高压软器在低浓磨浆机的应用

2019-08-22蒋鲸峰

卷宗 2019年19期

蒋鲸峰

摘要：高压大功率电动机启动方式，传统为以电抗器降压启动为主，该法电抗器占用空间大，安装布置要求高，对设备保养要求较高。当前，随着电力电子技术的快速进步，出现以控制可控硅导通为代表的新一代软启动方式，逐渐被制浆造纸行业广泛应用。广西金桂浆纸业BCTMP车间有4台低浓磨浆机，功率分别为3150KW，频繁启动且为重载类型，为减少电机启动对电网的冲击，设计使用了高压软启动方式。本文主要介绍在制浆造纸行业高压软启动器系统原理，组成，优缺点，实际应用中保养，故障处理，巡检主要事项，系统优化改善等进行讨论。

关键词：高压软启动器；可控硅；电机

1 高压软启动器系统原理、组成及功能

1.1 高压软启动器简介

当前市场，高压软启动器采用整机结构一体化设计，系统简洁，维护方便，安全性能更高，同时一体化设计可以加快设备的投运进度，缩短现场安装调试周期。软启动器采用单元模块化设计，核心部件为---可控硅，采用模块化设计，故障时可直接更换，操作简单方便。多语言人机操作界面可以让现场运维人员更直观全面的监视设备运行转态，对电机启动功能参数进行设置，使得设备启动符合不同的负载要求，它具有故障分析记录功能，缩短故障处理时间，减小故障处理时间。高压软启动器主要用于设备启动，当启动完成时，将切换至旁路真空接触器。尤其适合于电网容量小，电机启动困难的场合。

1.2 高压软启动器系统原理

高压软启动主要原理是一种利用可控硅导通角，是用微处理器和大功率可控硅间闸管相结，改变间闸管的输出电压来，来达到电机降压启动的目的。既能降低启动冲击，又能可靠启动，其简化的电路相当于三相全桥式整流电路串入电源和电动机之间。

1.3 高压软启动器系统组成

高压软启动系统可分为高压电源系统，软启动系统，控制系统组成。其中高压电源系统主要作用是为现场设备运行提供电力电源，国内常用的有6KV，10KV电压等级，由电源馈线柜实施断送电。软启动系统是启动器的核心，主要由电力电子元件组成，包括可控硅，吸收电阻，电容，触发板卡。容量越大，可控硅数量越多，相应的电阻电容触发板卡也增加。可控硅阀组是软启动系统的关键元件，可控硅质量的优劣直接决定阀组的质量。控制系统是由控制器组成，它是软启动器核心控制单元，既要协调可控硅的控制，又要实现电机及软启动器本身的各种保护功能。同时实现与上位DCS系统的通讯，实现开关量启动停止的控制，以及电流电压等模拟量的监控显示。控制器可以实现本地远程切换，本地启动/停止，故障复位命令均可在控制器上实现。通过控制器参数设置，主要参数有电机电压，电机额定功率，额定转速，额定电流，电机极数。可根据不同的负载，调整启动初始电压，加速时间，旁路切换电流值等，使得设备加速更加平滑，减少启动过程对负载的冲击，启动特性相对于电抗启动更柔和平稳，减低对电网及其他负载的冲击。

1.4 高压软启动器系统功能

保护控制器可以提供各种不同的保护功能，如过流保护，过载保护，接地保护，缺相保护，接地保护，欠/过压保护等保护功能，设备在故障前，可以得到专业可靠的保护，第一时间切断工作电源，确保设备安全，减少重大经济损失。控制器和阀组单元之间采用光纤通讯，保证控制系统和高压电源之间在电气上的完全隔离，使得系统具有极高的安全性和抗干扰能力。

2 高压软启动器系统在实际中的应用

2.1 高压软启动器系统的应用情况

下面谈一谈软启动器在现场工所实际运行情况，在广西金桂浆纸业有限公司，BCTMP制浆车间，低浓磨机配套的电机功率为3150KW，电机额定电压为6KV，由于场地受限，设计选型时，选用国产西安西驰CMV高压软启动柜，截止目前已运行7年，系统运行稳定，证明高压软启动系统用于制浆造纸低浓磨设备启动时可行的。该系统主要是由6kv电源柜，以及软启动柜组成，运行数据通过控制系统传输至上位DCS系统，DCS系统提供通过硬接线对系统进行启动停止。现场配设急停按钮箱，以保证紧急情况可以及时对设备进行断电停运。

2.2 高压软启动器系统的保养

设备运行稳定是保证工艺连续运行的前提，故障率的降低能为公司带来巨大的经济效益。该软启动系统，故障率低，保养简单方便。由于软启动系统主要是由是电力电子产品组成，平日保养主要对电阻以及电容的值的监测，当阻容值变化超过一定范围时，需要对相应的电阻或电容进行更换，以提前预防故障的发生，保证设备的正常运行。为提高软启动系统寿命，需要对配电室室内环境增设空调以及除湿设备，提高设备运行环境，增强电子元器件寿命，进而降低备品备件库存，节约维护保养费用。

2.3 高压软启动器系统的检测

软启动系统运行过程如果检测到故障，控制器会及时发出跳闸信号，分开电源，第一时间保证电机设备的安全。现场电工通过控制器故障记录可以查询到当前故障以及部分历史故障信息，便于快熟锁定故障位置，对症下药，减少设备停机时间。常见的故障有过流保护，接地保护，欠压保护，过载保护等，可根據不同的故障信息，检查不同的因素。例如：若显示过流保护，现场电工检查电机绝缘，排除电机故障；若显示欠压保护，现场电工主要检查系统电压检测的相关因素；若显示接地保护，则主要检查系统对地绝缘相关因素；若报过载保护，则主要检查负载侧的因素，如进料情况，浓度，磨机间隙大小等。

2.4 高压软启动器系统的巡检

实际生产过程中，维护运行电工会每天对运行系统进行巡检，巡检主要内容参考如下：

1.检查室内温度湿度是否合格

2.检查综保是否正常运行或报警灯

3.检查是否有放电声/异响/异味

4.检查马达保护器是否正常运行或报警灯

5.检查是否有放电声/异响/异味

6.检查电缆是否有鼓包，压扁，渗油，异常发热，老鼠啃咬迹象。

巡检工具主要有测温枪，听音棒，合格标准参考如下：

1.温度26°以下，湿度60%以下。

2.报警灯无报警。

3.盘柜无放电声，无异响，无异味。