TGQ型中、高压晶闸管软起动器

TGQ1型中、高压晶闸管软起动器摘要：晶闸管高压软起动器的优点,适用电压及功率范围广，可以与6kV-10kV/600kW-22MW的电机配套使用；具备软起动和软停车功能，全面保证系统的安全起、停.关键字：大功率交流电机直接起动电气机械问题一.软起动的作作用大功率交流电机机直接起动会会产生一系列列电气和机械械问题。电气方面有：起动时可达5--7倍的额定电电流，造成电电动机绕组因因电流引起过过温，从而加加速绝缘老化化。造成供电网络电电压波动大，当当电压≤0.85UUN时，影响其其他设备的正正常使用。机械方面有：过大的起动转矩矩产生机械冲冲击，对被带带动的设备造造成大的冲击击力，缩短使使用寿命，影影响精确度。如如使联轴器损损坏、皮带撕撕裂等。造成机械传动部部件的非正常常磨损及冲击击，加速老化化，缩短寿命命。人们为了解决以以上问题，不不断的寻求解解决起动问题题的方法，例例如采用自耦耦变压器降压压起动、串联联电抗器、液液体电阻器、磁磁控电抗器等等起动方式。晶晶闸管降压软软起动是近年年来出现的高高科技产品，是是计算机技术术和电力技术术相结合的产产物，可以根根据不同的应应用情况设置置初始转矩、起起动时间、停停机时间、限限流和各种保保护值等。平平滑的起动特特性和免维护护等使其具有有传统软起动动方法无法比比拟的优越性性。国内市场场低压380V软起动主要要是采用晶闸闸管降压软起起动器，高压压软起动主要要采用传统软软起动方法，近近年来采用液液体电阻软起起动器的比较较多，也有部部分采用进口口公司如ABB、SIEMEENS、摩托托尼尼、AB公司生产的的晶闸管降压压软起动器，但但由于其价格格昂贵，影响响其大量推广广使用。二、软起动的分分类软起起动可分为有有级和无级两两类，前者的的调节是分档档的；后者的的调节是连续续的。传统的的软起动均是是有级的，如如星/角变换软起起动，自耦变变压器软起动动，电抗器软软起动等等。本文关心的是无级类的：液阻软起动、磁控软起动和晶闸管软起动。变频调速装置也是一种软起动装置，它是比较理想的一种，它可以在限流同时保持高的起动转矩，价格贵是制约其推广应用的主要因素。在电动机定子回路，通过串入有限流作用的电力器件实现软起动，叫做降压或限流软起动。它是软起动中的一个重要类别。以限流器件划分，可分为：以电解液限流的液阻软起动，以晶闸管为限流器件的晶闸管软起动，以磁饱和电抗器为限流器件的磁控软起动。三、软起动过程程描述参数与与软起动装置置优劣评分项项目为了了能够客观地地对软起动过过程以及装置置作出比较和和评价，提出出以下15条。不言而而喻，所有的的比较和评价价只有在电网网、电动机、负负载相同的条条件下才有意意义。1.软起动能否否完成以及起起动（完成）时时间;2.软起动过程程中的电动机机最大电流（%）;3.软起动过程程中的最大电电网电压降（%）;4.软起动过程程中电动机有有否机电共振振等异常现象象;5.软起动过程程中电流的高高次谐波含量量（%）;6.软起动装置置的价格（常常以单位容量量的人民币表表示）;7.软起动装置置允许的连续续起动次数;8.软起动装置置占用的空间间大小;9.软起动装置置限流器件开开度的易控性性：调节是否否平滑、快速速;10.软起动装置置对使用环境境要求的裕度度;11.软起动装置置的起动重复复性（相连两两次软起动‘过程描述参参数’的守恒性），12.软起动装置置所提供的起起动和停止方方式的多样性性;13.软起动装置置所具备的对对于装置本身身以及电动机机综合保护功功能的完备性性（包括过流流、过载、欠欠相、起动超超时、接地等等，包括故障障提示和显示示、诊断、记记忆等）;14.软起动装置置在起动过程程中的噪声大大小;15.软起动装置置所需要的辅辅助电源功率率的大小。以上1至5条等属于‘过程描述参参数’，6至15条属于‘装置评分项项目’。