TGQ型中、高壓晶閘管軟起動器

TGQ1型中、高壓晶閘管軟起動器摘要：晶閘管高壓軟起動器的優(yōu)點,適用電壓及功率范圍廣，可以與6kV-10kV/600kW-22MW的電機(jī)配套使用；具備軟起動和軟停車功能，全面保證系統(tǒng)的安全起、停.關(guān)鍵字：大功率交流電機(jī)直接起動電氣機(jī)械問題一.軟起動的作作用大功率交流電機(jī)機(jī)直接起動會會產(chǎn)生一系列列電氣和機(jī)械械問題。電氣方面有：起動時可達(dá)5--7倍的額定電電流，造成電電動機(jī)繞組因因電流引起過過溫，從而加加速絕緣老化化。造成供電網(wǎng)絡(luò)電電壓波動大，當(dāng)當(dāng)電壓≤0.85UUN時，影響其其他設(shè)備的正正常使用。機(jī)械方面有：過大的起動轉(zhuǎn)矩矩產(chǎn)生機(jī)械沖沖擊，對被帶帶動的設(shè)備造造成大的沖擊擊力，縮短使使用壽命，影影響精確度。如如使聯(lián)軸器損損壞、皮帶撕撕裂等。造成機(jī)械傳動部部件的非正常常磨損及沖擊擊，加速老化化，縮短壽命命。人們?yōu)榱私鉀Q以以上問題，不不斷的尋求解解決起動問題題的方法，例例如采用自耦耦變壓器降壓壓起動、串聯(lián)聯(lián)電抗器、液液體電阻器、磁磁控電抗器等等起動方式。晶晶閘管降壓軟軟起動是近年年來出現(xiàn)的高高科技產(chǎn)品，是是計算機(jī)技術(shù)術(shù)和電力技術(shù)術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)產(chǎn)物，可以根根據(jù)不同的應(yīng)應(yīng)用情況設(shè)置置初始轉(zhuǎn)矩、起起動時間、停停機(jī)時間、限限流和各種保保護(hù)值等。平平滑的起動特特性和免維護(hù)護(hù)等使其具有有傳統(tǒng)軟起動動方法無法比比擬的優(yōu)越性性。國內(nèi)市場場低壓380V軟起動主要要是采用晶閘閘管降壓軟起起動器，高壓壓軟起動主要要采用傳統(tǒng)軟軟起動方法，近近年來采用液液體電阻軟起起動器的比較較多，也有部部分采用進(jìn)口口公司如ABB、SIEMEENS、摩托托尼尼、AB公司生產(chǎn)的的晶閘管降壓壓軟起動器，但但由于其價格格昂貴，影響響其大量推廣廣使用。二、軟起動的分分類軟起起動可分為有有級和無級兩兩類，前者的的調(diào)節(jié)是分檔檔的；后者的的調(diào)節(jié)是連續(xù)續(xù)的。傳統(tǒng)的的軟起動均是是有級的，如如星/角變換軟起起動，自耦變變壓器軟起動動，電抗器軟軟起動等等。本文關(guān)心的是無級類的：液阻軟起動、磁控軟起動和晶閘管軟起動。變頻調(diào)速裝置也是一種軟起動裝置，它是比較理想的一種，它可以在限流同時保持高的起動轉(zhuǎn)矩，價格貴是制約其推廣應(yīng)用的主要因素。在電動機(jī)定子回路，通過串入有限流作用的電力器件實現(xiàn)軟起動，叫做降壓或限流軟起動。它是軟起動中的一個重要類別。以限流器件劃分，可分為：以電解液限流的液阻軟起動，以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動，以磁飽和電抗器為限流器件的磁控軟起動。三、軟起動過程程描述參數(shù)與與軟起動裝置置優(yōu)劣評分項項目為了了能夠客觀地地對軟起動過過程以及裝置置作出比較和和評價，提出出以下15條。不言而而喻，所有的的比較和評價價只有在電網(wǎng)網(wǎng)、電動機(jī)、負(fù)負(fù)載相同的條條件下才有意意義。1.軟起動能否否完成以及起起動（完成）時時間;2.軟起動過程程中的電動機(jī)機(jī)最大電流（%）;3.