高压软启动器晃电跳车原因及处理

期组织操作人员和其他施工人员参加相应安全教育与技能培训，从而提高他们的综合素质，这使得起重机械的管理水平上升到新的高度。在水电站施工中，起重机械发挥着重大作用，因此我们必须提高起重机械设备的管理水平，有效避免起重机械发生安全事故，确保起重机械能够正常运行下去，延长起重机械设备的使用年限，为企业赢得更大的经济效益与社会效益，为企业今后在激烈的市场竞争中持续、稳定地发展下去打下坚实的基础。

［参考文献］

［１］王晓军，邵惠鹤．基于模糊的桥式起重机的定位和防摆控制研究［Ｊ］．系统仿真学报，２００５（４）［２］宁朝阳，刘长生．桥式起重机箱形主梁优化设计软件［Ｊ］．起重运输机械，２００６（５）

［３］陈道礼．桥式起重机动态刚性的有限元分析［Ｊ］．起重运输机械，２００５（５）

［４］卜广强，运向勇．ＱＤＹ型桥式起重机安全检验和防护的研究［Ｊ］．起重运输机械，２０１０（２）

［５］李林．龙滩水电站地下厂房大型桥机安装［Ｊ］．水电站机电技术，２００６（２）

收稿日期：2012－07－20

作者简介：张荣海（1977—），男，青海西宁人，起重机械技师，研究方向：水电厂起重机械。

0引言

某化工厂大型压缩机均采用10kV同步电动机驱动，电动机的额定功率比较大，因此直接启动过程中对电机及压缩机的机械冲击较大，从而增加了系统维护的工作量。另外，在电机直接启动时电网电压跌落严重，当电网压降达到85%时，就会影响其他用电设备的正常工作。鉴于以上原因，采用了晶闸管交流调压技术的软启动器［1－2］，这种软启动器具有冲击小、转矩可调、启动平稳、体积小等优点。但在实际运行中发现电网晃电时，高压软启动器控制的大型用电设备经常发生跳车现象，导致整个连续生产过程紊乱，给企业造成巨大损失。本文通过分析高压晶闸管软启动器的工作原理，对原有的控制方式进行了合理的改进，为以后的防晃电起到了很好的作用。

1软启动器的构成及原理

1.1主回路构成

10kV晶闸管软启动器是将电力电子技术、光电控制技术及微处理技术集于一身的全数字智能化的启动设备，主要由高压晶闸管串联阀组、旁路接触器和采样触发控制板组成。其中，高压晶闸管串联阀组是功率变换执行部件，由多只晶闸管反并联后再串联组成，并辅以吸收、均压箝位电路，保证其在高压环境中的可靠性。

1.2软启动器的工作原理

晶闸管软启动是在三相电源与电机间串入三相反并联晶闸管，利用晶闸管的移相控制原理，改变其触发角α，进而改变正弦交流电压的波形，使之变为非正弦脉冲式交流电，通过调节其占空比改变交流电的平均电压，其平均电压是可控的、平滑变化的。启动时，电动机端电压随晶闸管的导通角θ（α+θ＝π，控制角α越大，导通角θ越小，它们的和为定值）由0开始逐渐上升，这样就可以使输出电压逐渐增大，直到晶闸管全导通软启动过程完成，此时软启动器闭合旁路接触器，同时关闭晶闸管。

2晃电跳车原因分析

2.1晃电对电磁式接触器的影响

晃电即雷击、短路、某种瞬时性故障和其他原因造成的电压大幅波动或短时断电又恢复的现象。电压波动范围在零电压到最大电压值之间，电压波动的时间很短，一般小于1s，以上两点是晃电的主要特征［3］。交流接触器在电动机控制系统中的应用非常广泛，占相当大的比例。由于电磁式接触器的特点，当电网出现晃电时，会造成电磁式接触器的工作线圈短时断电或电压过低，导致靠电流维持的动、静铁芯吸力小于释放弹簧的弹力，从而使接触器释放造成电动机停车的甩负荷。电磁式交流接触器的动作特性：国际IEC标准规定额定电压的80%为临界可靠吸合电压，临界释放电压为额定工作电压的20%～70%。

软启动器的旁路接触器KM为单线圈控制的电磁保持式结构，即旁路接触器的KM线圈必须长时间带电工作。当电网电压下降到交流接触器释放电压的0.8U

n

及持续时间超过释放时间80ms时，接触器就会立即失压脱扣。大多数晃电过程持续时间极短，在80～500ms之间，在这种情况下电动机及拖动设备由于惯性的作用，转速不会出现明显下降，电压恢复且电机电流有小幅过冲后便恢复到运行值。软启动器的旁路接触器若不脱扣，生产连续性就不会受到影响。