四、液阻软起动动液阻是是一种由电解解液形成的电电阻，它导电电的本质是离离子导电。它它的阻值正比比于相对的二二块电极板的的距离，反比比于电解液的的电导率，极极板距离和电电导率都便于于控制。液阻阻的热容量大大。液阻的这这两大特点（阻阻值可以无级级控制和热容容量大），恰恰恰是软起动动所需要的。加加上另一个十十分重要的优优势即低成本本使液阻软起起动得到广泛泛的应用。液液阻软起动的的缺点:1、液阻箱容积积大，其根源源在于阻性限限流，减小容容积引起温升升加大。一次次软起动后电电解液通常会会有10°C～30°C的温升，使使软起动的重重复性差。2、控制功能低低下。起动时时间、停止时时间、初始电电压、限压范范围等主要控控制参数均不不能方便地调调节。移动极极板需要有一一套伺服机构构，它的移动动速度较慢，难难以实现起动动方式的多样样化。保护功功能不全。无无自检、过载载保护、电流流不平衡、断断相等保护。3、维护困难。须须经常维护，须须经常添加液液体以保持液液位。在高压压回路里加水水作业有很大大危险性。电电极板长期浸浸泡于电解液液中，表面会会有一定的锈锈蚀，需要作作表面处理。4、安全性差。这这是该装置最最大的隐患，一一但维护不及及时，至液阻阻液位过低，起起动时有引起起装置爆炸的的危险，爆炸炸后引起高压压接地，给人人员设备带来来灾难性的后后果。在起动动时有噪声及及电动力致使使振动,特别是在极极板运行中易易造成导电水水飞溅，安全全性差。在高高压起动回路路中，用传动动电机及传动动机构控制极极板运行，一一旦控制失灵灵，后果比较较严重。5、对环境温度度要求高。液液阻软起动装装置不适合于于置放在易结结冰的现场。五、热变液阻软软起动近近年有所谓的的热变液阻软软起动装置，通通过液阻本身身在软起动过过程中的温升升，借助电解解液电导率与与温度的正相相关性实现无无极板伺服机机构的软起动动。但是，其其可行性大可可质疑：它的的限流器件不不具备限流能能力易控性，装装置对使用环环境温度要求求高，软起动动重复性差。因因为热变电阻阻软起动装置置具备‘原理’决定的、‘与生俱来’的几个内在在特点：1.电极无需动动，因而减免免了移动电极极的伺服机构构，减免了伺伺服机构可能能带来的不安安全。但是，需需要采取防范范蒸汽散发的的措施。2.无法进行实实时控制，更更谈不上‘闭环控制’。3.根据一次软软起动的质量量对装置进行行下次再调整整的余地不大大。可能的调调整仅仅是：：极间距离，电电解质浓度，液液面高度。但但调整裕度相相当有限。4.具有一切液液态软起动装装置的共性，如如发热量大、体体积大，不能能作到免维护护。5.对环境尤其其是温度变化化的耐受能力力较差。难于于保证不同环环境温度下软软起动性能的的一致性。6.软起动功能能单一，使适适用范围受到到一定的限制制：不能实现现软停止，不不能实现带电电流突跳的软软起动。液阻软起动动装置可以串串在绕线电动动机转子回路路实现重载软软起动，售价价低廉，在软软起动过程中中不产生高次次谐波等等，则则是它突出的的优点。六、磁控软起动动磁控软软起动是从电电抗器软起动动衍生出来的的。用三相电电抗器串在电电动机定子实实现降压是两两者的共同点点。磁饱和软软起动不同于于电抗器软起起动的主要点点是其电抗值值可控。总体体说来，起动动开始时电抗抗器的电抗值值较大，在软软起动过程中中，通过反馈馈调节使电抗抗值逐渐减小小，及至软起起动完成后被被旁路。电抗值的变变化是通过控控制直流励磁磁电流，改变变铁芯的饱和和度实现的，所所以叫做磁控控软起动。因因为磁饱和电电抗器的输出出功率比控制制功率大几十十倍，它也可可以称为‘磁放大器’。由于它不不具有零输入入对应零输出出的特点，所所以，不建议议采用‘磁放大器’这一词。磁饱和电抗抗器有三对交交流绕组（每每相一对）和和三相共有的的一个直流励励磁绕组。在在交流绕组里里流过的是电电动机定子电电流，它必然然会在直流励励磁绕组上感感应出电势。