应用软启动器

《应用软启动器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应用软启动器（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、应用软启动器、补偿电容器、控制新电路改造1#深井泵河北圣雪葡萄糖责任有限公司张国平一、【概述】：1#深井泵房地处生产区院内的东南角，是我公司生产取水的主要设备之一，老配电装置采用的是直接起动方式，对系统冲击大。因怕在开停泵时出现意想不到设备损坏事故，长期处在不经济运行工作状态，达不到可调整的目的。由于远控不可靠及控制起停的二次线路比较落后，岗位工人一直都是在现场进行操作。自建厂投运十多年以来，该泵出现过多起设备损坏事故，水锤现象造成的机械的损坏发生过多次，维修起来即费时又费事，使正常的生产受得了较大的影响。介于这种情况，解决的主要问题是对起、停方式进行改造。该泵为250QJ12580/5型、流

2、量125m/h、扬程80m、功率45千瓦的潜水电泵，配电控制柜的电源取自糖分厂配电室，是通过一根长300米左右、型号为VV1000 435(m)的电缆进行供电，由于线路的距离较长产生压降造成有功线损是必然的。二、运行状况分析1、2009年6月12日下午，对1#深井泵进行了检测，通过使用多功能钳形万用表、测得该泵运行中的实际数据如下：线电流I2 =99安 线电压U2 =350伏 功率因数COS=0.819有功功率P=49KW 视在功率S=60KVA测得糖分厂配电室的线电压U1 =382伏 功率因数COS=0.90 2、经过计算得出：、当功率因数COS=0.819时：电动机的使用功率PL=49KW

3、；线路相电压降U=18.5伏；线路相电阻R=0.19欧姆；三相线路有功损耗PL=5.4KW （3-1）、当提高功率因数COS=0.95时电动机运行电流I=81.4安；三相线路有功损耗PT =3.7KW （3-2）、提高功率因数后线路可减少有功损耗：P=PL-PT =1.7 KW3、怕损坏设备而不敢进行起、停操作，会导致某时段长期取水过盛，造成水耗、电耗的浪费。改造后的深井泵，在满足生产工艺的前提下，调整间歇停泵的时间，能实现很可观的节水、节电。三、电气改造内容1、应用软起动器控制深井泵电机，实现软起、软停，防止水锤效应对泵造成机械损坏，延长泵的使用寿命。（自制配电箱）2、深井泵就地加装补偿电容

4、器，提高功率因素降低无功损耗。（自制配电箱）3、对旧配电柜二次控制电路进行改造，实现水处理集中远控操作可靠。（自行设计更改旧线路）四、正文（实施改造成功后的文章叙述）【摘要】采用软起动软停止技术，实现深井潜水泵的软起动、软停止，使水泵开停时间延长，消除了电网造成的冲击，降低能耗，也能更好解决开停泵时压力过高或水锤（当液体在管路系统中受外力突然加速或突然减速、或改变流向就会造成水锤，水锤危害很大，轻则引起管路系统振动，发出噪声，重则造成损坏）而产生的事故；增加就地功率因数补偿装置，提高功率因数降低线路损耗；实施对旧配电柜控制线路改造，可实现操作控制合理性、可靠性、经济性。关键词：存在问题、软起动

5、器、补偿电容器、一二次控制电路、结语。一、电机软起动器工作原理（图1）：采用三对反并联的晶闸管串接于电动机的三相供电电路上，利用晶闸管的电子开关作用，通过微处理器控制其触发角的变化来改变晶闸管的开通程度，由此来改变电动机输入电压大小，以达到控制电动机软起动过程，就是当接到起动命令后，软起动器自动进入起动程序，在规定的时间内（在1s200s可调）输入一个（0380v可调）呈线性上开的电压给电动机，即是电动机初始电压，当电动机起动完成后达到额定电压，三相旁路接触器吸合，使电动机直接投入运行。在电机停机时，在发出停机信号时，电动机端电压逐渐减小，实现软停车目的。二、西普生产的STR055B3数字式交

