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低壓軟啟動(dòng)器選用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

點(diǎn)擊數(shù):1303發(fā)布:2019-03-08 來(lái)源:http://10621915.cn

      軟啟動(dòng)器以體積小,轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動(dòng)平穩(wěn)沖擊小并具有軟停機(jī)功能等優(yōu)點(diǎn)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用,大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星-角等啟動(dòng)器的趨勢(shì)。由于軟啟動(dòng)器是近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的啟動(dòng)設(shè)備,在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和使用方面還缺少指導(dǎo)性的規(guī)范與規(guī)程。我們?cè)谲泦?dòng)器的安裝、調(diào)試工作中也遇到了一些實(shí)際技術(shù)問(wèn)題。例如:不同啟動(dòng)負(fù)載軟啟動(dòng)器的選型、軟啟動(dòng)沖擊電流與過(guò)流保護(hù)定值的配合、軟啟動(dòng)設(shè)備容量與變壓器容量的關(guān)系等問(wèn)題。
  1、軟啟動(dòng)器簡(jiǎn)介
  目前,市場(chǎng)上常見(jiàn)的軟啟動(dòng)器主要有電子式、磁控式和自動(dòng)液體電阻式等類型。電子式以晶閘管調(diào)壓式為多數(shù)。變頻器在某種意義上也是一種軟啟動(dòng)器,而且是能夠真正地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的啟動(dòng)器,只是造價(jià)要高些。
  晶閘管式軟啟動(dòng)器是串接在電源與電動(dòng)機(jī)之間的三組正反向并聯(lián)的晶閘管,通過(guò)微電腦控制觸發(fā)導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。晶閘管式軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)方式有斜坡電壓型、突跳加斜坡電壓型和限流型等可供選擇。
  磁控式軟啟動(dòng)器是利用磁放大器原理制造的串聯(lián)在電源和電動(dòng)機(jī)之間的三相飽和電抗器構(gòu)成的軟啟動(dòng)裝置。啟動(dòng)時(shí)通過(guò)數(shù)字控制板調(diào)節(jié)磁放大器控制繞組的激磁電流,改變飽和電抗器的電抗值調(diào)節(jié)啟動(dòng)電壓降,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)。
  不論晶閘管式軟啟動(dòng)器還是磁控式軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)時(shí)只能調(diào)節(jié)輸出電壓,達(dá)到控制啟動(dòng)時(shí)的電壓降、限制啟動(dòng)電流的目的。一般的軟啟動(dòng)器不能調(diào)節(jié)電源頻率,也就不能象變頻器那樣從零頻零壓開(kāi)始啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊啟動(dòng)。實(shí)際上軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)還是要產(chǎn)生一定的沖擊電流的;斜坡電壓型控制軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)時(shí)的電壓、電流變化曲線見(jiàn)圖1所示。晶閘管式軟啟動(dòng)器采用斜坡電壓?jiǎn)?dòng)時(shí),開(kāi)始時(shí)要使軟啟動(dòng)器輸出一個(gè)初始電壓(初始電壓在80~280V之間可以調(diào)節(jié)),使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生足以克服機(jī)械設(shè)備的靜摩擦的初始轉(zhuǎn)矩,拖動(dòng)設(shè)備開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),啟動(dòng)電流為Is。在微電腦的控制下,繼續(xù)增加輸出電壓使電動(dòng)機(jī)加速。當(dāng)軟啟動(dòng)器的輸出電壓接近額定電壓時(shí),電動(dòng)機(jī)就已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,Is降為負(fù)荷電流In。啟動(dòng)時(shí)間t1結(jié)束時(shí),軟啟動(dòng)器輸出額定電壓并發(fā)出旁路信號(hào),使旁路接觸器閉合,軟啟動(dòng)器停止輸出電壓,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。軟啟動(dòng)的初始轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)給定初始電壓和啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié),控制啟動(dòng)電流在2~4.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流以內(nèi)。
