奥托软起动
一 奥托软起动概况风机由长沙奥托系列高压电机软起动控制。计算机技术和电力电子技术相结合，使晶闸管降压软起动在中高压电动机起动过程中，获得了巨大成功。QB-H系列中高压电动机固态软起动装置(以下简称软起动装置)，主要适用于鼠笼式异步电动机的起动、运行和停止的控制与保护。它采用DSP控制技术，通过电流和功率因素的检测、控制输出电压、降低起动电流，使电动机平滑起动，减小起动时产生的起动力矩冲击。在停止时控制输出电压，逐渐减小运行电流，使电动机平稳停止。它还具有过载、三相不平衡、缺相、欠压、起动峰值过流、起动超时等故障的保护功能。使用它能有效避免在电动机因直接起动电流过大 而对电网冲击大，及影响设备的使用寿命等等。 图示为长沙奥托软起动器1 规格型号 1.1 型号说明QB-H10 /1500软起动装置功率规格25002500kW40004000kW1000010000kW3200032000kW额定工作电压03 3.3kV06 6kV6.9kV10 10kV11 11kV15 15kV型号中高压电动机半导体软起动器（简称高压软起动器）1.2 规格尺寸软起动装置标称电压标称电流输出功率外型尺寸(mm)型号（KV）（A）（KW）宽深高QB-H02/200027302000120012502300QB-H03/110032701100120012502300QB-H03/350038503500120012502300QB-H06/710685710143012502300QB-H06/100061201000143012502300QB-H06/150061701500143012502300QB-H06/250062802500143012502300QB-H06/350064003500163015002300QB-H06/450065004500163015002300QB-H06/580066505800263015002300QB-H06/660067406600263015002300QB-H06/800068908000263015002300QB-H06/110006123011000283015002300QB-H06/140006156014000283015002300QB-H06/200006225020000420015002300QB-H06/280006315028000420015002300QB-H10/110010851100143012502300QB-H10/1500101201500143012502300QB-H10/2500101852500143012502300QB-H10/3600102603600143012502300QB-H10/4500103504500163015002300QB-H10/5500104005500163015002300QB-H10/6500104806500163015002300QB-H10/7100105207100163015002300QB-H10/8000106008000263015002300QB-H10/100001073010000263015002300QB-H10/120001088012000283015002300QB-H10/1500010110015000420015002300QB-H10/2200010160022000420015002300QB-H10/2800010205028000420015002300QB-H10/3200010235032000480015002300QB-H15/150001573015000420015002300QB-H15/32000151600320004800150023001.3 技术性能和指标完整的QB-H系列软起动装置是由一台软起动柜（又称软起动器）和一台高压开关柜（可选）组成。高压开关柜部分包括：高压负荷开关、高压熔断器、电压互感器等；软起动柜部分包括：可控硅组件、高压真空接触器（或真空断路器）、过压保护器、电压互感器、电流互感器、电流变换器以及电子控制系统。