泵站软起动装置的运行维护及故障的诊断路径

张海东

（盐城市大套第一抽水站管理所，江苏 盐城 224500）

社会经济水平的提升以及人们生活质量的提高，使我国对能源的需要越来越高，特别是在电力能源方面。而发电工程中的水电工程对资源的浪费比较严重，特别是在远距离的水调工程中，泵站中的电动机常常因为安全问题导致其发电效率不高，造成能源的浪费。随着我国水利工程的发展，以及大量农业生产和城市建设中的供水项目增长，对于泵站等相关项目的设计和改造愈发增多，而在泵站的建造技术中，最关键的就是要保障泵站运行的效率。电动机作为泵站的核心设备，其起动时的安全和稳定运行非常重要，因此软起动装置有着不可或缺的作用。

文章基于上述原因，重点研究泵站软起动装置的运行维护以及故障诊断路径的相关技术，以期解决传统的电动机运行上的缺陷问题，特别是在起动时以及安全性能上的缺点，通过软起动的方式来解决电动机的起动问题，保障电动机的性能，使电动机更加安全有效地工作，从而使泵站能够更加安全地运行，提高泵站的工作效率。

1 软起动装置概述

泵站的软起动装置是一种针对电动机的保护设备，是电力电子和控制理论等学科发展起来的产物，主要作用是在交流异步电动机起动时保护其安全运行，主要原理是遏制电动机在起动时产生的巨大电流，从而让电动机的起动电压能够控制在安全范围内。传统的保护起动电压技术一般是利用电路原理，比如星三角转换等技术，但是由于电动机起动过程中电流的瞬时值过大，甚至能达到额定电流的几倍，导致电动机内部的绝缘损坏，还有可能导致转子笼条的损坏，因此为了解决电动机起动过程中的过大电流对电动机的破坏问题以及保障电网的安全运行，限制电动机起动电流的软起动装置被广泛使用。特别是对在低压环境下运行的泵站而言，软起动装置的稳定性能及简单的使用方法能够大大提高泵站装置效率，减少泵站装置起动困难和容易出故障的现象。

软起动装置最基本的器件是一些电子器件，其中最常见的元件是晶闸管。晶闸管的导通角是可以控制的，因此可以通过改变晶闸管的导通角度来实现电动机的降压以及降低起动电流。使用晶闸管作为起动装置的核心部件可以根据起动方式的不同划分为以下几种起动方式：

（1）恒流软起动方式。恒流就是控制电动机起动电流的大小，保证其不能比额定值大。当电动机起动，电流达到设定好的电流值时，可以逐渐提高电动机定子两端的电压到电动机的额定电压，并在这个过程中要一直保证起动电流低于额定电流值，进而保障电动机的正常运转。

（2）斜坡电压软起动方式。该方式是控制电动机定子两端电压的大小，保证电压升高时是以线性的规定升高的。

（3）转矩控制软起动方式。此方式也是控制电动机的电压，但是通过电动机的起动转矩来间接控制，主要用于一些重型的负载环境中。

（4）离散变频软起动方式。这种方式的起动是通过控制电源来完成的，其基本原理是控制电源在其周期的正半周期或负半周期过程中通过，但是另一边的周期不能通过，这样就能改变电源的电压及频率。由于是对交流电进行操作，因此被称为离散变频。这种方式能够提高电动机起动时的转矩，而且保证了电动机起动电流的减小，能很好地保障电动机的运行安全。

若电动机起动时故障频发，可能会导致一些安全事故的发生，极大地损害泵站的经济效益。相较于发达国家，我国电动机保护设备的装置还有许多缺陷，在使用和维护方面还需不断提高，如电动机软起动装置的可靠性、成本性等方面还有很大的改进空间。

2 软起动装置的运行维护

由于泵站建立环境的多样性，因此在进行软起动装置的日常检查时一定要检查其工作环境的条件，特别是在一些极端恶劣的环境下不要使用软起动装置。要注意软起动装置的通风散热是否正常，一定不能让起动装置工作过程中由于通风和散热造成的过热问题出现，要保证软起动装置的周围空旷，有良好的散热通风条件。在定期检查软起动装置时，还需要保证软起动装置设备的完好性，比如相关接线插头是否正常，相关部件有没有松动或者出现变色和生锈情况。特别要注意定期清理卫生，不要出现因为软起动装置积灰导致的安全事故，比如漏电和过热等问题。可以利用一些干燥的刷子和吸尘器进行卫生清理，要注意软起动装置周围的卫生死角，不要出现大量的污垢附着在软起动装置上的情况，避免出现安全隐患。

