功能配置 A、隔離開關:在起動器的輸入電源部分裝有一個允許電機直接帶負載起動的隔離開關。這個隔離開關具有負載短路時起動和帶負載停機的
過載能力 。其最大設計值是:5KV隔離開關使用2300-4160V的
起動器 ,7.2KV用於6000-7200V起動器,而15KV用於10-14KV的軟起動器。
當隔離開關合閘時無法把
控制櫃 高壓部件部分的門打開。隔離開關帶有連鎖裝置,只有當隔離開關切斷電源時才可以打開機櫃的門。同樣情況當機櫃被打開時隔離開關也無法合閘。隔離開關上的機械連鎖裝置使中壓電源被有效的連鎖住,以保證操作安全。
在控制的中高壓輸入電源部分裝有一個可視視窗,不用打開機櫃門就可以觀察離合開關的閘刀是處於分離或合閘狀態。當隔離開關在分離狀態時有一個分離的刀臂通過機械裝置與地相連線(對於14KV是選項部分)。
B、電源
保險絲 :對於標準的控制器在每相輸入電源中裝有保險絲進行初級的電源限流。典型的6900V以下的保險絲是ANSI標準R型,而10-15KV的控制器是採用ANSI標準E型保險絲。保險絲的選擇是根據電機的堵轉電流和所對應的固態起動器的過載繼電器。保險絲和
過載保護 是設計用來防止較低和中等級的故障。這可以防止
過載電流 超過繼電器
額定值 ,以對較高的超過繼電器保護範圍的故障進行有效的保護。
熔斷器的支架上帶有保險絲指示器(連線接到絕緣的離合器控制電路),當三相中有一相
保險絲 開路時會自動斷開全部三相電源。
C、SCR電源器件:在每相中是用一對相同參數的SCR反相平行的安裝在一組的。為了達到所有使用電網的
峰值電壓 要求。對SCR進行串聯,其串聯數如①400A,電壓3300V串聯SCR
對數 2對, SCR總數12,②600A,電壓6000V串聯SCR對數6對, SCR總數36
D、RC吸收網路:RC吸收網路提供瞬間電壓保護電路,以減少dv/dt衝擊電壓。防止SCR模組的損壞。
E、觸發電路:SCR是用一個持續的脈衝觸發電路,這個電路是採用光纖和
脈衝變壓器 進行隔離。
F、主
真空接觸器 :主真空接觸器是用來切斷主電源和SCR迴路的,其電壓比率是:5KV用於2300—4160V,7.2KV用於6000—7200V,15KV用於10—15KV的軟
起動器 。
套用於順序控制下的接觸器。在正常使用條件下保證其起動次數能夠達到設計時非負載狀態下的使用壽命。主真空接觸器是設計在最大起動比率,
旁路 接觸器是設計在緊急起動的比率。10-15KV 600A的起動器採用真空拉出式的
接觸器 ,其容量為15KV 600A。這個控制裝置有兩個指示燈、三個電流計時器、電流
過流繼電器 ,並且有一個電容型
器件 。旁路接觸器裝置也有兩個指示燈和一個電容跳閘
元件 。
⒉電子控制系統
HPMV系列電子控制電路分為低壓、中高壓兩部分,並隔離成兩個獨立的部分。低壓電子部分包括控制最界面和接口,CPU和主電源板是安裝在低壓控制室中。
A、CPU主控板:CPU板上裝有微處理器和通訊處理器,CPU決定各種操作功能,根據用戶的設定程式和檢測反饋信號來進行控制,CPU主機板上裝有EPROM、EEPROM和DRAM暫存器,以及模擬和數字接口。
B、主電源板:也稱為主觸發板,它包括數字輸入輸出繼電器和接口,並連線到TCB板上,它控制旁路隔離接觸器的動作順序和SCR的觸發,這個板子上產生全部觸發信號和接收來自光纖隔離的反饋信號,把模擬信號轉換為CPU的數位訊號,這些觸發脈衝也是利用光纖對中高壓環境進行隔離。
C、電壓、電子控制部分:中高壓主電源應在TCB、觸發驅動器和TEMP/CT控制板工作之前斷開。
