10kV、6500kW同步电机液态软启动技术

TCS系列降补固态软起动装置1 概述1.1 主要用途及适用范围TCS系列降补固态软起动装置适用于大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步起动的高压同步电动机，作电机降压起动之用。

使用该软起动装置起动电机具有起动电流小且恒定、转矩大且逐步增加的软起动特性，不受环境温度变化的影响，起动时对电网影响很小，无电磁干扰，是各种降压起动的理想替代产品, 相对于高压变频软起动器而言，又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染等优势。

该装置采用了两项专利技术，技术水平国内领先，属国际首创。

TCS 系列降补固态软起动装置广泛用于电压等级为6kV 、10kV ，额定功率50000kW以下电机的降压软起动。

1.2 产品特点1、起动时回路电流小于1.8倍电机额定电流，最小可达到额定电流,且恒定；2、起动时电网的压降在5%-12%之间可任意选择；3、对电网容量要求很低，显著减小变压器安装容量，大幅降低一次设备投资；4、起动转矩大，可满足不同负载的要求；5、可连续起动，重复精度高，起动时切换过程无操作过电压；6、无谐波，压降很低，基本不影响电能质量；无附加有功损耗；7、全密封，不受环境限制，安全可靠，寿命长，基本免维护；8、体积较小，安装使用方便。

1.3型号的组成及意义图1-1 型号说明1.4 型号及规格目前的TCS降补固态软起动装置共分为2、3、6三种系列，2系列适用功率范围为6000kW以下，3系列适用功率范围为5000kW-32000kW，6系列适用功率范围为10000-50000kW并且同一功率下精度比3系列高。

1.5 使用环境条件1、环境温度：上限50℃（24小时平均气温不超过45℃）,下限－10℃；2、相对湿度不超过90%；3、海拨高度不超过2000m；4、应放置室内无剧烈振动及冲击且垂直倾斜度不超过5°的场合；5、不允许有导电尘埃及腐蚀性气体；6、没有火灾及爆炸危险的场所。

注：1、环境温度长期低于—10℃时，用户订货时应予说明。

120中段10KV高压软启动柜可控硅（晶闸管）及触发单元检修指南编制: 杨栋审批: 张彩青编制单位：前河金矿一采区设备部编制日期：2015 年9月10日一．前言二．基本检测三．可控硅检测四．通电前的准备工作五．触发测试六．低压测试七．高压测试八．注意事项一、前言嵩县前河矿业有限公司，120中段水泵房三台高压水泵，电机280KW，电压10KV，使用上海索肯和平电气有限公司生产的软启动柜，型号：HPMV-DN，为了能更好的服务生产，提高设备的运转能率，降低故障率，编写此手册，查找故障、维修更加方便。

