高壓固態軟起動器在給排水工程的應用

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摘要：本文簡要分析了高壓固態軟起動器的工作原理本文簡要分析了高壓固態軟起動器的工作原理、特點及其在大型給排水工程中的應用，并比較了這種設備與高壓電機的配合優點機的配合優點。

關鍵詞：高壓固態軟啟動器；給排水；工程應用

1引言

隨著我國社會經濟發展水平的提高隨著我國社會經濟發展水平的提高，需要使用高壓大容量輸電設備的行業量輸電設備的行業越來越多。高壓大功率交流電動機的主要問題是啟動問題，雖然進行冷啟動操作較為簡單、經濟，但是會隨之出現一系列問題隨之出現一系列問題，例如以下兩點：（1）啟動時額定電流可達正常程度的4到7倍，容易導致電機繞組溫度過高，加速電機的老化，引起電網的電壓波動。當電壓小于等于一定程度時，甚至還會影響其他設備的正常使用。（2）冷啟動產生的超額轉矩會產生部件沖擊，減少了設備的正常服役壽命和精度。如果聯軸器或是皮帶產生了撕裂損壞，則會導致傳動部件的異常磨損，加劇設備損壞程度程度。為了解決上述問題，高壓固態軟起動器是控制高壓大功率電機起動電流和轉矩的最佳方式高壓大功率電機起動電流和轉矩的最佳方式。本文介紹了高壓電動機固態軟起動器的概念和其相關技術特性壓電動機固態軟起動器的概念和其相關技術特性，并以大型給排水工程中的水泵進行了相關測試舉例給排水工程中的水泵進行了相關測試舉例。

2高壓固態軟起動器概念闡述

隨著晶閘管峰值電阻水平的提高和觸發技術的突破隨著晶閘管峰值電阻水平的提高和觸發技術的突破，晶閘管降壓軟起動技術在高壓電機起動過程中具有符合標準的保護作用保護作用，高壓電機固態軟起動裝置主要用于高壓交流電機的起動、停止的相關控制和保護。軟起動裝置采用計算機控制技術，以高壓大功率晶閘管為電路的主要開關元件。通過改變晶閘管的導通角，控制電機電壓的穩定升降和非接觸點的導通斷路，實現軟起動電機平穩停機。此裝置還能夠以啟動電機所需的最小電流啟動電機，減少電流對電網的影響，降低設備的不良噪聲和啟動機械應力，延長相關機械部件和電機系統的預計壽命[[1]。高壓固態軟起動器構造分為兩個模塊，分別是主電路和控制電路控制電路。其主要部件分別是真空接觸器，真空斷路器、晶閘管、過電壓保護器、數字信號處理器控制系統等。該起動器設備具有運行穩定可靠有運行穩定可靠，保護功能齊全的特性。

3高壓固態軟起動裝置的相關技術特性

高壓固態軟起動器廣泛應用于各大工業領域高壓固態軟起動器廣泛應用于各大工業領域。可與各種機電設備混合使用機電設備混合使用。正常的軟啟動裝置應當具備以下特性：①軟啟動裝置需要將智能控制與電子技術相互融合軟啟動裝置需要將智能控制與電子技術相互融合，主電路開關元件采用高壓大功率可控硅電路開關元件采用高壓大功率可控硅。硬件能夠通過改變晶閘管閘管，來控制電機電壓的平穩升降以及無觸點的通斷，從而實現電機的啟動停止操作現電機的啟動停止操作。②系列晶閘管具有結構緊湊的特點點，并且需要設有可靠的靜態和動態電壓平衡保護措施。③部分模塊需要采用光纖傳輸技術以及變壓技術部分模塊需要采用光纖傳輸技術以及變壓技術，并在晶閘管觸發檢測和低壓控制之間的有效平衡需求觸發檢測和低壓控制之間的有效平衡需求。④硬件核心應當使用雙處理器結構使用雙處理器結構，處理器需要至少16位DSP為核心控制為核心控制，以保證設備控制時具有實時保證設備控制時具有實時、高效、穩定的特點。⑤內部通信采用多層次處理和信道隔離技術用多層次處理和信道隔離技術，保證設備的抗干擾能力。⑥中央處理系統應當具備采集高壓設備中的同步電流信號的能力力，來實現控制效果。⑦高壓固態軟啟動裝置一般情況下具有切換功能有切換功能，在啟動流程完成后可自動切換為旁路，以進行實時保護時保護。⑧裝置的軟控制方式包括電壓恒流裝置的軟控制方式包括電壓恒流、恒壓控制。啟動方式包括直接物理啟動動方式包括直接物理啟動、上位機啟動、協調啟動。⑨軟啟動裝置應配備電流電壓互感器、過電壓保護等模塊，并且能夠自我檢查和故障排除。例如電壓過低、:晶閘管元件缺損、啟動超時、三相電流不平衡等情況能夠自行解決，保持設備正常運行。