  低壓軟啟動(dòng)器的停車方式主要有自由停車,軟停車,制動(dòng)停車三種。傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)停車方式常用自由停車,但有許多應(yīng)用場(chǎng)合,自由停車會(huì)產(chǎn)生很大問(wèn)題,如高層建筑的水泵系統(tǒng),如果采用自由停車,會(huì)產(chǎn)生巨大的“水錘”效應(yīng),使管道、水泵損壞。因此利用軟停車可以消除自由停車帶來(lái)的這種反慣性沖擊。在停車時(shí)刻t2發(fā)出停車指令,電動(dòng)機(jī)的端子電壓從Un緩慢下降,在電壓下降瞬間電動(dòng)機(jī)電流會(huì)有一個(gè)小的電流沖擊,然后電動(dòng)機(jī)電流會(huì)隨電壓的下降而下降,直至電動(dòng)機(jī)停下來(lái)。
  2、低壓軟啟動(dòng)器選用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
  2.1低壓軟啟動(dòng)柜電氣接線與元件排列
  一般低壓軟啟動(dòng)柜的電氣接線如圖2所示。柜內(nèi)電氣元件按圖示順序排列,作到主接線簡(jiǎn)短不交叉,便于銅排連接。軟啟動(dòng)器安裝在接觸器的右側(cè)不受其他元件發(fā)熱的影響。軟啟動(dòng)器與控制柜邊壁及其他元件間距要求≥100mm,方便軟啟動(dòng)器散熱。
  2.2軟啟動(dòng)器選型
  除了技術(shù)、性能、價(jià)格比較外,還要考慮設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的電網(wǎng)容量、設(shè)備啟動(dòng)負(fù)荷輕重、啟動(dòng)頻繁程度等具體條件。
  對(duì)于水泵類啟動(dòng)負(fù)載較輕的設(shè)備,可選擇功能簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、操作方便的軟啟動(dòng)器。這類設(shè)備根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定功率,選用樣本規(guī)定的相同容量的軟啟動(dòng)器就能滿足需要。對(duì)于大型風(fēng)機(jī)、破碎機(jī)等啟動(dòng)負(fù)荷比較重的設(shè)備,應(yīng)該選用啟動(dòng)功能比較多、有限流啟動(dòng)功能、自身保護(hù)比較齊全的軟啟動(dòng)器。尤其功率比較大的設(shè)備(200KW以上),最好選用啟動(dòng)功能比較全的高性能軟啟動(dòng)器。
  2.3隔離器和熔斷器選擇
  軟啟動(dòng)柜中的隔離電器,可以選用隔離開(kāi)關(guān)也可以選用具有隔離功能的塑殼斷路器。小功率軟啟動(dòng)柜宜選用隔離開(kāi)關(guān)熔斷器組合的刀熔開(kāi)關(guān)。不但起到隔離保護(hù)作用,還可以降低工程造價(jià)。隔離開(kāi)關(guān)的額定電流大于電動(dòng)機(jī)額定電流就可以滿足運(yùn)行要求。
  由于軟啟動(dòng)器中晶閘管的浪涌焦耳積分(I2t)值有限,選用斷路器做短路保護(hù)裝置不能有效保護(hù)晶閘管元件。建議選用快速熔斷器做短路保護(hù)裝置。快速熔斷器可選用aR或NGT型半導(dǎo)體保護(hù)熔斷器。選用快速熔斷器一般不用做分?jǐn)嗄芰πr?yàn),因?yàn)閍R型熔斷器的額定分?jǐn)嗄芰?0KA,NGT快速熔斷器的分?jǐn)嗄芰?20KA,能夠滿足一般配電工程需要。另外熔斷器還有限流功能,對(duì)晶閘管的保護(hù)要比斷路器可靠。
  快速熔斷器的額定電流的選用原則是設(shè)備啟動(dòng)時(shí)不會(huì)熔斷,設(shè)備安裝處發(fā)生最小短路電流時(shí)必須可靠熔斷。具體選用時(shí)可根據(jù)設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流,查閱熔斷器制造廠提供的熔斷器時(shí)間—電流特性曲線、I2t值及晶閘管的I2t值進(jìn)行計(jì)算選擇
  2.4旁路接觸器的選擇
  軟啟動(dòng)結(jié)束時(shí)電動(dòng)機(jī)已在額定電壓上運(yùn)行,所以按電動(dòng)機(jī)的額定電流選用交流接觸器就能滿足要求。要注意的是在配柜接線時(shí),作到軟啟動(dòng)器與接觸器同相連接,不要接錯(cuò)相序。
  2.5過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置的選擇
  軟啟動(dòng)裝置的過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置應(yīng)該選用具有過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能的熱過(guò)載繼電器。具體選用時(shí),要使電動(dòng)機(jī)的工作電流在熱元件整定電流范圍以內(nèi)。工作時(shí)容易過(guò)載的設(shè)備,要使電動(dòng)機(jī)的額定電流值靠近熱元件整定電流范圍的下限。