二、基本检测1、检查主线路连接是否正确连接:1)进出线是否正确连接。

2)出线端绝对不允许连接功率补偿装置。

3)紧固螺丝是否全部拧紧(使用扳手将柜内螺丝紧固)。

4)接地线与柜体及柜内接地连接是否良好。

检查工具: 扳手。

检查方法:1)目测。

2)重新拧紧螺丝。

注意事项:1)进线端如果连接有功功率补偿装置,必须在软起动全压运行后方可投入使用，调试期间尽量不使用功率补偿装置。

2)如果使用发电机供电,进线端不建议连接功率补偿装置。

2、检查控制回路是否正确连接。

1)用户端子是否正确可靠连接。

2)用户外部控制信号(急停信号、起动/停止信号、测试/复位信号、外部故障1、外部故障2)连接电缆(线)是否过长,有没有使用屏蔽电缆屏蔽外部干扰。

3)控制电源连接是否正确可靠。

4)内部连线是否可靠。

5)主控部分(DNC)接地是否可靠接地。

检查工具:扳手、螺丝刀、尖嘴钳、万用表。

检查方法:1)目测。

2)重新拧紧螺丝。

3)万用表测量。

注意事项1)如果用户外部控制连接电缆(线)过长,应考虑在每路用户控制加辅助继电器在线圈上并上阻容吸收或大阻值电阻。

2)如果用户外部控制连接电缆(线)未和动力电缆分层走线,应考控制信号输入端增加辅助继电器在线圈上并上阻容吸收或大阻值。

3)控制电源L、N线是否正确。

4)必须保证主控部分(DNC)可靠接地图1-1测量功率组件总电阻2)每只可控硅K-G电阻。

电机软启动器工作原理
电机软启动器是一种用于控制电机启动的设备，它可以通过逐渐增加电机的电压和电流，实现平稳、无冲击的启动过程，从而保护电机和电网免受过大的启动电流冲击。

电机软启动器的工作原理基于晶闸管技术。

当电机启动时，软启动器会逐渐导通晶闸管，使电机的电压和电流逐渐增加，从而实现平稳的启动过程。

在启动过程中，软启动器会监测电机的电流和转速，并根据实际情况调整晶闸管的导通角度，以保证电机的启动过程平稳、可靠。

电机软启动器还具有多种保护功能，如过载保护、短路保护、欠压保护等。

当电机或电网出现异常情况时，软启动器会立即切断电源，保护电机和电网的安全。

电机软启动器广泛应用于各种工业领域，如水泵、风机、压缩机、输送机等。

它可以有效地减少电机启动时的冲击电流，延长电机的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。

总之，电机软启动器通过控制电机的电压和电流，实现平稳、无冲击的启动过程，同时具有多种保护功能，是一种非常实用的电机控制设备。

软启动的工作原理软启动是一种常用的电气控制技术，用于启动大功率电动机，以减少启动时的电流冲击和机械冲击，保护电动机和其它设备的安全运行。

软启动器通常由电源模块、控制模块和功率模块组成，其工作原理如下：1. 电源模块：软启动器需要接入电源供电，电源模块主要负责将电源电压进行整流和滤波处理，以提供稳定的直流电源给控制模块和功率模块使用。

