软启动器在井用潜水电泵中的应用

软启动器在井用潜水电泵中的应用

介绍了应用软起动器实现消除井用潜水泵起、停泵水锤的方法，以及软起动器的其它优点。

标签：软起动器；水锤；软停车

引言

我公司生活区有11口350米深井，用于向居民提供生活用水。井用潜水泵型号为250QJ80-350，扬程350米，电机功率140kW。潜水泵除三台采用变频器拖动外，其余7台均采用自耦降压起动。起动时的初始电压为额定电压的80%，起动过程不平滑，对设备和电网均造成冲击。在停泵时，电源直接被切断，杨水管中的300米水柱同时下坠，使潜水泵出口单向阀和底部扬水管承受巨大压力，严重影响设备的使用寿命。为了较好地解决这一问题，用具有缓停功能的PSS （ABB）系列软起动器逐步替换自耦降压起动器。

1 软起动器工作原理

软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能、和多种保护功能于一体的电机控制装置。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可以实现电动机平滑起动功能。起动过程结束后，软启动器通过输出端子控制旁路接触器吸合，正常运行时电动机就依靠交流接触器供电。当设备停机时，软起动器还可提供软停车功能，软停车与软起动过程相反，电动机由旁路接触器供电切换为软启动器供电，通过电子控制电路控制晶闸管的导通角，使输出电压逐步降低，电动机转速逐渐下降到零，可有效避免自由停车引起的冲击。

软起动与自耦减压起动方式的比较：

（1）通过控制软启动器的输出电压平稳升降和无触点通断，使电机实现用最小的起动电流，得到最佳的转矩，起停平稳，即延长设备的使用寿命，又使电网免受冲击。

（2）有软停车功能，软启动器在得到停机指令后，晶闸管从全导通逐渐地减小导通角，经过一段时间后完全关闭，使电机平滑减速，逐渐停机，有效防止深井泵、高层建筑水泵系统等的水锤效应。

（3）有多种起动方式可供选择，如：斜坡起动、恒流起动、突跳起动等。

2 PSS软起动器选型和设计

根据我公司井用潜水泵功率和现场环境条件选用性价比较高的PSS-250/430型软起动器（软起动器所有技术参数在环境温度为40℃时有效，对高于40℃至60℃的環境温度，额定电流需按每摄氏度0.8%的系数降容）。主回路及控制回路的设计如图1所示。由于每次开停深井潜水泵，要求操作人员到现场确认设备状态，所以控制回路未考虑远程操作。控制回路采用中间继电器控制软起动器起停。由于PSS系列软起动器没有内置电子过载保护器，需在主回路增加热继电器实现过载保护功能。

3 软起动器设置

PSS软起动器有3个旋转开关和一个2位置拨动开关，如图2所示。

PSS软启动器的第一个旋钮用于设定起动时电压提升时间，起动起动时间可在1-30秒内调整。深井潜水泵设定为25秒。

第二个旋钮用于软停车设置，停车时间根据需要可在0-30秒内调整，深井潜水泵设置为20秒。

第三个旋钮如图3所示，用于设定起动时的初始电压和停止停机时的终止电压，深井潜水泵设置为30%Ue。此外，当选用限流起动模式时，此旋钮用于设定起动电流上限值，以额定电流的倍数表示。

S1拨动开关如图4所示，用于选择电机的连接方式，即与电机“外接”或与电机“内接”，我公司深井潜水泵采用“外接”方式，故S1拨动开关应置于图4所示的位置。

4 使用效果

第一批两口深井改造完成后，深井潜水泵投入运行，起动电流最大为550A，启动平稳。停车时间能够按照预先设定好的参数，平滑降低电动机的转速，再未听到水锤的冲击声。与自耦降压起动方式相比，采用软起动器的深井潜水泵的检修周期大为延长。

5 结束语

采用软起动器成功实现了深井潜水泵软起动和软停车，避免了水锤对深井潜水泵的破坏作用，延长了设备的使用寿命，减轻了设备维护人员的劳动强度。