6、流电动机软启动器简介：STR系列数字式交流电动机软启动器是采用电力电子技术、微处理技术及现代控制理论设计生产具有国际先进水平的新型起动设备。作用：1、降低电动机的起动电流，减少配电容量，避免增容投资；2、减少起动应力，延长电动机及相关设备的使用寿命；3、平稳的起动和软停避免了传统起动设备的喘振问题、水锤效应；4、多种起动模式及宽范围的电流、电压等设定，可适应多种负载情况，改善工艺；5、完善可靠的保护功能，更有效的保护电动机及相关设备的安全；6、可用于频繁起、停的场合。特点:起动方式：根据负载特点选择不同的起动模式及参数设置，可最大程度的使电动机实现最佳的起动效果；高技术性能：由于采用了高性能微

7、处理器及强大的软件支持功能使控制电路得以简化。无需对电路参数进行调整。即可获得一致、准确及快速的执行速度；高可靠性：STR软起动器所有电器元件均经过严格的筛选，其主控板还须经过72小时高温循环试验，从而保证了出厂产品的高可靠性；优化的结构：独特紧凑的模块化结构及上进线下出线的连接方式，非常方便用户的集成、成套；多重保护功能：STR软起动器对电动机的起动和运行有多种保护功能（如过流、过载、缺相、过热等），所以对单台控制时无需另加电机保护电路，可降低集成或成套成本，简化电路。键盘设置功能：便捷直观的操作显示键盘，可根据不同负载，对起停、运行、保护等参数进行设置、修改；模拟信号输出：可提供420mA

8、模拟输出信号。实际功率设置：软起动器的实际输出功率可根据负载进行设定。三、过去存在的问题1#深井泵过去使用中存在的问题如下：1、电动机直接起动电流大（410Ie），45KW电动机的起动电流约630安左右，对电网造成较大的冲击。2、由于直接起动造成水泵快速上水，水压的急剧增高的喘振现象，会对输水管道造成损坏。3、当深井泵停运时，由于水流方向突然改变的现象，有可能产生破坏力极大的水锤现象，危及逆止阀、输水管道的安全。曾发生过逆止阀阀体受水锤冲击而振裂的故障。四、软启动器的安装、调试本次改造使用的是西普生产的STR055B3数字式交流电动机软启动器；1、按要求专门自制了一合适的配电控制箱，使其并列安

9、装在老配电柜的左侧，利用一部分老配电柜的控制线路及所需电器进行设计改造，改造起来很是方便。这样，能够降低投资成本缩短改造时间，老装置与新装置相结合构成一套完整的电控体系。经过改造的电路可分为一次回路、二次回路控制原理待在后面的段落叙述。2、合理、完美、充分的应用好软启动器：前提条件：深井泵起动时最重要的一点就是要求起动平稳无冲击，转速逐渐提升。选用模式：电压斜坡软起软停控制模式（见图2、 图3）、采用电压斜坡起动模式，当电机起动时，软启动器的输出电压迅速上升到起始电压U1,然后按所设定的时间t逐渐上升，电机随电压的上升不断加速，当电压达到额定电压Ue时，电机达到额定转速，起动完成。初始电压U1

10、和起动时间t均可根据负载情况进行设定，U1的设定范围为0380V, t的设定范围为1200秒。适应起动平稳性要求较高的场合。这种起动方式，可大大降低起动冲击及应力。U 电压斜坡启动 Ue U1 T、在电机停机时，在发出停机信号时，电动机端电压逐渐减小，实现软停车目的。软起动器可以使软停车过程中的输出电压逐渐减小，从而在停车过程中提供一个平滑递减的输出转矩。这样可以使停车的时间延长，减小负载停车时的机械冲击。固态软起动器的软停车功能用在离心式水泵中，可以避免正常停车时水锤现象造成阀门的损坏。因此水泵的软停车经常被称为水泵的保护控制。3、根据该泵的具体运行情况进行参数设定软启参数设置 ： 斜坡初始

11、电压60V； 斜坡起动时间25S 。 软停参数设置： 软停时间为15S其它参数设定情况：运行过流值112Ie起动过流值400Ie；旁路后，SCR触发方式为2（旁路后不关闭SCR触发）操作方式为2（外控端子操作方式）起动模式为1（电压斜坡起动）停车模式为2（软停车）上述整定、调试的数据是经过多次起动、运行、停车得出的最佳数据。五、提高功率因数降低线路损耗，在就地加装补偿电容器在实际中，提高功率因数意味着：1) 提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。2) 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。3) 能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力