2. 控制模块：控制模块是软启动器的核心部分，其主要功能是对启动过程进行控制和保护。

控制模块通常包括微处理器、触摸屏等组件，它能够实时监测电动机的运行状态，并根据设定的参数来控制功率模块的输出。

3. 功率模块：功率模块是软启动器的输出部分，其主要功能是根据控制模块的指令，控制电动机的启动过程。

功率模块通常采用晶闸管或者可控硅等器件，通过控制器的触发信号来调节电流的大小和波形，从而实现电动机的平稳启动。

软启动器的工作原理可以简单分为以下几个步骤：1. 启动前准备：在启动前，控制模块会检测电动机的状态，包括电流、电压、温度等参数，以确保电动机处于正常工作状态。

同时，用户可以通过触摸屏或者其他方式设置启动参数，如启动时间、加速度等。

2. 加速过程：当启动命令下达后，控制模块会控制功率模块逐渐增加输出电流，从而实现电动机的加速。

在加速过程中，控制模块会根据设定的加速度参数来调节输出电流的变化率，以避免电动机和相关设备受到过大的冲击。

3. 平稳运行：当电动机达到设定的运行速度后，控制模块会维持输出电流的稳定，以保持电动机的平稳运行。

同时，控制模块还会监测电动机的运行状态，如电流、温度等，一旦发现异常情况，如过载、过热等，会及时采取保护措施，如降低输出电流或者停机。

4. 停机过程：当需要停止电动机时，控制模块会逐渐降低输出电流，使电动机平稳停止。

在停机过程中，控制模块还会监测电动机的状态，以确保停机过程安全可靠。

软启动器的工作原理可以有效降低电动机启动时的冲击电流和机械冲击，减少设备的损坏和故障，延长设备的使用寿命。

电机软启动方案软启动是电机启动过程中逐渐增加电源电压和从静止状态到正常运行速度的过程，以减少电机启动时的冲击和电流过大的问题。

本文将介绍电机软启动的原理、应用场景以及常用的软启动方案。

一、软启动原理电机软启动的原理是通过控制启动过程中电源电压的增加来实现。

传统的直接启动方法会使电机一下子接通全电压，这样电机就会突然承受很大的电流冲击，容易导致电源系统过负荷、电机损坏、设备寿命缩短等问题。

而软启动方法则会逐渐增加电源电压，使电机在启动过程中平稳运行，从而避免了上述问题的发生。

二、软启动的应用场景软启动广泛应用于对电源电流要求较高、起动电流较大的场景，特别是对于大功率电机、重载机械设备等，软启动方案更是不可或缺的。

以下是几个常见的应用场景：1. 水泵系统：水泵启动时需要克服水管内的压力，如果直接启动，会导致电机启动电流过大，软启动可以在起动过程中逐渐增加电压，避免过大的电流冲击。

2. 压缩机系统：压缩机启动时需要克服系统内的压力，软启动可以减少电源电流的冲击，保护电机和设备。

3. 风机系统：风机启动时电机负载大，软启动可以逐渐增加电压，减少起动过程中的能量消耗。

4. 制动器系统：制动器启动时需要耗费大量电流，软启动可以保护电机和制动器。

5. 其他重载机械设备：如输送机、挖掘机、破碎机等，在启动时都可以采用软启动方案，以减少电动机启动时的冲击和对电网的影响。

三、常用的软启动方案1. 电压软启动：通过控制电源电压的大小和变化率来实现软启动。

它是最常见、最简单的软启动方式，能够有效减小电动机的启动电流。

2. 电流限制软启动：通过控制启动过程中的电流来实现软启动。

该方案通过不断调节电源电压和电动机的电路参数，保持电流在允许范围内，从而实现平稳启动。

3. 频率变化软启动：通过改变电源频率来控制电机的启动过程。

这种方案适用于交流电机，通过改变频率来实现电机的无级调速和平稳启动。

4. 线性加速软启动：通过逐渐增加电源电压和频率的方式来实现软启动，使电机在起动过程中平稳加速。

10kV高压软起动装置说明1、主要技术参数启动方式电压斜坡、电流限幅、突跳转矩软启动停止方式自由停车、软停车方式启动电流倍数≤3.5Ie（一般工况），现场可调启动时间 1～60S，现场可调启动次数 1～5次/小时（每两次间隔不小于10分钟）保护功能在电机软起动过程中有缺相、过载、过流等各种保护功能通讯功能具有RS485接口，Modbus通讯协议冷却方式自然风冷外壳防护等级 IP302、总体要求高压软起动装置采用高压电动机智能固态软起动装置，性能水平为上海追日GZRQ-65/10-1系列产品。

软起动装置采用串并联用晶闸管，无级控制输出电压，使电动机平稳地起动和停止。

装置串接在三相交流电源与三相交流异步（或同步）电动机输入端之间，接通电源后，通过主控单元控制驱动电路调节三相独立的反并联可控硅SCR阀组的相角来改变三相电动机的交流输入电压和电流，逐步增加电机转矩达到恒流起动或按一定斜率曲线变化起动和停车的目的。

起动完成后旁路接触器自动吸合，电动机投入电网运行。

装置具有过载、缺相、运行过流等故障保护功能，有效地避免因电动机起动电流过大给电网带来的有害冲击，在有限的电网容量下正常使用大功率电机并延长其使用寿命。

3、功能单元软起动装置结构材质采用优质钢板密封处理，减少外部环境对装置内部的污染和干扰，高、低压独立绝缘，合理布局确保安全。

装置主要由可控硅组件单元，控制、保护单元和人机界面显示单元组成。

（1）可控硅组件单元主功率单元主要由高压真空接触器和SCR可控硅阀组构成，高压真空接触器旁路运行作用，接触器电压电流大小根据电机电流和电压选用，软起动完成后旁路接触器吸合，电机运行由旁路接触器接管，同时旁路接触器可实现直起功能。

