第一章 高壓軟啟動柜產品概述
1、高壓軟啟動柜產品簡介
高壓軟啟動柜是高壓交流電動機的起動設備，它是接于電源與被控電機間的三相反并聯晶閘管組件及其電子控制裝置。高壓固態軟啟動柜是由多個晶閘管串并聯而成，通過控制晶閘管的觸發角來控制輸出電壓的大小，可以滿足電機起動過程中不同電壓和電流要求。在電機起動過程中，高壓固態軟啟動柜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，從而減少電機起動對電網、電機和相連設備的電氣和機械沖擊。當電機起動達到正常轉速后，旁路真空接觸器接通，電機起動完成。電機運行過程中，高壓軟啟動柜繼續監控電機，實時測量電機電流、電壓，并提供各種故障保護。
2、高壓軟啟動柜性能指標
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類別
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說明
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交流電壓
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AC3kV/6kV/10kV，±10%-15%；
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負載類型
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三相高壓交流異步電機、同步電機
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頻率
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50Hz/60Hz ± 2Hz
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主回路組成
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3kV,12SCRS；6kV,18SCRS；10kV，30SCRS；
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瞬時過壓保護
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均壓保護器和阻容吸收網絡
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冷卻方式
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自然冷卻
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控制方式
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三線制(常開點)、兩線制(常閉點)、遙控(RS485)
90
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環境條件
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環境溫度：-20-50℃，海拔：不超過1500米，相對濕度：不超過85%
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3、高壓軟啟動柜工作原理
圖1.1 高壓軟啟動柜柜原理框圖
高壓軟啟動柜工作原理就是接受到起動命令時，由微處理器檢測到同步信號后，對主回路可控硅相位角觸發進行控制，逐漸增加電機端的電流和電壓，從而平滑起動電機。在此過程中，RC阻容吸收單元吸收可控硅反向關斷時的尖峰電壓；均壓電阻擎制可控硅電壓，保證串聯回路中每只可控硅電壓相等。光纖觸發保證了控制器與高壓可控硅之間的電氣隔離，同時保證了觸發信號不受電磁干擾。
4、高壓軟啟動柜控制系統
湖北正涵電氣有限公司的高壓固態軟啟動柜控制系統由微控制器、脈沖放大、取能觸發三部分組成。
1） 微控制器部分
微控制器由CPU控制板、光纖觸發板、電源板、采樣板和顯示屏組成，板上裝有MCU微處理器，可以實現光電隔離的開入開出控制、電壓電流信號采集、通訊接口、同步信號檢測與控制，顯示屏通訊與控制、保護功能。
顯示屏選用觸摸屏，內置菜單，可進行參數設置及顯示。
2） 脈沖放大部分
脈沖放大部分是將24V直流電源調制成脈沖電流，調制信號由微控制器控制，通過光纖傳輸，實現了微控制器和脈沖放大部分的電氣隔離。
3） 取能觸發部分
脈沖電流通過脈沖變壓器時，二次側可感應出電流，將感應電流調制成脈沖觸發信號用于可控硅觸發，最終實現了整組可控硅觸發。脈沖放大部分和取能觸發部分電磁感應連接，實現了電氣隔離。
圖1.2 控制系統框圖
5、高壓軟啟動柜結構設計
高壓固態軟啟動柜設計為柜式結構。柜體框架為50角鋼焊接而成，堅固牢靠。柜體設計為柜底進出線方式，在投入運行前，只需要將高壓固態高壓軟啟動柜串聯接入高壓開關柜和高壓電動機之間即可。具體電氣一次方案圖見圖1.3。
圖1.3 高壓固態高壓軟啟動柜一次方案圖
高壓固態軟啟動柜一次器件包括：真空交流接觸器、串聯晶閘管模塊、過電壓保護器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、軟啟動控制器、電源模塊等。高壓軟啟動柜內部結構簡單，各部分模塊化，維護檢修簡單方便。器件在柜內的布置圖見圖1.4。
湖北正涵電氣有限公司生產的高壓固態軟啟動柜結構設計緊湊合理，維護方便。柜體尺寸可以根據用戶要求做適當調整。
圖1.4 固態高壓軟啟動柜內部布置圖
1、真空接觸器 2、晶閘管模塊 3、取能模塊 4、電壓互感器 5、電流互感器
6、傳感器 7、絕緣子 8、過電壓保護器 9、電源模塊
第二章 高壓軟啟動柜功能介紹
1、高壓軟啟動柜保護功能
1）過壓保護，欠壓保護：電壓超出設定電壓范圍時，保護動作并發出信號。
2）過流保護：起動或運行過程中電流過大，超過設定電流值，保護動作并發出信號。
3）電流不平衡：三相電流不平衡會導致電機抖動和發熱，三相電流不平衡值超過設定范圍時，保護動作并發信號。
4）起動超時：電機起動時間超過設定時限時，保護動作并發信號。
5）過載保護：電機運行過程中，發生過載時，保護動作并發信號。
6）欠載保護：電機運行過程中，發生欠載或失載，保護動作并發信號。
2、高壓軟啟動柜測量功能
1）電壓測量：電網線電壓測量
2）電流測量：電機A、B、C三相電流檢測。
3、高壓軟啟動柜通訊接口
1）顯示通訊：顯示板選用觸摸屏，RS232通訊方式。
2）外部通訊：外部設備與控制器通訊，RS485通訊方式，標準MODBUS協議。
4、高壓軟啟動柜開入與開出
1）開入量8點，光電隔離，無源開入。
2）開出量7點，觸點容量10A/250VAC，無源開出。,
5、高壓軟啟動柜操作界面
1）觸摸屏顯示，觸摸操作。
2）轉換開關與操作按鈕：直起/, 軟起，本柜/遠程2個轉換開關，起動、停止、直接起動、急停4個按鈕。
3）狀態指示燈：電源、備妥、起動/軟停、旁路/運行、故障、旁路分6個指示燈。
注：以上為標準配置，特殊情況可按用戶需求調整。
附錄1、訂貨須知
1） 有選型手冊，列出所選軟啟動裝置型號
2） 提供電機參數，如額定電壓、額定功率、額定電流等及負載類型，我公司為客戶提供選型。
3） 用戶提供柜體顏色要求，沒要求默認柜體顏色為RAL7032。
附錄2、常用電機的軟啟動裝置參數設置表
注：電機軟啟動時，并非起動電流越小軟啟動效果越好，而是在可接受的電流下電機起動平穩，機械沖擊小，發熱小，這種情況稱之為起動效果良好。電機軟啟動從起動到旁路時間在15秒至35秒之間，過短或過長的起動時間都是軟啟動效果不好的表現。
以上設置僅供參考，設置完成后起動，觀察效果，再調整起始電壓、起動時間和最大限制電流倍數，以達到最優起動效果。
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