軟起動過程程中的最大電電網(wǎng)電壓降（%）;4.軟起動過程程中電動機(jī)有有否機(jī)電共振振等異常現(xiàn)象象;5.軟起動過程程中電流的高高次諧波含量量（%）;6.軟起動裝置置的價格（常常以單位容量量的人民幣表表示）;7.軟起動裝置置允許的連續(xù)續(xù)起動次數(shù);8.軟起動裝置置占用的空間間大小;9.軟起動裝置置限流器件開開度的易控性性：調(diào)節(jié)是否否平滑、快速速;10.軟起動裝置置對使用環(huán)境境要求的裕度度;11.軟起動裝置置的起動重復(fù)復(fù)性（相連兩兩次軟起動‘過程描述參參數(shù)’的守恒性），12.軟起動裝置置所提供的起起動和停止方方式的多樣性性;13.軟起動裝置置所具備的對對于裝置本身身以及電動機(jī)機(jī)綜合保護(hù)功功能的完備性性（包括過流流、過載、欠欠相、起動超超時、接地等等，包括故障障提示和顯示示、診斷、記記憶等）;14.軟起動裝置置在起動過程程中的噪聲大大小;15.軟起動裝置置所需要的輔輔助電源功率率的大小。以上1至5條等屬于‘過程描述參參數(shù)’，6至15條屬于‘裝置評分項項目’。四、液阻軟起動動液阻是是一種由電解解液形成的電電阻，它導(dǎo)電電的本質(zhì)是離離子導(dǎo)電。它它的阻值正比比于相對的二二塊電極板的的距離，反比比于電解液的的電導(dǎo)率，極極板距離和電電導(dǎo)率都便于于控制。液阻阻的熱容量大大。液阻的這這兩大特點（阻阻值可以無級級控制和熱容容量大），恰恰恰是軟起動動所需要的。加加上另一個十十分重要的優(yōu)優(yōu)勢即低成本本使液阻軟起起動得到廣泛泛的應(yīng)用。液液阻軟起動的的缺點:1、液阻箱容積積大，其根源源在于阻性限限流，減小容容積引起溫升升加大。一次次軟起動后電電解液通常會會有10°C～30°C的溫升，使使軟起動的重重復(fù)性差。2、控制功能低低下。起動時時間、停止時時間、初始電電壓、限壓范范圍等主要控控制參數(shù)均不不能方便地調(diào)調(diào)節(jié)。移動極極板需要有一一套伺服機(jī)構(gòu)構(gòu)，它的移動動速度較慢，難難以實現(xiàn)起動動方式的多樣樣化。保護(hù)功功能不全。無無自檢、過載載保護(hù)、電流流不平衡、斷斷相等保護(hù)。3、維護(hù)困難。須須經(jīng)常維護(hù)，須須經(jīng)常添加液液體以保持液液位。在高壓壓回路里加水水作業(yè)有很大大危險性。電電極板長期浸浸泡于電解液液中，表面會會有一定的銹銹蝕，需要作作表面處理。4、安全性差。這這是該裝置最最大的隱患，一一但維護(hù)不及及時，至液阻阻液位過低，起起動時有引起起裝置爆炸的的危險，爆炸炸后引起高壓壓接地，給人人員設(shè)備帶來來災(zāi)難性的后后果。在起動動時有噪聲及及電動力致使使振動,特別是在極極板運行中易易造成導(dǎo)電水水飛濺，安全全性差。在高高壓起動回路路中，用傳動動電機(jī)及傳動動機(jī)構(gòu)控制極極板運行，一一旦控制失靈靈，后果比較較嚴(yán)重。5、對環(huán)境溫度度要求高。液液阻軟起動裝裝置不適合于于置放在易結(jié)結(jié)冰的現(xiàn)場。五、熱變液阻軟軟起動近近年有所謂的的熱變液阻軟軟起動裝置，通通過液阻本身身在軟起動過過程中的溫升升，借助電解解液電導(dǎo)率與與溫度的正相相關(guān)性實現(xiàn)無無極板伺服機(jī)機(jī)構(gòu)的軟起動動。但是，其其可行性大可可質(zhì)疑：它的的限流器件不不具備限流能能力易控性，裝裝置對使用環(huán)環(huán)境溫度要求求高，軟起動動重復(fù)性差。因因為熱變電阻阻軟起動裝置置具備‘原理’決定的、‘與生俱來’的幾個內(nèi)在在特點：1.