SCR可控硅阀组由可控硅串并联和RC阻容吸收网络组成，以减少冲击电压，防止SCR模块的损坏。

（2）控制和保护单元控制和保护单元采用先进的数字触发系统将低压控制连接到高压，高、低压绝缘隔离保证安全，通过控制可控硅的导通和关闭以实现对交流三相电源进行斩波、改变输出电压的幅值，完成对电机的起动和停止的理想化的控制，该单元分为三个部分：包括主要由DPS数字信号处理器组成的主控模块，触发回路组成的触发模块、有电流检测和电压检测电路等组成的采样模块。

• 151•传统的启动方式存在启动电流与机械转矩冲击过大、综合性能与实用性不佳的问题，本文探讨10KV 系统中软启动装置的选型及应用问题，希望本文的完成能够对于软启动装置的选用具有积极的作用。

随着社会的发展及技术的进步，各行业使用的高压电动机容量越来越大。

目前来说，电网电压会受大容量的电机启动电流影响急速下降，且会影响该电网下其他电力设备运行稳定性，因而要使用软启动配合大容量电机。

本文主要就固态晶闸管式和开关变压器式软启动的情况及使用。

1.从工作原理看1.1 软启动工作原理异步电动机的等效电路主要是将转动的异步电动机折算成堵转的等值的电机、转子绕组折算到现在，将异步电动机视作一个只由电阻、电抗组成的等效电路，异步电动机的等效电路如图1：图1其中，U 为电源相电压有效值，R 为电磁电阻、X 为电磁电抗。

等效电路可知，等效电路的转为电流折算值为：启动的时候，转子的电流通常会变大、电磁的电流会相对变小，在启动的时候，可以忽略不计。

把S=I 代入公式中计算启动电流为：软启动中，电流通过软件程序已闭环控制逻辑实时控制，经采样单元对主回路电流进行测量，并与程序中给定值进行对比。

通过两者差值实现对触发单元的控制，改变导通角，使主回路电流等于给定值。

1.2 开关变压器开关变压器原边和电机串联，副边和反并联晶闸管构成闭合回路。

晶闸管未导通时开关变压器处于截至状态，电压在变压器原边，电机端电压为零。

副边和原边电压符合变比。

晶闸管导通后开关变压器导通，开关变压器副边电压、原边电压均为零，电机电压是电源电压与原边电压差值。

1.3 固态晶闸管通过允许电机直接负载启动的隔离开关实现晶闸管与电机串联。

通过改变晶闸管的导通角，改变输出电压，实现电机启动时端电压、启动电流的降低。

为避免单只晶闸管因电源电压高击穿，选用多个晶闸管进行串联安装。

2.从技术特点看开关变压器、固态晶闸管两种软启动均通过相位控制调压，均通过在电机定子串联设备对电机进行降压，所串设备均要处于开关状态。

热电联产项目lOkV高压固态软启动柜技术协议需方：供方：签订日期：2 0 1 3年9月17日1总则1. 1本技术协议适用于热电联产项U的高压固态软启动柜一拖一的主要技术和相关要求。

它包括系统、设备及其附件的设计、选型、配套、结构、性能、制造、安装、试验、调试、试运、培训、技术服务、检修和质量保证等各方面的技术要求。

1. 2本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定,只引述了部分有关标准和规范，供方应保证提供符合协议和有关最新工业标准的优质产品。

1.3本技术协议为定货合同的附件，与合同正文具有同等效力。

1. 4本技术协议以外的未尽事宜，由买卖双方共同协商解决。

1. 5在设备制造过程中，山于其它原因需方要求修改,供方必须满足需方的要求。

1. 6本技术协议规定了合同设备的供货范围。

供方必须保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合要求。

2. 技术标准和使用环境2.1技术标准高压固态软启动装置主要和辅助设备的设计、制造、检查、试验等均采用最新版国家标准GB,同时满足相应的IEC标准，主要标准号如下：GB/T2 4 2 3.4-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法。