D、TCB(Terminal and Control Board)終端控制板是用戶的接線板,為了滿足UL安全標準,它位於中壓部分,但是並沒有實際和中壓部分聯結,只是和接觸器的控制線圈有連線,這個板子上包括用戶
接線端子排 、輸出繼電器(全部相同)輸入和控制電源接線、並且包括
時間繼電器 用於功率因數調整繼電器和其它外部元件。
E、觸發驅動板:位於SCR模組組件上面,這些板子和主電源板通過光纖進行通訊聯繫,通過
脈衝變壓器 把觸發
脈衝信號 進行放大來觸發SCR,在每個SCR模組中每一對SCR使用一個觸發驅動電路板。
F、TEMP/CT:溫度控制板和
電流互感器 板子是裝在SCR模組組件上,通過光纖把散熱器溫度和電流信號送到主電源板。
⒊原理
HPMV的控制核心是微處理器CPU。這個微處理控制系統可以對電機進行起動和保護。CPU對SCR進行
相角 觸發控制以降低加在電機上的電壓,然後通過慢慢的控制加在電機上的電壓和電流平滑的增加
電機轉矩 ,直到電機加速到全速運行。這種起動方式可以降低電機的起動
衝擊電流 ,減少對電網和電機自身的衝擊。同時也減少了對聯在電機上機械負載裝置的
機械衝擊 ,以延長設備的使用壽命,減少故障和停機檢修時間。
A、加速模式:HPMV提供了幾種加速模式,你可以根據
感應電機 的負載情況選擇最合適的起動曲線。
出廠設定為具有限流功能的電壓斜坡,也是最可靠的起動模式,可以滿足大多數套用場合。初始轉矩設定為電機剛好能帶動負載轉動時的值,然後電壓逐漸的平滑上升,在限定的斜坡時間和電機
起動電流 範圍內,使電機平滑到全速運轉。下面三種起動狀態的分析:
a、 如果電機在軟起斜坡結束前達到全速運行,自動反震盪電路將會自動的把全壓加到電機上而使斜坡時間不再起作用。可以防止任何的
浪涌電流 或電機轉矩的脈動。這種情況通常可能會發生在負載沒有加在電機上而電機工作在減壓和低轉矩的電機起動過程中。
b、 如果電機在斜坡時間結束前,沒有達到全速運行,電流限流設定將會按比率的控制最大輸出轉矩,
HPMV的反饋感測器會自動的防止
電機過載 失速 或超過加速設定時間的故障發生。
c、 限流功能對於電機從電網或發電機中吸取一定數量的電流提供了有效的手段和控制方式,當電機
起動轉矩 達到限定的
起動電流 值所對應的轉矩後,就會自動的保持這個轉矩和電流運行,電流限流值不受設定斜坡時間的影響,直到電機達到全速運行為止。當電機達到全速運行後,電機電流降到正常全速運行的電流值,HPMVK中、高壓軟起動器有一個全速運行狀態輸出繼電器,從而使
旁路 高壓
真空接觸器 閉合,使電機電流經旁路接觸器,從而防止SCR導通所產生的壓降引起的熱損耗,提高了工作效率及可靠性。MPMV是工作在全壓狀態下,正如其它
起動器 一樣,在
電機軟起動 後,電網電壓直接加到電機上,但是優於其它起動方式之處在於HPMV具有全電子保護功能,它的靈敏度和對故障保護反映速度是用
毫秒 來計算,這是常規的電機起動和保護器無法比擬的。
B、HPMV中、高壓軟起動器的其它起動方式:
電流斜坡:使用電流
閉環 反饋可以進行PID調節,使
輸出轉矩 線性增加到最大值。
恆流控制:起動時,電流快速增加到限定值,一直到電機全速運行。
用戶自定義曲線:用戶可以自定義一個轉矩與時間的起動曲線。當電機起動時可以完全按照你所定義的曲線加速。
速度反饋斜坡控制:用一個來自電機或負載的速度信號作為反饋量對電機進行閉環斜坡軟停。(選項)
減速模式:HPMV提供
軟停機 功能,當停止信號發出時,同時給電機加一個逐漸減小的電壓使電機平滑停機,這和電力剎車不同,實際上軟停車會增加電機的停車時間。這個功能適用於水泵停機控制,以減小水錘現象和對機械結構的損壞及衝擊。
