高压软启动工作原理和常见故障分析

蒋亮 陈明（独山子石化公司，新疆 克拉玛依 833699）

高压软启动是石油炼化行业中常见的电气设施之一，常用于大型机组的供配电系统中。随着对维护工作要求的提升，对其工作原理的理解变得更加重要，对其常见故障应给与准确且快速的分析。针对我厂使用的以色列SOLCON（HRVS-DN)软启动器稳定运行，结合相应的维护经验，总结出本文。

1 软启动的定义及分类

降压起动：在电机起动过程中，降低起动电压，可以降低电动机的起动电流和起动转矩，以及最大转矩。

现场我们使用的以色列SOLCON 软启动器是晶闸管调压软启动器，通过晶闸管导通角的控制来控制软起动器的输出电压的大小，从而实现降压软起的目的。

2 电机采用软起动的优点

2.1 减少对电网的冲击电机采用直接起动，起动电流是电机满载工作电流的7倍，会造成母线上产生过大的线路压降，使连接该电动机的供电和母线系统产生快速、短暂的电压波动，影响到系统中的其他用电设备的正常工作。

2.2 减少对电机本体结构的冲击

直接起动会在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生比额定工况大49倍的电动力，使电动机各部件受到过大的应力，致使绕组破坏和鼠笼条断裂；7倍的起动电流产生大量的焦耳热，造成绕组过热，加速电机绝缘老化；过大的电动力和热效应都将影响电机的使用寿命。

2.3 减少对生产传动机械的冲击直接起动产生过大的转矩，使被拖动的机械设备产生巨大的应力，会造成：

2.3.1 管道、阀门的破裂；2）风机的轴承断裂、叶片变形；3）皮带传送带撕裂；4）齿轮磨损加快甚至破碎；5）泵的叶轮变形或损坏，润滑油不能及时到位，轴承干磨。

直接起动增加设备的停工台时，影响生产的正常进行，大大增加工作人员的维护工作量，增加维修费用，缩短机械设备的正常使用寿命。

2.3.2 以色列SOLCON（HRVS-DN)软启动主要结构及作用主要结构有主路接触器、旁路接触器、控制模块以及晶闸管和电子式电压互感器（EPT）组成。主路接触器作用为接通和关断电源，与旁路接触器进行配合实现软起和软停的过程，当系统发生故障时可立即切断电源实现保护跳闸的功能；旁路接触器作用是短接晶闸管从而实现全压运行。控制模块是HRVS-DN的控制中枢，起到采集数据的处理和保护控制的判断和动作信号的发出，以及诸多参数的设定和调整的功能。电子式电压互感器作用是采集软启动器运行过程的电压变化，为控制模块提供判定依据，是控制模块的眼睛。

3 以色列SOLCON（HRVS-DN)软启动软起软停过程原理分析

3.1 以色列SOLCON（HRVS-DN)软启动软起过程原理分析

现场设备均具备开机条件，由仪表控制柜给软启动器控制模块一个满足启动信号，由操作人员给定启动电机信号，主路接触器吸合，晶闸管在控制模块的控制下进行软启动控制，使得起动电压随导通角的变化逐渐升高至额定电压，此时电机随之启动。当电压互感器EPT检测线电压达到额定电压后，电动机达到设计转速时，控制模块闭合旁路接触器，此时软起结束，电动机全压运行。

3.2 以色列SOLCON（HRVS-DN)软启动软停过程原理分析现场设备具备停机条件，由仪表控制柜给软启动器控制模块一个满足停止的信号，由操作人员给定停止电机信号后，旁路接触器断开，电机全压运行，晶闸管在控制模块的控制下进行软停控制，使得运行电压随导通角的变化逐渐降低，此时电机进行降压停机。当电压互感器EPT 检测线电压达到0 后，电动机在惯性下停机，控制模块断开主路接触器，此时软停结束电动机停止。

4 以色列SOLCON（HRVS-DN)软启动常见故障分析

4.1 不平衡跳闸

电流不平衡是电机三相电流的最大值和最小值之间的差异，它和电机的最大电流或满负荷电流是区分开的。不管哪相电流的变大，如果实际的不平衡超过“不平衡继电器”的设置的话，故障就会发生，常见于电动机本身绕组故障引发。

4.2 接地故障跳闸

接地电流超过事先的设定值时就会动作，常见于电动机本体绕组绝缘降低和供电电缆局部绝缘受损引发的接地故障。

4.3 太多的启动次数

启动次数超过启动周期内的设置的话（一般设置为3次），会导致跳启动器，需要等到电机和启动器冷却下来冰河“启动禁止”中设定的值相一致。

4.4 过负荷

当电流超过过负荷跳闸的设置并且过热会导致跳闸。检查满负荷电流和过负荷电流的设置，检查电机电流，在再次启动之前，等待15分钟让电机和启动器冷却下来。实际遇到类似的情况多因负载故障引发。

4.5 欠电压

对于预设的时间，当电压下降到预设值之下时，会导致跳闸。此时需要检查“欠电压跳闸”和“时间继电器设置”，并检查3相电压。当电压下降到零，启动器会没有延时的立即跳闸。

4.6 过电压

对于预设的时间，当电压增加至预设值时，会导致跳闸。此时需要检查“过电压跳闸”和“时间继电器设置”，并检查3相电压。

5 结语

本文从软启动的分类和定义开始着手，到电动机采用软启动的优势，介绍了HRVS-DN 软启动器在电动机软起软停的工作原理，并罗列了常见故障及原因分析，希望能让大家对软启动系统有所了解，对其发生常见故障时能准确分析，提高电气维护人员的处理问题能力。

[1]《HRVS-DN中高压软起动器使用手册》SOLCON.

[2]《以色列SOLCON 公司数字式晶闸管软起动产品介绍》SOLCON.