(eqv IEC 6 0068-2-3 0： 198 0 )GB/T 2828-1987逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检査)GB 2 900. 19电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合GB/T 290 0 .20-94电工术语高压开关设备DL/T 593-2006高圧开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB3 1 1.1-1 9 97高压输变电设备的绝缘配合G B/T 3797-20 0 5电气控制设备GB/ T 1404 8 .1-20 0 0 低压开关设备和控制设备总则JB/T 1 0251-2 00 1交流电动机电力电子软启动装置GB/T 13422-199 2半导体电力变流器电气试验方法GB/T 3 859. 1-1993 半导体变流器基本要求的规定GB/T3 8 5 9.2-1 9 9 3 半导体变流器应用导则GB/T 14 5 4 9-93 电能质量公用电网谐波GB/T 17 6 2 6.1 4 -20 0 5电磁兼容试验和测量技术电压波动抗扰度试验10kV高压固态软启技术协议GB/T 2682-1 9 8 1电工成套装置中的指示灯和控钮的颜色JB/D Q 8 124电缆设备基本技术要求DL/T4 0 4-1997户内交流高压开关柜订货技术条件GB 1 2 08- 9 7电力装置的继电保护和自动装置设汁规范G B/T4 2 07-19 8 4固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电启痕指数的测定方法GB/T5 1 69.1 1 - 1 997 电工电子产品着火危险试验成品的灼热丝试验方法和导则GB 4 208-1993外壳防护等级GB/T13 3 8 4-1 99 2机电产品运输、贮存基本环境条件及试验条件JB3284- 1 983电机、电器产品运输、贮存基本环境及试验条件GB/T19 1包装储运图示标志GB99 6 9.1工业产品使用说明书总则GB/T14048.4-1 9 93低压开关设备控制设备低压机电式接触器和电动机启动HQ.GB 1 40 4 8.6-1998低压开关设备和控制设备接触器和电动机启动器（笫2部分：交流半导体电动机控制器和启动器）以上所有规程、规范和标准均以国家或国际实施的最新版本为准。

1软起动使用前应检查各零部件是否因运输而损坏和松动，发现问题及时处理，否则不准使用。

2检查起动器的技术数据(电压、电流等级)是否与所需相符，并根据实际负载情况对保护进行整定。

3在运输、搬运过程中严禁倒运、翻滚和强烈振动。

4定期对隔爆接合面进行检查、清理、并涂204-1防锈油。

二、操作步骤：、对软起动送电，软起动的内的和工控机得电工作，为起动作好准备。

、若要软起动，按工控机上的软起动按钮，起动器秒（参数设置里可以设定）闭合，秒后起动器闭合，再x 秒后软起动装置开始触发，电机进入软起状态，软起完成后起动器闭合，起动器打开，电机脱离软起动装置全压运行，一次软启动后再次启动软启动者需要再等1分钟后才可以再次启动，等x 参数设置里可以设定）时间到起动器5自动闭合，软起动装置再次触发，电机B 进入软起状态，软起完成后起动器2闭合，起动器5打开，电机B 脱离软起动装置全压运行，最后起动器3打开使软起动装置脱离高压。

3、若要停机，按工控机上的全停按钮，起动器1、起动器2同时停机并可以中止软启动过程，若在软起中要停起动，按1号停止按钮即可中止软启动，按下2号停止按钮也可中止软启动但是不会影响已经启动的1号起动器。

当发生紧急故障时可以迅速的按下门板上的急停按钮，此时1、2号启动器都将停止，并返回初始状态。

1当软起动器控制电压的幅值在75%-110%额定电压范围内，软起动器能可靠平稳起动电动机。

2保护功能2.1过载、短路、欠电流、三相电流不平衡、漏电保护；2.2过电压、欠电压、保护；2.3缺相、相序保护2.4旁路打开，起动次数太多，起动时间过长保护；2.5错误连接，晶闸管短路保护；2.6超温、参数错误保护；2.7绝缘监视保护；2.8电压电流、功率、功率因数监控。