⒋觸發電路
可控矽觸發電路 是系統穩定可靠的關鍵部分,HPMV觸發電路包括幾個獨特的優點,具有抗
噪聲干擾 ,可以工作在惡劣的工作環境和長久的使用壽命,他不受現場安裝時線路阻抗、
短路容量 、或開關的快速通斷而產生影響,這些特性包括:
A、自動同步的觸發脈衝以保證每相的
導通角 的觸發點相同從而不產生誤觸發,這特性適合那些小型工廠自備的發電機設備,MVC PLUS系列可以放心的使用於波動較大且不穩定的電源。
B、穩定可靠的觸發
脈衝信號 可以在270度的導通角範圍內可靠的使
可控矽 導通並且不受噪聲信號的影響,以保證不產生誤觸發。
C、
閉環 觸發控制方式是根據輸出電流和
電壓反饋 進行平滑的
軟起動 ,以防止由於起動時相間的不平衡而引起電機過熱。
D、觸發信號用
脈衝變壓器 隔離特殊設計的三相120V低壓控制電源
變壓器 以確保檢測、觸發板和來自於輸入中壓電源的噪聲和干擾進行隔離,使用具有高絕緣特性的28VAC電源供給脈衝觸發電路,一個獨立的控制電源變壓器經
磁隔離 後用於所有的低壓電路和CPU。
E、
光導纖維 隔離用於中壓電源和全部低壓系統之間,在通過CT隔離的信號再通過光導纖維隔離以達到最大限度的隔離和確保全全
型號說明 ⑴
起動器 額定電流 :60,110,200,320,400,600,800A
⑵主電壓
⒉3kV
⒊3kV
⒋16kV
⒍0kV
⒍6kV
10kV
⒔8kV 適用範圍
⒉3kV+10%-15%
⒊3kV+10%-15%
⒋16kV+10%-15%
⒍0kV+10%-15%
⒍6kV+10%-15%
10kV+10%-15%
⒔8kV+10%-15%
⑶控制電壓
110VAC
220VAC
110VDC
220VDC
適用範圍
100~120VAC
200~240VAC
100~120VDC
200~240VDC
⑷選項功能
可以一次選
擇一個或一
個以上功能
如:1+3
(通訊+模
擬輸出)
代號
1
2
3
4
5 功能簡介
模擬輸出功能
用於多電機驅動控制器
註:
* 使用一個小型低壓
電動機 (3到10kw)代替原來的
高壓電動機 ,可以進行軟起動器
發展歷史 當前中國經濟已經進入了一個新的發展階段,大型企業和大型裝備越來越多,大型電機(5000kW~60000kW)的套用越來越多,大型電機的起動方法也越來越受到人們的重視。
高壓軟起動 社會發展是有階段性的。在不同階段,人們的生產手段、生產工具和生活用品都有很大的不同。上世紀80~90年代,中國的經濟實力尚較薄弱,當時的小水泥和小鋼鐵發展很快,1000kW~4000kW電機的套用增長很快,與當時的經濟基礎相適應的液態起動裝置出現,它經濟實用,解決了電機起動中的一些問題。對當時的經濟發展起到了一定的作用。到世紀之交時期,中國經濟實力已有較大的發展,生產手段和生產工具亦有了較大發展,電機容量也有了很大增長,人們開始不滿足液態起動裝置的低性能,於是晶閘管串聯式(固態)
軟起動 裝置的套用開始增加,繼而又出現了
開關變壓器 式軟起動裝置和
磁飽和 電抗器式(磁控)起動裝置,變頻裝置用於
電機軟起動 的情況也越來越多,當前這四種產品是大型電機起動市場的主流產品,液態起動裝置則套用在小型(5000kW以下)電機上較多。另外,兩種老式起動方法(
自耦變壓器 和
變壓器 -電動機組)也常常出現在20000kW以下電機的起動上。
