石泉水电厂坝内深井泵ATS48软启动器除潮功能的实施

和凯

摘 要：文章叙述了ATS48软启动器电机预热功能在陕西石泉电站坝内深井泵改造上的应用，对于高寒、潮湿地区的电机具有很好的除湿功能，确保电机干燥。

关键词：石泉；深井泵；ATS48；电机预热

1 概述

ATS48软启动器是目前施耐德主流推广的软启动器系列。产品性能稳定可靠，且具有独有的转矩控制方式、全面完善的保护功能、丰富的通讯功能、齐全的各项认证、可内三角连接、丰富的I/O端子等功能和特点，在电力、工矿、污水处理、建筑市政、石油化工、航海等许多行业具有广泛的应用，目前该产品全球市场占有率位居前列。文章就是介绍ATS48电机预热功能在陕西石泉水电厂坝内深井泵改造上的应用。施耐德ATS48软起电机预热功能一般用于防治电机冻结或防止可能导致冷凝的温度变化，对于高寒、潮湿地区的电机具有很好的除湿功能，确保电机干燥。当逻辑输入端激活时，一个可调的电流将在一段延时后通入电机，该延时可以在 0 到 999s 之间设定。此电流对电机在备用时进行加热但不会使其运转，以达到避免受潮导致电机绝缘下降的目的。

2 改造的必要性

由于石泉水电厂是建厂40余年的老电厂，坝内廊道渗漏水严重，环境潮湿，易结露。电动机长时间处于该潮湿环境中，电动机及电缆本体结露潮湿，导致线圈絕缘阻值降低甚至会降到零，此时应该对电动机进行干燥处理，从而使绝缘电阻，吸收比达到规定值，如果贸然投入运行，就有可能使电机线圈绝缘击穿。因此，必须加设一定的除潮除湿设备，以确保新换设备的长期稳定运行。建厂以来为缓解电机潮湿现象，在坝内深井泵处安装了多套加热板，以长期投入加热，提高环境温度，降低环境湿度来避免电机出现受潮现象，但因电动机外壳隔绝原因导致效果一般，且加热板长期投入，时常损毁，且用电安全难以得到保证，故需从源头解决该问题。

3 改造方案

在坝内深井泵的技术更换改造过程中，针对深井泵电动机工作环境潮湿，电动机及电缆本体结露潮湿的现象严重，必须加设一定的除潮除湿设备。以确保设备的安全长期稳定运行。由于现场条件有限，不可能增加一套专用的除湿装置为深井泵除湿，但原有控制设备电机启动控制器件采用施耐德公司生产的ATS48系列软启动器，该软启动器功能强大，具备电机加热功能，只需要对电气回路进行简单的改造和对软启动进行软件设置，即可实现该功能。

选取坝内深井泵控制柜内备用继电器，设置为开出可控制点，通过PLC程序控制该点，选取该继电器的一对开节点接入图1CLA所画端子（X1：23及X1：24）。当程序判断为目前可投入电加热功能时，驱动继电器动作，进而启动CLA电加热功能，此时软启动器输出两项较小电流，以达到加热的目的。当有启动命令或人为控制需退出电加热功能时，程序写入自动解除电加热命令，继电器断开，CLA电加热命令解除。

4 控制原理

选取坝内深井泵控制柜内备用继电器作为除湿继电器，当深井泵自动停止运行后，延时2个小时（可根据现场的不同情况进行程序设定），除湿继电器输出动作，自动启动控制柜内ATS48软启“电机预热”程序，电动机通过预先设定的预热电流（预热电流可通过软起动器进行电流大小设定，具体设定方法可参考ATS48软起动器使用说明书），与此同时除湿继电器驱动屏柜上的“电机通电”指示灯点亮，以达到设备监视的要求。当电机收到启动命令时，电机预热功能退出，电机开始正常运行启动。

如图1所示为软启动器的控制原理图，X1：23和X1：24端子为电机预热的启动端子，通过PLC的控制节点输出。X3：9和X3：10端子为PLC启停电机的端子，同时启动旁路接触器带电。电机在电加热状态时，带有一定的不平衡的小电流，但此不会使其运转，所以要保证启动电机运行的回路和电机预热回路要分开设计，采用不同节点输出。

电机预热功能从电机停止运行后，延时两个小时，启动控制柜内电机除湿继电器，电机预热开始，与此同时，屏柜上的电机通电指示灯点亮，可方便运行人员直观监视电机是否处于预热状态。

当电机收到启动命令时，电机预热功能在PLC程序中退出，撤除小电流，电机开始正常运行启动。

电机预热功能启动需要对应的启动柜的把手打在自动状态，且电机处于停止状态；电机预热过程中和电机运行过程中，启动柜的电机通电指示灯都会点亮，其他状态过程中电机通电指示灯会熄灭。电机预热过程中，由于电机中有电流通过，严禁对电机进行测绝缘操作，如果需要测绝缘，需把把手切到切除位置，同时断开控制柜和启动柜的动力电源，待测绝缘完毕后，依次合上动力电源，控制电源，把手切到自动状态，恢复各电机的自动运行方式。

5 改造效果

摒弃了传统的电加热板加热方式。此次改造，控制回路本身并未考虑到环境潮湿对设备的安全运行带来极大的影响这一因素。很多诸如此类的设备在回路和软启动器的功能设置上均未考虑到环境除潮和除湿。这次通过PLC与软启动器及外围逻辑接线在时间和功能上的完美搭配，不费一分钱的额外开支，实现了除潮除湿功能，经济适用，也给以后在此类设备面临此工作环境时的除潮除湿提供了很好的借鉴。改造如今，坝内深井泵运行两年的时间，运行稳定，功能可靠。此次坝内深井泵改造，设备制造厂家最初并未考虑到环境潮湿对设备的安全运行带来极大影响这一因素。针对这一情况，现场安装调试人员对厂家提出整改要求和实施思路，首次开发实施了ATS48软启动器"电动机预热"除潮功能，设置预热电流水平，通过ATS48软启器设定程序和外围巧妙的逻辑接线，自动实现对电动机进行加热除潮除湿，起到保护电动机绝缘的作用。而以往传统的电加热板对于空气除湿除潮作用有限，且时常损坏，需要更换，既浪费能源，还需人为手动干预。

此次改造，控制回路本身并未考虑到环境潮湿对设备的安全运行带来极大的影响这一因素。很多诸如此类的设备在回路和软启动器的功能设置上均未考虑到环境除潮和除湿。这次通过PLC与软启动器及外围逻辑接线在时间和功能上的完美搭配，不费一分钱的额外开支，实现了除潮除湿功能，经济适用，也给以后在此类设备面临此工作环境时的除潮除湿提供了很好的借鉴。

参考文献

[1]ATS48软启动器用户手册[Z].