1PLC 2x x 5A 14A 秒、1额定电压：10kV 2最高电压：12kV 3额定频率：50HZ 4额定电流：75A 、150A 、250A 、300A 5软起过载：100850%，05s 可调6控制模式：软起动、泵控、脉冲起动、硬起动7冷却方式：自然冷却8本安参数：本安输出最高开路电压：21.7VAC ，本安输出最大短路电流：128mA 软起动为方形外壳，对开式快开关结构（见外形图），有3个隔爆腔室（主腔室、进线腔室、出线腔室）本体为模块式推车结构。

国内的软起动器大多采用液阻方式，其优点是成本低。

但由于体积大、维护复杂、低温易凝结等缺点，其市场占有的空间正逐渐缩小。

磁控式软起动器也因其性价比不高而未能得到市场的认可。

而晶闸管式软起动器因为很难解决串联均压问题而未得到推广最好的软起方式是变频启动，用pwm脉宽调制，这同变频器原理相同，成本较高，变频器主要是调速等，仅用来启动则造成浪费。

成本比较液/晶闸管固/变频大致是2/3/10液态------液态水电阻软起液态水电阻的降压启动方式可变电阻一般由水和电解质组成，利用极板的移动或通电后水温的变化来达到电阻的变化，前者简称“液态式”，后者简称“热变式”。

我们暂且统称之为水电阻式。

可变电阻式减压起动为能量损耗性减压起动，起动时把大量的能量消耗在水电阻上，然后逐渐向电动机转移能量，使电动机升速。

水电阻减压起动有如下的主要弱点。

便宜，成本低，受环境影响明显(1)由于起动电流的设定值是由汽化电阻决定的，因此在水汽化之前的很短时间内水电阻很小，这时的电流会远大于设定值，在电网容量不是很大的情况下，此大电流会使电网电压急剧下降，影响其他设备的正常运行，失去减压起动的意义。

(2)汽化电阻与许多因素有关，如环境温度、极板情况、电源状况等，因此起动电流的控制精度很差，变化范围大。

低温易凝结(3)起动时产生的热量使水升温，要再次起动则要等水降温后方可，因此对连续起动次数是有限制的，电动机越大越不允许连续起动。

一般一个工作日启动二次，因为液体需要一个散热的过程(4)水电阻减压起动时，有时会发生汽化电阻太大，起动电流不能跨过门槛值的情况造成起动失败(尤其是热变电阻式)。

这也是水电阻式的起动电流设定值不能较小的原因。

(5)水电阻减压起动时，常常把水电阻接在电机的星点处，开关关合时，全电压加在电动机绕组的首端，产生操作过电压的情况与全压直接起动的情况是一样的，会对电动机的绝缘造成很大的伤害。

(6)水电阻减压起动时，起动电流设定值一般在3IN以上，时机端电压在0.6UN左右，仍会产生较大的转矩冲击，对电动机和机械设备都会造成较大的伤害。

10kv高压电机的启动方法
10kV高压电机可以采用以下几种启动方式：
1. 直接启动：在全电压条件下直接启动电机。

如果电网条件允许，可以采用直接启动。

但在实际生产过程中往往由于电网容量有限，很少采用直接启动。

2. 串联电抗器启动：在电机启动的时候串入电抗器，以限制和降低电机启动时的启动电流及电网压降。

当电机运行稳定且电流达到一定值时，切除电抗器变为电机直接启动模式。

3. 自耦变压器启动：电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。

待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运行。

4. 液体电阻软启动：通过在回路中串入可变的液态电阻来分担部分压降。

这种方式包括热变电阻启动和液阻启动。

这些启动方式各有优缺点，需要根据电机的具体情况以及电网的条件进行选择。

同时请注意，启动方式的选择需要专业人员进行评估和决定。

高压大容量电动机软起动关键技术摘要:大容量电机因为其优越的高功角特性和良好的机械特性而在汽车工业中有着广阔的应用，不过由于大容量电机的起车物理步骤繁琐、操作麻烦，特别是大容量电机的启动技术难度更高。