大型電機驅動的設備一般都是企業的核心設備,直接影響企業的生產狀況,因此人們應該對其起動給予特別的關注,合理的選擇起動裝置將給企業帶來很大的經濟效益。但是電機起動技術畢竟不是一個企業的核心技術,許多企業的電氣工作者很少有時間來研究各種起動方法之間的差別,往往會造成不恰當的選擇,有時甚至不得不做出第二次選擇,給企業造成不應有的損失。因此,如實地說明各種起動方法的性能及其差別是非常重要的。為此我們在這方面做拋磚之嘗試,如有不完善和不妥之處,望不吝添金加玉。
全壓起動的危害性 軟起動 時,起動電流一般為額定電流的2~3倍,電網電壓波動率一般在10%以內,對其它設備的影響非常小。
⒉對電網的影響
對電網的影響主要表現在兩個方面:
①超大型電機直接起動的大電流對電網的衝擊幾乎類似於
三相短路 對電網的衝擊,常常會引發
功率 振盪,使電網失去穩定。
⒊傷害電機絕緣,降低電機壽命
①大電流產生的
焦耳熱 反覆作用於導線外絕緣,使絕緣加速老化、壽命降低。
②大電流產生的機械力使導線相互摩擦,降低絕緣壽命。
③高壓開關合閘時觸頭的抖動現象會在電機
定子繞組 上產生
操作過電壓 ,有時會達到外加電壓的5倍以上,這樣高的
過電壓 會對電機絕緣造成極大傷害。
軟起動時,最大電流降低一半左右,瞬間發熱量僅為直起的1/4左右,絕緣壽命會大大延長;軟起時電機端電壓可以從零起調,可完全免除過電壓傷害。
⒋電動力對電機的傷害
大電流在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產生很大的衝擊力,會造成夾緊鬆動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。
⒌對機械設備的傷害
全壓
直接起動 時的
起動轉矩 大約為額定轉矩的2倍,這么大的力矩突然加在靜止的機械設備上,會加速齒輪磨損甚至打齒、加速皮帶磨損甚至拉斷皮帶、加速風葉疲勞甚至折斷風葉等等。
軟起動的轉矩不會超過額定轉矩,上述弊端可以完全克服。
當採用減壓起動時,上述危害只有一定程度的降低;當採用
軟起動 時,上述危害幾乎完全消失;獨立
變壓器 供電方式 直接起動只能在電網
電壓波動 方面有所緩解,而其它方面的危害都照樣存在。
超大型
電動機 的價值都很高,在生產中也都起著核心作用。它的一點故障便會造成很大的經濟損失,對它採用完善的保護是非常必要的。比如說對一台電機我們不能指望它的各處絕緣都是完全一致的,可能在某一點就有個薄弱環節,出廠試驗時它能通過,但在長時間的衝擊下這個薄弱環節會逐漸首先顯露出來,使其壽命縮短。如果我們採取軟起動,則可以大大延長電機的使用壽命,這兩種方案哪一個合算呢?這是顯而易見的。
開關變壓器 當今傳動工程中最常用的就是三相交流
感應電動機 。在許多場合中,由於其起動特性,這些
電動機 涌直接連線電源系統。如果直接線上起動,將會產生高達電機
額定電流 6倍的
浪涌電流 。該電流會使供電系統和串聯的開關設備過載。如果直接起動,也會產生較高的峰值轉矩,這種衝擊不但會對驅動電動機產生衝擊,而且也會使用機械裝置受損。例如:輔助動力傳送部(V形帶,齒輪)。為了降低直動電流,應使用起動輔助裝置,如起動用電抗器或
自耦變壓器 ,但使用電抗器或自耦變壓器起動等常規方法只能逐步降低電壓,而軟起動器通過平滑升高端子電壓,可以實現無衝擊起動。因此,可以最佳地保護電源系統以及電機。
HPMV中、高壓軟起動器是用多個
可控矽 串並聯而成,可以滿足不同的電流及電壓要求,控制可控矽的觸發角就可以控制輸出電壓的大小。當電機起動過程中,HPMV按照預先設定的起動曲線增加電機的端電壓使電機平滑加速,從而減少了電機起動時對電網、電機本身、相連設備的電氣及機械衝擊。當電機達到正常轉速後,旁路接觸器接通。電機起動完畢後,HPMV軟起動器繼續監控電機並提供各種故障保護。在
