1、产品简介

软起动装置是高压交流电动机起动的设备，它的主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置。高压固态软起动装置是由多个晶闸管串并联而成，通过控制晶闸管的触发角来控制输出电压的大小，可以满足电机起动过程中不同电压和电流要求。在电机起动过程中，高压固态软起动装置按照预先设定的起动曲线，增加电机的端电压，使电机平滑加速，从而减少电机起动对电网、电机和相连设备的电气和机械冲击。当电机起动达到正常转速后，旁路真空接触器或断路器接通，电机起动完成。电机运行过程中，软起动装置继续监控电机，实时测量电机电流、电压，并提供各种故障保护。

2、性能指标

3、工作原理

图1.1 高压软起动器原理框图

软起动装置检测到外部起动命令时，由微处理器检测到同步信号后，对主回路可控硅相位角触发进行控制，逐渐增加电机端的电流和电压，从而平滑起动电机。在此过程中，RC阻容吸收单元吸收可控硅反向关断时的尖峰电压；均压电阻擎制可控硅电压，保证串联回路中每只可控硅电压相等。光纤触发保证了控制器与高压可控硅之间的电气隔离，同时保证了触发信号不受电磁干扰。

4、控制系统

高压固态软起动器控制系统由微控制器、脉冲放大、取能触发三部分组成。

1）微控制器部分

微控制器由CPU控制板、光纤触发板、电源板、采样板和显示屏组成，板上装有MCU微处理器，可以实现光电隔离的开入开出控制、电压电流信号采集、通讯接口、同步信号检测与控制，显示屏通讯与控制、保护功能。

显示屏选用触摸屏，内置菜单。按照不同配置要求触摸屏可使用7寸、10.1寸等。可进行参数设置及显示。

2）脉冲放大部分

脉冲放大部分是将24V直流电源调制成脉冲电流，调制信号由微控制器控制，通过光纤传输，实现了微控制器和脉冲放大部分的电气隔离。

3）取能触发部分

脉冲电流通过脉冲变压器时，二次侧可感应出电流，将感应电流调制成脉冲触发信号用于可控硅触发，最终实现了整组可控硅触发。脉冲放大部分和取能触发部分电磁感应连接，实现了电气隔离。

图1.2 控制系统框图

5、结构设计

高压固态软起动装置设计为柜式结构。柜体框架为50角钢焊接而成，坚固牢靠。柜体设计为柜底进出线方式，在投入运行前，只需要将高压固态软起动装置串联接入高压开关柜和高压电动机之间即可。具体电气一次方案图见图1.3。

图1.3 高压固态软起动装置一次方案图

高压固态软起动装置主要一次器件包括：真空交流接触器或真空断路器、串联晶闸管模块、过电压保护器、高压电流互感器、高压电压互感器、软起动控制器、电源模块等。启动装置内部结构简单，各部分模块化，维护检修简单方便。器件在柜内的布置图见图1.4。

高压固态软起动柜结构设计紧凑合理，维护方便。柜体尺寸可以根据用户要求做适当调整。

图1.4 固态软起动装置内部布置图

1、真空接触器 2、晶闸管模块 3、取能模块 4、电压互感器 5、电流互感器

6、传感器 7、绝缘子 8、过电压保护器 9、电源模块

6、保护功能

1）过压保护，欠压保护：电压超出设定电压范围时，保护动作并发出信号。

2）过流保护：起动或运行过程中电流过大，超过设定电流值，保护动作并发出信号。

3）电流不平衡：三相电流不平衡会导致电机抖动和发热，三相电流不平衡值超过设定范围时，保护动作并发信号。

4）起动超时：电机起动时间超过设定时限时，保护动作并发信号。

5）过载保护：电机运行过程中，发生过载时，保护动作并发信号。

6）欠载保护：电机运行过程中，发生欠载或失载，保护动作并发信号。

7、测量功能

1）电压测量：电网线电压测量

2）电流测量：电机A、B、C三相电流检测。

8、通讯接口

1）显示通讯：显示板选用触摸屏，RS232通讯方式。

2）外部通讯：外部设备与控制器通讯，RS485通讯方式，标准MODBUS协议。

9、开入与开出

1）开入量8点，光电隔离，无源开入。

2）开出量7点，触点容量10A/250VAC，无源开出。

10、操作界面

1）触摸屏显示，触摸操作。

2）转换开关与操作按钮：直起/软起，本柜/远程2个转换开关，起动、停止、直接起动、急停4个按钮。

3）状态指示灯：电源、备妥、起动/软停、旁路/运行、故障、旁路分6个指示灯。

注：以上为标准配置，特殊情况可按用户需求调整。

11、运输、储存及开箱检查

1.1、吊装与运输主要事项

1）设备在包装时采用简包装，用户有其它要求时另行协商。

2）设备运输过程中，设备及包装体必须用绳索或其它固定物稳固固定在运输工具上，不得倾斜松散，设备运输过程中的固定必须按照包装上的固定图示来紧固。在运输中必须有足够妥善的防水措施，以确保设备在运输过程中的安全。