電極無需動動，因而減免免了移動電極極的伺服機(jī)構(gòu)構(gòu)，減免了伺伺服機(jī)構(gòu)可能能帶來的不安安全。但是，需需要采取防范范蒸汽散發(fā)的的措施。2.無法進(jìn)行實實時控制，更更談不上‘閉環(huán)控制’。3.根據(jù)一次軟軟起動的質(zhì)量量對裝置進(jìn)行行下次再調(diào)整整的余地不大大?？赡艿恼{(diào)調(diào)整僅僅是：：極間距離，電電解質(zhì)濃度，液液面高度。但但調(diào)整裕度相相當(dāng)有限。4.具有一切液液態(tài)軟起動裝裝置的共性，如如發(fā)熱量大、體體積大，不能能作到免維護(hù)護(hù)。5.對環(huán)境尤其其是溫度變化化的耐受能力力較差。難于于保證不同環(huán)環(huán)境溫度下軟軟起動性能的的一致性。6.軟起動功能能單一，使適適用范圍受到到一定的限制制：不能實現(xiàn)現(xiàn)軟停止，不不能實現(xiàn)帶電電流突跳的軟軟起動。液阻軟起動動裝置可以串串在繞線電動動機(jī)轉(zhuǎn)子回路路實現(xiàn)重載軟軟起動，售價價低廉，在軟軟起動過程中中不產(chǎn)生高次次諧波等等，則則是它突出的的優(yōu)點。六、磁控軟起動動磁控軟軟起動是從電電抗器軟起動動衍生出來的的。用三相電電抗器串在電電動機(jī)定子實實現(xiàn)降壓是兩兩者的共同點點。磁飽和軟軟起動不同于于電抗器軟起起動的主要點點是其電抗值值可控?？傮w體說來，起動動開始時電抗抗器的電抗值值較大，在軟軟起動過程中中，通過反饋饋調(diào)節(jié)使電抗抗值逐漸減小小，及至軟起起動完成后被被旁路。電抗值的變變化是通過控控制直流勵磁磁電流，改變變鐵芯的飽和和度實現(xiàn)的，所所以叫做磁控控軟起動。因因為磁飽和電電抗器的輸出出功率比控制制功率大幾十十倍，它也可可以稱為‘磁放大器’。由于它不不具有零輸入入對應(yīng)零輸出出的特點，所所以，不建議議采用‘磁放大器’這一詞。磁飽和電抗抗器有三對交交流繞組（每每相一對）和和三相共有的的一個直流勵勵磁繞組。在在交流繞組里里流過的是電電動機(jī)定子電電流，它必然然會在直流勵勵磁繞組上感感應(yīng)出電勢。后后者會影響勵勵磁回路的運運行。不是用用一個，而是是用一對交流流繞阻的主要要原因就是為為了抵消這種種影響。顯然，電抗抗值的調(diào)節(jié)是是靜止的、無無接觸的、非非機(jī)械式的。這這就為微電子子技術(shù)的介入入打開了大門門。所以，在在工作原理上上磁控軟起動動與晶閘管軟軟起動是完全全相同的。說說磁飽和軟起起動能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)軟停止，能能夠具有晶閘閘管軟起動所所具有的幾乎乎全部功能，其其原因蓋出于于此。磁控軟起動的缺缺點，1、目前國內(nèi)僅僅僅處于低電電壓等級、2MW的實驗階段段；2、起控電壓高高，有較大的的電流沖擊；；3、體積較大；；4、工作時的噪噪音較大；5、有0.1秒秒量級的慣性性，這使磁控控軟起動的快快速性比晶閘閘管軟起動慢慢一個數(shù)量級級；6、會引起高次次諧波。七、TGQ型晶晶閘管軟起動動器晶閘閘管軟起動產(chǎn)產(chǎn)品問世不過過30年左右的時時間。它是當(dāng)當(dāng)今電力電子子器件長足進(jìn)進(jìn)步的結(jié)果。10年前，電氣氣工程界就有有人指出，閘閘管軟起動將將引發(fā)軟起動動行業(yè)的一場場革命。目前在低壓（3380伏）范圍內(nèi)內(nèi)，晶閘管軟軟起動產(chǎn)品價價格已經(jīng)下降降到液阻軟起起動的大約2倍。而其主主要性能卻大大優(yōu)于液阻軟軟起動。