軟停機 時首先按照預先設定好的停機曲線平滑地降低電機的端電壓直到電機停機。軟停可以解決突然停機引起的水泵
水錘現象 及
機械衝擊 等相關問題。
HPMV中、高軟起動器的操作過程可以分為四過程:起動準備完成、起動過程、運行和停機過程。CPU對所有的過程都提供全面的保護。
A、起動準備完成:在這個過程中,控制和電源已經加到起動器上,其保護包括對SCR短路、
旁路 離合器、接點
熔解 短路。
其它檢測保護特性:
軟起動器溫升
電源輸入頻率跳閘範圍
外部輸入故障
B、起動過程:當軟起動器得到一個起動命令時,以下保護功能開始工作:
起動曲線
加速時間
相間平衡
電路短路/加負載前檢測
相間漏電
過載檢測
熱容量檢測
C、運行過程:當電機全電壓和全速運行時,電機電流將降到FLA以下,在運行過程中以下保護功能生效:
運行過載曲線
缺相
電流過低/失載
D、停機過程:一旦軟起動器得到停機命令,應根據不同停機方式來選擇不同的保護功能,選擇如下:
軟停模式:將維持運行時所有的保護特性。在停車結束時,進入下面滑行停止保護狀態。
滑行停機模式:電源立即從電機上斷開恢復到“起動準備完成”,下面的保護功能生效:
滑行減速/旋轉減速計數
每小時起動次數
起動間隔時間
產品特色 中高壓
固態軟起動 控制方式Medium、High-voltage solid-state soft starter,其中採用晶閘管控制的中
高壓固態軟起動器 比液阻
軟起動 方式何磁控先進,磁控、液阻軟起動將逐漸被淘汰,是一種新型的中
高壓電機 軟起動器,主要適用於10KV以下的中高壓交電HPMV-DN中、高壓固態軟起動器,採用先進控制技術、
電力電子技術 及
可控矽 串並聯技術對
電動機 進行全面控制和綜合保護,與其它傳統的起動方法相比較,其特有的智慧型控制方式,既可以方便準確的設定
起動轉矩 、
起動電流 、起動時間、停機時間等參數,又可以與微機、PLC等進行聯網控制。它採用原裝優質晶閘管等進口可控矽,無級控制輸出電壓、使電動機平穩地起動和停止,能有效地避免因電動機起動電流過大給電網帶來的有害衝擊、能在有限的電網容量下正常使用大功率電機並延長其使用壽命。高壓
交流電機 軟起動器具有體積小、功耗低、高可靠性、高靈敏度、無觸點、免維護、無環境污染、安裝方便等優點。
一、免維護
可控矽 是無觸點的電子器件,不同於其他類型的產品需經常維護導電液體和部件等,把機械壽命變為電子元件使用壽命,連續運行數年也無需停機維護。
二、安裝使用簡單
HPMV-DN是一個完整的電機起動控制和保護系統,安裝時只需連線電源線和電機線即可投入運行。在加高壓運行前,允許使用低壓對整個系統進行機械及電氣測試。HPMV-DN具有自檢測,自學習和自動設定起動參數的功能。
三、備份特性
櫃內裝有可
直接起動 電機的
真空接觸器 ,如果HPMV-DN控制系統出現故障,可利用真空接觸器直接起動電機,以保證生產的連續性。
四、保護與監控
具有自檢程式
頻率保護 接地漏電保護 電流不平衡保護
電機溫度保護 功率因數監控 重複起動時間限制
安裝尺寸
暫無
註:1、所注尺寸均以 長×寬×高 和 長×寬 形式表達
⒉具體樣式尺寸祥圖見資料樣本
動選型指導 電機功率的最大
額定值 (KW) 軟起動器規格型號 ⒉3kV 3.3kV 4.16kV 6.0kV 6.6kV 10kV 13.8kV 主電流 主電壓 控制電壓 選項
160 250 340 590 650 1110 1400 HPMV-DN 60 - x - x - x+x..