在使用软起动器时也需要注意维护，特别是以下情况：

（1）在使用软起动装置时，一定要注意接线的稳定，特别是电动机的电源一定要正确连接，并且在使用时还需要接负载，不能不接负载就使用或者调试。在检查软起动装置时，由于内部器件是可控硅，因此不要用兆欧表来进行绝缘电阻的测量。

(2)在安装软起动装置时不能随意安装，要按照要求垂直安装，不能将软起动装置斜着安装或水平安装。安装时一定要保证底座的牢固以及平整，要保证软起动装置的接地设备安装完好，以防止电击或火灾事故。接地线不可和其他大电流负载共同接地，必须分别接地，接地线越短越好。

（3）在软起动装置结束运行时，不能直接断开主电路的电源来关闭电动机。不要过于频繁地起动软起动装置，每小时起动次数不超过10次。

（4）在检查软起动装置时，主要检查电缆或铜排连接处、螺栓是否有过热痕迹等连接问题，这是为了防止出现接触不良的情况，若有此类情况应对连接处螺栓紧固、过热位置打磨处理，及时消除隐患。

（5）软起动装置的相关连接线一定要注意绝缘层的保护，在检查时要保证没有破裂、损伤的痕迹，如果有应及时对相关的接线进行更换处理。

由于软起动装置会因为环境的温度、灰尘等问题而出现故障甚至损坏，因此对软起动装置的使用和存储要注意定期检查和维护，要及时发现软起动装置的异常问题，消除装置的安全隐患，保证泵站的正常运行。

3 软起动装置常见故障的诊断路径

软起动装置发生故障的原因有多种，下面对泵站软起动装置在使用过程中常见的故障诊断路径进行分析。

（1）软起动装置在使用或者调试时出现电机没有正常运行的情况，软起动装置的故障灯亮了。这很可能是因为在起动时没有正常地操作电源输送顺序，应该先开主电源送电，再开控制电源；还有一个原因可能是电动机在空载运行，没有接负载。

（2）电动机在起动时需要很长时间。这可能是电动机的参数设置问题，并且要注意的是软起动装置的功率一定要与电动机的功率相匹配，不能相差过大，否则会导致电动机在使用时烧坏设备。

（3）电动机在起动时缺相或者起动电流过大。这种现象出现可能是因为电动机的器件出现问题，比如电源接线不正常或者内部接线处损坏等。还有可能是接负载问题，是否有接负载或者是负载超重等原因。

（4）电动机运行时出现一些嘈杂声音或者是电机突然在没有起动信号时起动。出现这种现象，很有可能是可控硅出现短路问题，或者是因为旁路接触器触点黏合。

（5）软起动装置运行时发现冷风机出现故障，比如冷风机的风扇运转不灵敏有卡顿现象或者是冷风机出现一些异常的振动等。这时需要将软起动装置断电，检查冷风机扇叶是否出现问题，还要查看轴承等器件是否损坏等。

（6）电动机在运行时出现过电流、过电压、电弧过大等现象。其原因可能是环境的温度过高或者是电动机起动过于频繁，从而导致接触器触点灼烧、接触不良。

（7）软起动装置的参数设置出错。比如软起动器的起动电压设置参数过高或者过低，可能会导致故障灯亮，软起动装置停止工作。因此在对电动机与软起动装置进行设置时，一定要按照要求设置参数，不能随意设置。

（8）软起动装置的显示屏上出现错误乱码或软起动装置显示屏不能显示。这种现象很可能是由于外部因素导致内部的显示器接线松动，应该检查连线。如果相关接线正常，可能是由于软起动装置的控制板故障，应该与专业的维修人员联系进行修理或更换。

除了以上9种软起动装置的常见故障，在实际使用过程中还有可能出现其他故障。因此，相关工作人员应当熟悉软起动装置内部的器件，了解常见内部器件的损坏会导致哪些故障，这才是故障诊断的最好方法。比如软起动装置的参数设定出错或者外接的负载过重等，这些误操作都会导致软起动装置不能正常运行。因此在对泵站软起动装置进行研究时，不能只知道理论分析，应该在实际现场中多多调试，理论结合实际，这样才更加有利于泵站的正常运行。

4 结束语

软起动装置对电机的正常起动发挥着重要作用，而电机的起动直接关系泵站能否正常运行，因此要对软起动装置的运行维护进行相关研究，并探究软起动装置的故障发生原因以及常用的解决方法，这对于软起动装置在泵站工程中的正常使用具有重大意义。