技术指标见下表：工作环境电压范围2.015kV AC功率范围110kW32000kW工作频率50Hz/60Hz±1Hz相序要求允许在任何相序下工作负载要求三相鼠龙异步电动机或同步电动机 控制电源用户提供220VAC冷却方式自然冷却安装地点户内安装（无导电尘埃、无剧烈震动的场所）环境条件环境温度：-20+50相对湿度：5%95% 无凝露海拔小于1500米（大于1500米可降容使用）设定参数软起时间0120秒可设定软停时间060秒可设定初始电压2080%可设定额定电流可设定保护参数可设定突跳时间90%电压0.03秒，可设定控制方式可设定（斜坡电压、恒流控制、恒压控制）起动方式可设定（现场、按键、远程、组合）保护功能缺相、欠压保护欠压值可设定电源过压保护过压值可设定运行过流保护自动反时限保护，CPU控制电流速断保护电流过大，快速保护晶闸管组件保护动、静态均压瞬时过电压保护dv/dt吸收网络起动间隔时间保护起动间隔时间可设定起动超时保护超过软起动时间设定值则保护连锁控制保护 机械、电气连锁检测功能 电流检测A、B、C相电流电压检测电源输入电压及电机工作电压通信接口通信接口RS-485接口和Profibus接口可选通信协议Modbus RTU和Profibus-DP协议可选操作界面LCD显示屏中/英显示，显示各种状态及设定时的参数键盘薄膜面板状态指示灯包括：电源、软起、运行、软停、故障 记忆功能 操作记忆可从EEPROM中自动下载控制参数事件记录可对历史事件进行记录2 QB-H软起动器的工作原理 图示为主回路原理图如上所示，高压电机的供电回路经由几个串、并联的可控硅构成，这样就可以达到一定的耐压值。在高压开关柜1QF接通送电的情况下，当系统收到电机起动信号时，控制器接通软起开始工作，由控制器按照控制曲线给出不同的可控硅导通角，就可以使电机按一定的斜率逐渐增加电压，平稳起动，直到电机达到额定转速之后，加上全电压，使旁路真空接触器1KM（或真空断路器）接通，然后关闭可控硅触发信号。断开软起真空接触器1KM（或真空断路器），即停止可控硅供电，电机起动完毕。之后，软起动器继续监视电机的运行状态，并提供多种故障保护。 一对反并联可控硅构成一个组件，每相由多组可控硅组件串联，空气自然冷却。可控硅保护采取常规的措施，如均压、阻尼保护。控制回路与触发系统间采用先进的光纤技术，触发及可控硅短路的检测信号由光纤传送,实现了高压隔离，同时也阻断了对控制回路的干扰，保证了串联元件触发脉冲的同步性和一致性。系统设有组件状态监视，当其中任一组件损坏，控制器都能显示报警，并快速封锁脉冲，实现即时保护。3 QB-H软起动器的特点 图-2 系统控制方框图QB-H软起动器，在高压主回路与控制系统间采用了国际先进的光纤技术，控制器还采用了基于DSPIC 控制和单片机管理的双CPU系统，如上图所示。DSPIC为32位数字信号处理器，指令流水线操作，响应速度快, 执行核心控制。单片机对参数设定，文字显示和数据通信实行管理，协调统一，高效可靠。薄膜面板，中文显示屏，直观良好的人机界面，操作简单。通过RS-485或Profibus标准接口，与上位机进行通信，实现遥控、遥测或多级联动。该软起动具有以下显著特点1、起动方式灵活，具体分为现场按钮起动、键盘按键起动、上位机遥控起动和组合起动2、控制方式多样，根据电机负载的不同，软起动器可设定不同的控制方式：a、 斜坡电压控制给予一定的初始输出电压和软起时间，电机在起动过程中，电压随时间线性上升，直至电机达到额定转速。初始电压为全电压的2080%，大小可随负载性质而调整，重负载初始电压高一些。斜坡电压控制方式简单，不同负载可以有不同的斜坡，可灵活运用。b、 限流控制给予一定的恒流系数，电机在起动过程中，按恒流控制方式输出电压，电流大小限制在电机额定电流的100400%。c、斜坡电流控制给予一定的初始输出电压和软起时间，电机在起动过程中，电流随时间线性上升，直至电机达到额定转速。初始电压为全电压的2080%，大小可随负载性质而调整，重负载初始电压高一些。d、 软停控制软起动器软停车的实现，如下图，在电机进入运行后，旁路接触器KM合闸，晶闸管在电源过零点后自行关断（控制及触发电路不再发触发信号）。当接收到“软停”指令后，控制及触发电路将晶闸管再次全开通，然后旁路接触器KM分闸，控制及触发电路开始将晶闸管的导通角由全导通逐渐减小，使电机三相电压从额定值逐渐降低，直至晶闸管关断，电机的转速也逐渐变小直至停车(软停车的时间根据实际需要可在0 60s调整)。此时水泵抽水量也逐渐减小，出水管口的阀门缓缓下落，直至完全闭合出水口，从而延长了停车时间而实现软停车。 图示为软起动软停示意图3、保护功能齐全软起动装置设计了以下保护：a、缺相、欠压保护 为防止电源缺相或欠压而导致大电流烧坏电机绕组，出现缺相故障时，则封锁脉冲，并跳闸，报警。b、电源过压保护 如果电网电压高于设定的电压上限值，软起动立即跳闸，报警。C、过流、速断保护 在软起或运行过程中，如果电机绕组匝间短路，相绕组间短路，或电缆损坏，将出现大的短路电流，此种情况下将快速封锁脉冲，跳闸，报警。d、晶闸管组件保护 如果任一可控硅短路或高压脉冲触发器件故障，以及光纤连接脱落，则立即封锁脉冲，并跳闸，报警。e、瞬时过压保护 如果电网电压瞬时过大，dv/dt吸收网络立即吸收。f、起动间隔时间保护 如果软起间隔时间少于设定值，则等待设定的时间后，方能启动。g、起动超时保护 如果“斜坡电压起动”或“恒流起动”起动时间超过了设定的“软起时间”，则封锁脉冲，关闭软起动器，执行超时保护。此后，应重新设置初始