315 460 650 1200 1350 2230 2800 HPMV-DN 110 - x - x - x+x..
590 860 1200 2200 2500 3980 5000 HPMV-DN 200 - x - x - x+x..
960 1350 2000 2700 3000 4780 6000 HPMV-DN 320 - x - x - x+x..
1200 1750 2500 3600 4000 HPMV-DN 400 - x - x - x+x..
1800 2550 3750 4500 HPMV-DN 600 - x - x - x+x..
2400 3450 5000 HPMV-DN 800 - x - x - x+x..
主要技術指標 工作電壓:2.3-13.8KV
功率範圍:160-6000KW
重載型115%負載連續運行,過載500% 1-10秒、850% 0.5-5秒數字微處理器控制、液晶顯示,起動過載和運行過載兩級保護,低壓控制單元與高壓部分採用光纖隔離,機械和電子
安全聯鎖裝置 ,
MCC 接線排(機電控制中心接線排)。
輔助繼電器 :多路C型乾式繼電器5A 240V AC可程式
繼電器輸出 ,運行過程中的各種數據統計。
環境溫度:0-50℃
海拔高度:0-1000米
電機的滿載電流可調
雙斜坡調整—兩個獨立的設定值
電流限流:100-400%電機的額定電流
加速時間:1-30秒(可延伸至90秒)
軟停時間:1-30秒(可延伸至90秒)
四種水泵控制曲線
脈衝突跳起動:0.1-1.0秒(80%線電壓)
每小時起動次數鎖定:1-4次
● 通訊接口及協定
RS485-Modbus、RS485-Profibus
● 國際認證
套用案例 上海世博會白蓮涇防洪工程,此次工程的眾多難題:
和平高壓軟起動起在白蓮涇防洪工程效果圖 ⒈起動電流過大的難題,實現了用最小電流來平穩加速起動電機,使
起動電流 從常規的5~7倍下降到2~3倍,從而全面減少了在
輸配電 方面的設備投入。同時,由於起動
電流的降低,避免了電源的
電壓降 和電壓驟降,保證了電網性能穩定,有利於其它電力設備的正常運行。較小的起動電流避免了機械部件發熱,降低了損耗,節約了能源。
⒉平緩穩定的起動減少起動過程中的
機械衝擊 ,保證了起動設備的正常使用,減少故障率和維修工作量。
滑升高輸出電壓,實現了無衝擊起動,為電源系統和電動機等部件提供保護,延長其使用壽命。
⒊通過對起動6條起動曲線的合適選擇,使電動機和負載起動時處於最佳狀態,並可以滿足不同負載設備的需求。
⒋通過6條停止曲線,可滿足不同水泵的機械特性,對於
高揚程水泵 具有最終轉矩可調功能,可有效防止各種工況下水泵停機而產生的
水錘效應 。
⒌通過遠程匯流排控制系統方便地整合到自動化控制系統中,第一時間將設備運行狀態反應出來。當
電動機 在輕載或空載時,可實現自動降低電壓,提高功率因數,減少
銅損 和
⒍完善的通信接口可全面監控軟起動裝置的軟起、軟停、運行的全過程。
另外,和其它型式起動機相比,和平公司高壓軟起動裝置具有體積小、重量輕、功能全面、性能穩定、操作直觀、易於維護的特點。
該公司曾榮獲多項省市級科技大獎,同時被列入
國家火炬計畫 、上海市專利產品、上海市重點新產品,產品在三峽
溪洛渡 (中國第二、世界第三大水電站)、北京奧運場館等
國家級重大建設項目被指定採用,高壓軟起動裝置售後穩定的運行情況獲得了眾多客戶的好評。
據悉,自高壓軟起動裝置進入世博會工程中以來已完成多次調試,未出現任何故障。但為保證世博會期間的安全運行,和平公司又成立了世博專項小組,確保24小時通訊暢通,2小時內奔赴現場。