12、。4) 可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。5) 因发电机的发电容量的限定，故提高cos也就使发电机能多出有功功率。在现今可用资源接近匮乏的情况下，除了尽快开发新能源外，更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用，功率因数将是重中之重。以测得深井泵运行中的数据为依据，选用15或20kvar的三相电力电容器可使该线路功率因数控制在0.95左右。可降低线路损耗1.7KW。就地电容控制原理见【图4】： 六、一二次控制线路工作原理简述 见附图【图4】【图5】【图6】1、主回路（一次回路） ：旁路接触器Q热继电器RJ三相电源刀熔开关断路器STRB型软起

13、动器深井泵。 断路器QF3接触器KM热继电器FR电容器C 指示灯FH2、控制回路（二次回路）：特点：软起动器的起、停，可分为手动（就地）和自动（集中）两种控制方式；手动、自动需通过就地配电柜的选择开关KK，以及集中控制室操作台上的选择开关K进行转换的；在就地与集中控制室单线通道的两端分别加装一接触器构成串联电路，用它来实现集中远程操作。工作原理: 手动起动、停止：首先将集中控制室K开关扳到手动位置，然后在把就地开关KK扳到手动位置，按下起动按钮QA，中间继电器KA1线圈工作，并通过其常开触点自保，同时KA1（1820）常开触点闭合、接通软起动器RUN、COM，深井泵电机开始软起动，待起动电压逐

14、渐上升到额定电压（达速）后，软启动器内置触点K22K24闭合，接通三相旁路接触器，深井泵电机正常运转。按下停止按钮TA，继电器KA1线圈断电，KA1的1820触点断开，软启动器收到软停信号进入预备状态，同时 K22K24触点断开旁路接触器的瞬间，软起动器开始按设定好的时间进行软停、直到结束。手动运行时集中控制室的信号电压指示由A1经过KA1触点提供，约160伏左右。集中控制起动、停止：首先将集中控制室K开关扳到自动位置，然后在把就地开关KK扳到自动位置，此时ZJ常开触点闭合，1号线带A相电。按下集控制室的起动按钮QA； KA3常开触点信号电压指示（220伏左右）B相电经3RD QA TAK2R

15、DKA3线圈KA2线圈1RD1号线 KA3自保 KA1常开点ZJ常开点A1构成回路。由于KA2、KA3继电器同时动作，KA2的常开触点闭合(A1、A17),使KA1线圈得电，软启动器开始起动。 按下集中控制室停止按钮TA,中间继电器KA2、KA3线圈断电，KA2触点A1、A17断开起停控制继电器KA1，深井泵电机按软停特性停止。 深井泵电机的多重保护功能是由软启动器的K12、K14带动故障继电器AR来实现的。 远控电路的独特之处，就是把电路中两地通道的控制电源加以利用；应用串联电路分压的原理，将甲地变压器的A相电与乙地变压器的B相电，分别加入到KA2、KA3串联电路的两端，构成380伏的线电压

16、回路，实现了单通道远方的异地控制。 七、结语综观上述情况，通过应用软启动器、功率因数补偿电容器、新控制电路，改造后的1#深井泵在起、停方式上实现了软起、软停及集中控制的功能，改变了过去存在的想停而怕停、怕出现机械、管线及电气方面的故障现象。由于软起、软停对设备无冲击，不会造成对设备的损坏，如今，在水处理的集中控制台就能很方便的对深井泵进行开停操作，减轻了水处理岗位人员到深井泵房操作的繁琐过程，还可以根据蓄水池水位的高低，开停深井泵，调整用补水量，达到节能的目的。水处理在满足生产用水的前提下，每天可对（125立方米/小时、功率为45千瓦）的深井泵间歇停运1.5小时。1、按水费每吨1元算：每月节水费￥=1.5*125T*30天*1元=5625元，全年6.75万元。2、按工业电费每度0.61元算：每月节约电费￥=1.5*45千瓦*0.61元*30天=1235元，全年1.48万元。3、提高功率因数后还可在每小时节电1.7度，每月节约电费：￥=1.7KW*0.61元*22.5h*30天=700元，全年8400元。以上三项费用之和：每月节约￥=7560元，全年￥=9.07万元。本次改造投入的材料费用在9500元左右，成本收回时间只需38天。通过对1#深井泵电气控制的技术改造，降低了损耗、节约了成本，在对老设备的改造上，获得了满意的效果。7