過去晶閘閘管軟起動產(chǎn)產(chǎn)品也有缺點點，一是高壓壓產(chǎn)品的價格格太高，是液液阻的5～10倍，二是晶晶閘管引起的的高次諧波較較嚴(yán)重，三是是對于繞線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子異步機(jī)無無所作為。在在這幾個缺點點中，價格高高是制約其發(fā)發(fā)展的主要因因素。對于貧貧者，無力選選用它；對于于富者，何不不直接選用高高壓變頻裝置置？這就是高高壓晶閘管軟軟起動比較受受冷落的原因因。而且過去去高壓晶閘管管軟起動一直直被國外壟斷斷。針對以上問題，株洲時代集團(tuán)公司（株洲電力機(jī)車研究所）綜合自己在高電壓大功率半導(dǎo)體制造、電力電子及其控制等方面多年的成功經(jīng)驗以及引進(jìn)、吸收國外著名公司高壓晶閘管閥成熟技術(shù)，成功開發(fā)出了TGQ型高壓軟起動器，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于油田、煤礦、鋼鐵等行業(yè)。該產(chǎn)品的研制成功，填補(bǔ)了國內(nèi)在高壓閘管閥軟起動領(lǐng)域的空白。該產(chǎn)品的價格已能做到與液體電阻軟起動器、磁控電抗器軟起動器差距不大，尤其在3MW以上價格基本相同，具有較大的市場前景。TGQ型晶閘管管軟起動的以以下優(yōu)點是液液阻軟起動難難以望其項背背的：●體積小、結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊，可以以節(jié)約大量基基建投資；●免維護(hù)，安全全可靠；●安裝使用簡單單?？煽毓枋鞘菬o觸點的電電子器件，不不同于其他類類型的產(chǎn)品需需經(jīng)常維護(hù)液液體和部件等等，把機(jī)械壽壽命變?yōu)殡娮幼釉褂脡蹓勖?，連續(xù)運運行數(shù)年也無無需停機(jī)維護(hù)護(hù)，更無爆炸炸引起高壓接接地等危險。；；●備份特性。機(jī)機(jī)內(nèi)裝有可直直接起動電機(jī)機(jī)的真空接觸觸器，如果控控制系統(tǒng)出現(xiàn)現(xiàn)故障，可利利用真空接觸觸器直接起動動電機(jī)，以保保證生產(chǎn)的連連續(xù)性?！袢悄芸刂?，功功能齊全，菜菜單豐富；●起動重復(fù)性好好，保護(hù)周全全；TGQ型高壓軟軟起動器的系系統(tǒng)電壓和電電機(jī)功率范圍圍：電源電壓：2kkV～10kV電機(jī)功率：150kW～25MWTGQ型高壓軟軟起動器有以以下特點：采用株洲時代集集團(tuán)公司（株株洲電力機(jī)車車研究所）生生產(chǎn)的、經(jīng)過過鐵路干線電電力機(jī)車長期期運行考核的的高電壓、大大功率晶閘管管元件；引進(jìn)、吸收國外外著名公司成成熟技術(shù)制作作的晶閘管閥閥作為主電路路部件，具有有技術(shù)先進(jìn)、工工作可靠、結(jié)結(jié)構(gòu)模塊化、便便于維護(hù)等特特征;采用現(xiàn)代先進(jìn)的的數(shù)字信號處處理和系統(tǒng)集集成技術(shù)，顯顯著提高各項項性能指標(biāo)、可可靠性及穩(wěn)定定性；采用一系列防干干擾措施，具具有很強(qiáng)的電電磁兼容性；；采用基于DSPP和CPLD的液晶顯示示控制器，具具有良好的人人機(jī)界面；適用電壓及功率率范圍廣。TGQ型高壓軟軟起動器可為為用戶帶來的的好處：電機(jī)起動時，電電流從零平滑滑上升到設(shè)定定值，平穩(wěn)起起動，無電流流沖擊，減小小了機(jī)械負(fù)載載的沖擊轉(zhuǎn)矩矩，防止過壓壓和水錘效應(yīng)應(yīng)，保證了設(shè)設(shè)備的安全運運用，可提高高電機(jī)和相關(guān)關(guān)機(jī)械設(shè)備的的使用