器檢測到同步信號后，對主回路可控硅相位角觸發(fā)進(jìn)行控制，逐漸增加電機端的電流和電壓，從而平滑起動電機。在此過程中，RC阻容吸收單元吸收可控硅反向關(guān)斷時的尖峰電壓；均壓電阻擎制可控硅電壓，保證串聯(lián)回路中每只可控硅電壓相等。光纖觸發(fā)保證了控制器與高壓可控硅之間的電氣隔離，同時保證了觸發(fā)信號不受電磁干擾。
4、高壓軟啟動柜控制系統(tǒng)
湖北正涵電氣有限公司的高壓固態(tài)軟啟動柜控制系統(tǒng)由微控制器、脈沖放大、取能觸發(fā)三部分組成。
1） 微控制器部分
微控制器由CPU控制板、光纖觸發(fā)板、電源板、采樣板和顯示屏組成，板上裝有MCU微處理器，可以實現(xiàn)光電隔離的開入開出控制、電壓電流信號采集、通訊接口、同步信號檢測與控制，顯示屏通訊與控制、保護(hù)功能。
顯示屏選用觸摸屏，內(nèi)置菜單，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及顯示。
2） 脈沖放大部分
脈沖放大部分是將24V直流電源調(diào)制成脈沖電流，調(diào)制信號由微控制器控制，通過光纖傳輸，實現(xiàn)了微控制器和脈沖放大部分的電氣隔離。
3） 取能觸發(fā)部分
脈沖電流通過脈沖變壓器時，二次側(cè)可感應(yīng)出電流，將感應(yīng)電流調(diào)制成脈沖觸發(fā)信號用于可控硅觸發(fā)，最終實現(xiàn)了整組可控硅觸發(fā)。脈沖放大部分和取能觸發(fā)部分電磁感應(yīng)連接，實現(xiàn)了電氣隔離。
圖1.2 控制系統(tǒng)框圖
5、高壓軟啟動柜結(jié)構(gòu)設(shè)計
高壓固態(tài)軟啟動柜設(shè)計為柜式結(jié)構(gòu)。柜體框架為50角鋼焊接而成，堅固牢靠。柜體設(shè)計為柜底進(jìn)出線方式，在投入運行前，只需要將高壓固態(tài)高壓軟啟動柜串聯(lián)接入高壓開關(guān)柜和高壓電動機之間即可。具體電氣一次方案圖見圖1.3。
圖1.3 高壓固態(tài)高壓軟啟動柜一次方案圖
高壓固態(tài)軟啟動柜一次器件包括：真空交流接觸器、串聯(lián)晶閘管模塊、過電壓保護(hù)器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、軟啟動控制器、電源模塊等。高壓軟啟動柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，各部分模塊化，維護(hù)檢修簡單方便。器件在柜內(nèi)的布置圖見圖1.4。
湖北正涵電氣有限公司生產(chǎn)的高壓固態(tài)軟啟動柜結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，維護(hù)方便。柜體尺寸可以根據(jù)用戶要求做適當(dāng)調(diào)整。
圖1.4 固態(tài)高壓軟啟動柜內(nèi)部布置圖
1、真空接觸器 2、晶閘管模塊 3、取能模塊 4、電壓互感器 5、電流互感器
6、傳感器 7、絕緣子 8、過電壓保護(hù)器 9、電源模塊
第二章 高壓軟啟動柜功能介紹
1、高壓軟啟動柜保護(hù)功能
1）過壓保護(hù)，欠壓保護(hù)：電壓超出設(shè)定電壓范圍時，保護(hù)動作并發(fā)出信號。
2）過流保護(hù)：起動或運行過程中電流過大，超過設(shè)定電流值，保護(hù)動作并發(fā)出信號。
3）電流不平衡：三相電流不平衡會導(dǎo)致電機抖動和發(fā)熱，三相電流不平衡值超過設(shè)定范圍時，保護(hù)動作并發(fā)信號。
4）起動超時：電機起動時間超過設(shè)定時限時，保護(hù)動作并發(fā)信號。
5）過載保護(hù)：電機運行過程中，發(fā)生過載時，保護(hù)動作并發(fā)信號。
6）欠載保護(hù)：電機運行過程中，發(fā)生欠載或失載，保護(hù)動作并發(fā)信號。
2、高壓軟啟動柜測量功能
1）電壓測量：電網(wǎng)線電壓測量
2）電流測量：電機A、B、C三相電流檢測。
3、高壓軟啟動柜通訊接口
1）顯示通訊：顯示板選用觸摸屏，RS232通訊方式。
2）外部通訊：外部設(shè)備與控制器通訊，RS485通訊方式，標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議。
4、高壓軟啟動柜開入與開出
1）開入量8點，光電隔離，無源開入。
2）開出量7點，觸點容量10A/250VAC，無源開出。,
5、高壓軟啟動柜操作界面
1）觸摸屏顯示，觸摸操作。
2）轉(zhuǎn)換開關(guān)與操作按鈕：直起/, 軟起，本柜/遠(yuǎn)程2個轉(zhuǎn)換開關(guān)，起動、停止、直接起動、急停4個按鈕。
3）狀態(tài)指示燈：電源、備妥、起動/軟停、旁路/運行、故障、旁路分6個指示燈。
注：以上為標(biāo)準(zhǔn)配置，特殊情況可按用戶需求調(diào)整。
附錄1、訂貨須知
1） 有選型手冊，列出所選軟啟動裝置型號
2） 提供電機參數(shù)，如額定電壓、額定功率、額定電流等及負(fù)載類型，我公司為客戶提供選型。
3） 用戶提供柜體顏色要求，沒要求默認(rèn)柜體顏色為RAL7032。
附錄2、常用電機的軟啟動裝置參數(shù)設(shè)置表
注：電機軟啟動時，并非起動電流越小軟啟動效果越好，而是在可接受的電流下電機起動平穩(wěn)，機械沖擊小，發(fā)熱小，這種情況稱之為起動效果良好。電機軟啟動從起動到旁路時間在15秒至35秒之間，過短或過長的起動時間都是軟啟動效果不好的表現(xiàn)。
以上設(shè)置僅供參考，設(shè)置完成后起動，觀察效果，再調(diào)整起始電壓、起動時間和最大限制電流倍數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)起動效果。
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