4排水工程軟啟動水泵參數特性

離心泵一般用于供排水系統離心泵一般用于供排水系統，其輸出特性取決于泵型號和管網系統內部壓力和管網系統內部壓力。泵軸輸出功率P計算如下:P=QHR//102η式中式中：P——為軸功率為軸功率（kw）；Q——為工作點流量—為工作點流量（M/s）；H——為工作點揚程—為工作點揚程（M）；R——為介質單位容重—為介質單位容重（kg/M）；η——為工作點泵效為工作點泵效。只有當每臺泵都在原設計點時，泵的使用效率才是最佳狀態率才是最佳狀態，如果偏離該工作點，泵的效率便會產生降低低。根據實際流量Q、揚程H及水泵的相應使用效率η，可以計算出水泵的經濟軸功率P0，即即：P0=Q0H0R//102η整個系統的節能潛力如下整個系統的節能潛力如下：W=（P-P0）t式中式中：P——為水泵消耗的總軸功率—為水泵消耗的總軸功率：t——為水泵運行時間間。水由管道輸送時，會受到網絡中壓力的影響。管網裝置的數據可由閥門全開時測得的數據可由閥門全開時測得，并按照下列公式進行計算：H2=KQ2+H3式中式中：K——電阻值—電阻值；H——泵出口水位差—泵出口水位差。

5對水泵的控制以及軟停車

如圖1所示所示，停止電動設備有著多種方法，例如直流制動、自由慣性停車和軟停車自由慣性停車和軟停車。其中，軟停車可以滿足機械設備對日常保養過程的要求日常保養過程的要求。圖1不同類型停車速度曲線泵的設計是為了防止可能導致流體流動和壓力突然變化的快速停止的快速停止，這被稱為“水錘效應”。停車控制分為兩種:減速坡道和直流制動坡道和直流制動，前者稱為軟停車。后者也配置在一些軟啟動硬件中動硬件中，可以作為備用模式選擇。通?？刂颇Ｊ绞菍⒅付ǖ目刂扑枰臅r間ti轉換為0。而軟停機指令則是在ti時刻將電機電壓緩慢調低時刻將電機電壓緩慢調低，然后慢慢將端子電壓從TT1降至uo。圖2為三種控制方式下的泵機停車曲線為三種控制方式下的泵機停車曲線。軟停止是一個可選的啟動控制軟停止是一個可選的啟動控制，通常能夠選擇三種模式。軟?？刂颇Ｊ綉搰栏癜凑丈a線的具體要求進行選擇軟?？刂颇Ｊ綉搰栏癜凑丈a線的具體要求進行選擇。水泵控制也可以選擇軟起動器進行控制項目泵控制也可以選擇軟起動器進行控制項目，軟起動時間雖然較長較長，但是能夠保護泵的使用壽命，減少震動，防止管道閥門導致爆裂導致爆裂，減少停機檢修次數，泵的具體停止時間應當現場設定定，避免出錯。軟啟動、軟停機；解決“水錘效應”；減弱開機電流流，使啟動流程簡單平穩并減小機械結構受到的應力，延長壽命命；降低管道流體沖擊力和振動。高壓固態軟起動器與經典高壓啟動器相比具有以下優點點：①適用于大范圍的電壓和功率適用于大范圍的電壓和功率。具備多種可選電壓等級，并且能夠配合功率在120120kW~W~14000kWkk左右的電機使用左右的電機使用。②具備核心軟啟動功能具備核心軟啟動功能，能夠保護硬件的安全運行，避免損傷壽命命。③高壓固態軟啟動器在電動機啟動時高壓固態軟啟動器在電動機啟動時，能夠實現電壓的穩步上升穩步上升，避免突然高壓產生的設備冷啟動損壞。④能夠減少機械構造受到的沖擊少機械構造受到的沖擊，防止超壓現象與水錘效應的出現，延長核心設備傳動系統的使用壽命長核心設備傳動系統的使用壽命。⑤高壓固態軟啟動器的電路能夠減少啟動脈沖電流路能夠減少啟動脈沖電流，延長電動機預計壽命，減少波動和對其他用電設備的影響對其他用電設備的影響。⑥可以實現軟停機可以實現軟停機，消除在極端情況下某些設備突然停機對整體系統造成的沖擊和損壞況下某些設備突然停機對整體系統造成的沖擊和損壞。⑦保護措施完備護措施完備，能夠防止意外事故發生，對人和財產造成損失。⑧系統完全智能化系統完全智能化，具備中文顯示功能和友好人機界面。

6結束語

高壓電機固態軟起動器可與多種電機配套使用高壓電機固態軟起動器可與多種電機配套使用，是一種易于推廣軟啟動電機控制設備易于推廣軟啟動電機控制設備，能夠在大型給排水工程中發揮重要作用揮重要作用。

參考文獻：

[1]廖遠桓.高壓固態軟啟動裝置故障問題剖析及解決措施[[J].機電信息,,2018(21).

作者:郁宗奎 單位:藍深集團股份有限公司