  2.6變壓器負(fù)載能力及保護(hù)整定值校驗(yàn)  在軟啟動(dòng)裝置選用時(shí)除注意上述要求外,還要注意為設(shè)備供電的變壓器的負(fù)載能力。如果事前變壓器已接近滿載,要慎重選用軟啟動(dòng)設(shè)備。尤其是要增設(shè)功率比較大的設(shè)備時(shí),更要核對(duì)校驗(yàn)變壓器的荷載能力和保護(hù)的整定值;
  計(jì)算出的Ir2應(yīng)小于變壓器二次側(cè)斷路器現(xiàn)在的實(shí)際短路短延時(shí)脫扣器的整定值;否則,在新增加設(shè)備啟動(dòng)時(shí),變壓器二次側(cè)斷路器要分?jǐn)嗵l。造成軟啟動(dòng)器選用失敗。表1典型設(shè)備軟啟動(dòng)效果及啟動(dòng)電流參考值應(yīng)用機(jī)械類型選用功能執(zhí)行的功能啟動(dòng)電流()啟動(dòng)時(shí)間(秒)離心泵標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)減少?zèng)_擊,消除水錘3005~15螺桿式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)減少?zèng)_擊,延長(zhǎng)機(jī)械壽命3003~20離心式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)減少?zèng)_擊,延長(zhǎng)機(jī)械壽命35010~40活塞式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)減少?zèng)_擊,延長(zhǎng)機(jī)械壽命3505~10傳送帶運(yùn)輸機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 突跳啟動(dòng)平穩(wěn),減少?zèng)_擊3003~10風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)減少?zèng)_擊,延長(zhǎng)機(jī)械壽命30010~40攪拌機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)降低啟動(dòng)電流3505~20磨粉機(jī)重載啟動(dòng)降低啟動(dòng)電流4505~60
  3、典型應(yīng)用
  例:某市第二熱源廠新增四臺(tái)250KW循環(huán)泵,兩臺(tái)工作兩臺(tái)備用,變壓器容量1250kVA,10/0.4kV,為降低電機(jī)啟動(dòng)電流及避免增容投資過(guò)大,我們根據(jù)用戶要求采用軟啟動(dòng)器。由于該負(fù)荷為水泵類,啟動(dòng)不是很頻繁,所以采用性價(jià)比較優(yōu)的SS2-250型軟啟動(dòng)器。隔離開(kāi)關(guān)采用HD17-630/3,熔斷器采用NT4-1250A,旁路接觸器采用CJ29-500/3,熱繼電器采用JRS2-630/3。兩年來(lái)運(yùn)行正常,能夠很好的滿足用戶要求。
  4、調(diào)整與試車
  軟啟動(dòng)控制柜安裝完成后要進(jìn)行認(rèn)真地檢查。按設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)接線是否正確,連接是否可靠。因?yàn)榫чl管等電子器件不允許做絕緣電阻測(cè)試,所以只能用數(shù)字萬(wàn)用表高阻檔檢查軟啟動(dòng)器中晶閘管的絕緣情況。新的軟啟動(dòng)器(冷態(tài)時(shí))每組晶閘管輸入輸出端子間測(cè)量電阻值應(yīng)指示1.3MΩ左右,相間(相間未接控制回路時(shí))、相對(duì)地測(cè)量電阻值應(yīng)該指示無(wú)窮大。檢查確認(rèn)無(wú)誤后,在軟啟動(dòng)器輸出端接上一臺(tái)小功率電動(dòng)機(jī)并設(shè)定啟動(dòng)方式、初始電壓、啟動(dòng)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間等技術(shù)參數(shù)。在電動(dòng)機(jī)與軟啟動(dòng)器連接前,必須用500V絕緣電阻測(cè)試器檢查電動(dòng)機(jī)和電纜的絕緣狀態(tài)。只有絕緣電阻符合有關(guān)規(guī)定,才準(zhǔn)許將電動(dòng)機(jī)連接到軟啟動(dòng)器輸出端進(jìn)行啟動(dòng)試驗(yàn)。第一次軟啟動(dòng)前要對(duì)機(jī)械進(jìn)行人力盤(pán)車,檢查機(jī)械有無(wú)“卡堵”現(xiàn)象,然后進(jìn)行設(shè)備啟動(dòng)試驗(yàn)并調(diào)節(jié)好啟動(dòng)參數(shù)后,就可以交付使用了?! 】傊泦?dòng)器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大而且可以調(diào)節(jié)、設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間短、有軟停機(jī)功能、元件少維修量小,能夠完成比較困難的設(shè)備的啟動(dòng),是性能比較好的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制設(shè)備,應(yīng)該得到推廣應(yīng)用。
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