2.2晃电跳车时软启动器的控制方式

高压软启动装置的控制回路如图1所示，采用串联方式控制软启动器的状态，启动按钮ST为常开点，停止按钮SP为常闭点，旁路接触器为单线圈控制的电磁保持式结构，KM为旁路接触器的工作线圈，KM线圈得电主触头闭合，失电接触器

高压软启动器晃电跳车原因分析及处理

刘学武王国伟栗进波张晨

（山西潞安煤基合成油有限公司，山西长治046100）

摘要：介绍了10kV晶闸管软启动器的构成及原理，分析了晃电时软启动器跳车的原因，并对软启动器现有控制方式的缺陷提出了相应的改进方案。

关键词：软启动器；晃电；电磁式接触器；机械式接触器

Shebeiguanli yu Gaizao◆设备管理与改造

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机电信息2012年第33期总第351期

主触头则断开。设备启动时，按下启动按钮ST ，继电器RS 得电并自锁，RS 的常开触点启动软启动装置，电机在软启动装置的控制下按照设定的参数启动，当软启动器晶闸管的导通角(全部开通，电机定子绕组电压达到全压后，软启动装置发出旁路命令，全压继电器K2动作，旁路接触器KM 线圈得电，使旁路接触器的主触头闭合。设备停车时，

按下停止按钮SP ，继电器RS 线圈失电，软启动器自由停车，继电器K2、KM 相继失电，旁路接触器的主触头断开。

3软启动器控制方式的改进

分析软启动器的工作原理可知，电机在成功启动后，软启

动器的晶闸管退出运行，只有旁路接触器串接于电源与电机之间。因此，

软启动器的防晃电只需对其旁路接触器采取相应的措施，设法保持旁路接触器不脱扣，即可实现软启动器控制的用电设备不跳车。

为了解决高压软启动器旁路接触器的晃电问题，我们可以借鉴10kV 断路器的控制方式，用机械式接触器替代现有的电磁式接触器。机械式接触器的分闸、合闸操作采用短时工作制的双线圈控制，其外围控制电路如图2所示。机械保持式接触器的合闸线圈HQ 、分闸线圈TQ 均为短时工作制。设备启动时启动线圈HQ 短时得电使得真空接触器闭合，

并使接触器机械自锁和弹簧储能。接触器的闭合状态由机械锁扣保持，不再需要电磁力维持吸合，即不存在失压脱扣问题。停车时通过分闸线圈TQ 得电解除机械锁扣，依靠分闸弹簧断开接触器。

采用机械式接触器后，高压软启动装置的控制方式需改为图3所示的软启动器的并联控制状态。启动按钮ST 、停止按钮SP 均采用常开点，启动回路和停止回路互相独立。设备启动时，按下启动按钮ST 后，继电器K4启动软启动器，电机在软启动器的控制下缓慢启动，当软启动完成后，软启动器的投全压继电器出口动作，继电器K2、K6、2K1相继闭合，合闸线圈HQ 得电使旁路接触器闭合，旁路接触器机械自锁保持合闸状态，同时分闸弹簧储能为分闸做准备。接触器合闸到位后其常闭辅助触点联锁断开HQ 线圈的工作电源，整个合闸过程结束。设备停止时，按下停止按钮SP ，继电器K5、2K2相继得电，分闸线圈TQ 得电后在电磁力的作用下解除旁路接触器的机械自锁，旁路接触器在分闸弹簧的作用下断开，接触器分闸到位后其常开辅助触点联锁断开TQ 线圈的工作电源，整个分闸过程结束。

4结语

在原有软启动器的基础上将单线圈控制的电磁式接触器

改为双线圈控制的机械式接触器，并修改原有的控制回路，启动按钮和停止按钮全部采用常开点控制，很好地解决了电网晃电时10kV 高压软启动器用电设备跳车的问题，降低了事故发生率，提高了对用电设备供电的稳定性。

［参考文献］

［１］张世全．软启动的原理及应用［Ｊ］．机电技术，２００４（２）［２］高越农．软启动装置的初级智能化［Ｊ］．自动化博览，２００２（１）［３］孙伟森．石油化工装置抗晃电措施的探讨［Ｊ］．电工技术，２００３（９）

收稿日期：2012－08－13

作者简介：刘学武（1983—），男，山西长治人，助理工程师，从

事电气设备技术与管理工作。

图1软启动器的串联控制示意图

L

SP

K2

ST

RS

220V AC

RS

KM

N

K2

RS

1

236

51617

18

软启动

控制器

停止启动全压

图2机械式接触器的外围控制电路

2K22K12K2

L

2K12K2K6K51

2345678

HQ

TQ

U

KM

KM 注：内部元件

N

L ST K2

SP

K4

220V AC

K5

K6

K2

K4

1

3256161718软启动控制器

停止启动全压

N

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