后后者会影响励励磁回路的运运行。不是用用一个，而是是用一对交流流绕阻的主要要原因就是为为了抵消这种种影响。显然，电抗抗值的调节是是静止的、无无接触的、非非机械式的。这这就为微电子子技术的介入入打开了大门门。所以，在在工作原理上上磁控软起动动与晶闸管软软起动是完全全相同的。说说磁饱和软起起动能够实现现软停止，能能够具有晶闸闸管软起动所所具有的几乎乎全部功能，其其原因盖出于于此。磁控软起动的缺缺点，1、目前国内仅仅仅处于低电电压等级、2MW的实验阶段段；2、起控电压高高，有较大的的电流冲击；；3、体积较大；；4、工作时的噪噪音较大；5、有0.1秒秒量级的惯性性，这使磁控控软起动的快快速性比晶闸闸管软起动慢慢一个数量级级；6、会引起高次次谐波。七、TGQ型晶晶闸管软起动动器晶闸闸管软起动产产品问世不过过30年左右的时时间。它是当当今电力电子子器件长足进进步的结果。10年前，电气气工程界就有有人指出，闸闸管软起动将将引发软起动动行业的一场场革命。目前在低压（3380伏）范围内内，晶闸管软软起动产品价价格已经下降降到液阻软起起动的大约2倍。而其主主要性能却大大优于液阻软软起动。过去晶闸闸管软起动产产品也有缺点点，一是高压压产品的价格格太高，是液液阻的5～10倍，二是晶晶闸管引起的的高次谐波较较严重，三是是对于绕线转转子异步机无无所作为。在在这几个缺点点中，价格高高是制约其发发展的主要因因素。对于贫贫者，无力选选用它；对于于富者，何不不直接选用高高压变频装置置？这就是高高压晶闸管软软起动比较受受冷落的原因因。而且过去去高压晶闸管管软起动一直直被国外垄断断。针对以上问题，株洲时代集团公司（株洲电力机车研究所）综合自己在高电压大功率半导体制造、电力电子及其控制等方面多年的成功经验以及引进、吸收国外著名公司高压晶闸管阀成熟技术，成功开发出了TGQ型高压软起动器，产品已广泛应用于油田、煤矿、钢铁等行业。该产品的研制成功，填补了国内在高压闸管阀软起动领域的空白。该产品的价格已能做到与液体电阻软起动器、磁控电抗器软起动器差距不大，尤其在3MW以上价格基本相同，具有较大的市场前景。TGQ型晶闸管管软起动的以以下优点是液液阻软起动难难以望其项背背的：●体积小、结构构紧凑，可以以节约大量基基建投资；●免维护，安全全可靠；●安装使用简单单。可控硅是是无触点的电电子器件，不不同于其他类类型的产品需需经常维护液液体和部件等等，把机械寿寿命变为电子子元件使用寿寿命，连续运运行数年也无无需停机维护护，更无爆炸炸引起高压接接地等危险。；；●备份特性。机机内装有可直直接起动电机机的真空接触触器，如果控控制系统出现现故障，可利利用真空接触触器直接起动动电机，以保保证生产的连连续性。●全智能控制，功功能齐全，菜菜单丰富；●起动重复性好好，保护周全全；TGQ型高压软软起动器的系系统电压和电电机功率范围围：电源电压：2kkV～10kV电机功率：150kW～25MWTGQ型高压软软起动器有以以下特点：采用株洲时代集集团公司（株株洲电力机车车研究所）生生产的、经过过铁路干线电电力机车长期期运行考核的的高电压、大大功率晶闸管管元件；引进、吸收国外外著名公司成成熟技术制作作的晶闸管阀阀作为主电路路部件，具有有技术先进、工工作可靠、结结构模块化、便便于维护等特特征;采用现代先进的的数字信号处处理和系统集集成技术，显显著提高各项项性能指标、可可靠性及稳定定性；采用一系列防干干扰措施，具具有很强的电电磁兼容性；；采用基于DSPP和CPLD的液晶显示示控制器，具具有良好的人人机界面；适用电压及功率率范围广。TGQ型高压软软起动器可为为用户带来的的好处：电机起动时，电电流从零平滑滑上升到设定定值，平稳起起动，无电流流冲击，减小小了机械负载载的冲击转矩矩，防止过压压和水锤效应应，保证了设设备的安全运运用，可提高高电机和相关关机械设备的的使用