3）设备在吊运时，一般采用机械起吊，吊运时要注意设备的重心位置，吊运必须采用全部四点吊装，不得用2个吊点进行起吊作业。吊运和吊装过程中均应保证设备的平稳，不得倾斜、晃动。如设备用叉车搬运，在使用叉车时，必须按照包装体上的叉车孔进行叉运。设备放置时，必须选择平整、坚实地段摆放设备，松软地面必须加垫木板。

1.2、储存

1）保持原本的包装方式。

2）储存的位置必须是平整坚实的地方，能够避免阳光暴晒及雨、水淋湿。放在室外需要加盖防雨和防暴晒设施。

3）不要与其它物品拥挤放置。

4）储存时间无特殊要求下没有时限。

1.3、开箱与检查

1）确认所定的型号规格和所收到的货一致。

2）仔细的开箱并检查是否在运输过程中被损坏，如果有损坏请与厂家联系。

3）检查所提供的设备产品合格证、使用说明书、设备出厂报告、图纸、备品备件等是否齐全。

4）检查是否在运输和搬运过程中有机械部件松动或断线、接线松动现象，接线松动会影响产品使用。

5）在起动之前要检查额定电压和电流是否正确。

12、柜体安装与连接

1）根据现场布局确定设备摆放空间，柜体下面电缆沟用水泥进行表面处理，保持其可靠耐用。

2）设置必要的预埋件。

3）安装前将设备空间打扫干净，并保证空间干燥。

4）设备吊装到位，用地脚螺栓固定或焊接在固定地槽钢上。

5）一次电缆和控制电缆的安装与连接。

13、绝缘测试

绝缘电阻测试：测试前短接旁路接触器三相输入输出，短接可控硅两端（所有散热器连在一起），触发板上的触发端子短接。

用2500V兆欧表测量回路与地的绝缘电阻1分钟，绝缘电阻测量值可参考下表：

工频耐压测试：在绝缘电阻测试基础上，拆掉过压保护器，用工频耐压测试仪做耐压测试AC30kV(6kV时AC25kV)，测试1分钟，测试通过为正常。

试验完毕后，重新安装好过压保护器，并拆除短接线。

14、低压灯泡测试

试验步骤如下：

1）断开高压软起动装置进线和出线；

2）将三相三线AC380V接在进线侧，出线侧接3只Y型连接的白纸灯泡。

3）三相三线AC380V接到控制器AC采样板UA/UB/UC上，用于同步信号采集及电压测量，注意接线时与进线时相序一致。

4）软起动柜控制电源为AC220V，上电后控制器、触摸屏均处于工作状态。

5）转换开关切换到本柜和直起，按直起起动按钮，旁路开关直接吸合，灯泡立刻点亮。

6）转换开关切换到本柜和软起，在触摸屏设置好各项参数，按起动按钮，灯泡逐渐点亮，直到全亮后旁路开关吸合，起动过程完毕。

7）前面调速过程正常，则高压固态软起动装置具备正式带电试验条件。

15、高压接线及起动

1）灯泡试验完毕后拆除试验电源及器件，接好高压固态软起动设备的进出高压电缆，接线时注意接线相序。

2）接线完毕后，前端送电，装置电压值显示正常，各指示灯指示正常。按照工况条件设置好起动参数，停机参数，保护参数，此时备妥灯亮，故障灯不亮则可以进行起动。

3）首次起动时将保护值设置尽量小，动作时间设置尽量短，以便起动过程中有故障可快速灵敏的跳闸。

4）转换开关切换至本柜和软起位置，按起动按钮，电机开始起动，可以持续观察指针电流表或触摸屏显示电流值，起动电流开始减小后旁路接触器吸合，起动完成。若起动中存在任何故障，控制器动作跳闸，以保护软起动设备和电机。若起动过程中电流出现非正常波动，按停机或紧急按钮停机，直到排除故障后再起动。