该文根据大容量电机的普遍应用情况和对高压软启动系统的迫切要求，重点论述了对高压软启动装置的基本构造和容量大小的重要决定，并剖析了系统方案起动机理、起动流程等应用的关键技术。

关键词:大容量电动机软起动关键技术一、引言目前国内在制造业领域中的很多大输出功率重载设备都采用了大型高压的交换电器驱动工作，但大输出功率交换电器在进行启动的时候往往会形成大量严重的问题，它会使得电网电压大幅度地下降，使得电网内的各种电器设备都无法正常地工作;形成的冲击电流导致电机自身过热，会降低电动机的寿命;电器硬启动会形成相当大的转矩振动，给机械设备和负载造成巨大的机械冲击力，并破坏机器本体和轴承，以及齿轮机构等精密装置;而电器硬启动所形成的大电流同时也会形成巨大的电磁辐射，对机械设备附近的电力仪表形成影响，因此高压软起动的研究具有非常重要的意义。

二、国内高压软起动技术的研究现状在国内，虽然很早以前我国就存在一些机构在对高压软起动技术进行研究，但是由于电力电子器件性能的限制(比如说晶闸管软起动技术中晶闸管的耐压等级等)，以及生产工艺的限制，并没有出现比较先进的软起动装置和技术，国内机构一般都是通过对国外的软起动装置进行仿制，并且低压产品居多，在技术上还远远达不到国外高压软起动装置的技术标准，在电压等级上也往往达不到国外高度。

现国内外运行的高压软起动基本有这样几类:水电阻软起动、磁控软起动、晶闸管软起动。

下面简要介绍这三种软起动的性能特点。

(1)水电阻软起动水电阻软启动（图1）启动原理是靠极板的移动速度和大电压变化，使水汽化(极板表面上)产生高阻力变化液体的阻力来调节开启电流(电压)。

水电阻主要优点是价格相对便宜，控制过程简单。

由于自身起动机理，决定了其具有以下弊端:由于启动电压的设计值由蒸发汽化电阻大小确定，会形成很大的扭矩冲击作用，对电动马达和设备都形成了很大的危险，甚至严重影响轴承长寿;由于蒸发汽化电流和很多因素相关，如温度变化，极板状况，电源状态等，所以启动电压的控制精度非常不好，且变动范围也很大。

摘要：本文简要介绍了大功率设备软启动的几种常见方式，固态软启动、液态软启动、采用液力耦合器的软启动技术及其优缺点比较。

着重介绍了三相晶闸管电子软启动技术的工作原理，结构特点。

并通过应用实例说明了软启动的可行性和必要性。

关键词：大功率设备软启动电动机晶闸管0 引言大功率设备的应用十分广泛。

在生产过程中，电动机要经常启动、停止，其启动性能的优劣对生产影响很大，这是因为大功率电动机，其强大的启动电流会造成较大的线路电压降落，引起电网电压降低，不仅影响其他用电设备的正常工作，而且对动力变压器也会产生较大的冲击，所以，选择合理的启动方式受到相关技术人员的高度重视[1]。

1 软启动简述1.1 软启动与一般降压启动的区别在启动电动机时，可以通过降低加到电动机定子绕组的电压来减小电动机的启动电流。

软启动是在规定的启动时间内，用调压装置将启动电压，连续平稳地上升，直至达到额定电压。

可用n=f(M)来表示异步电动机的机械特性。

软启动是从初始电压开始，电压平衡连续的增大。

从图1中的0.5U所标注的曲线连续的平滑的向右平行移动，一直平稳到与额定电压Ue所指的曲线重合时为止，那么电动机的转矩就会平滑地增大，一直到转矩为最大值Mm时为止，启动结束。

这样，在启动过程中电动机的转矩是平滑的而不是跳跃的，启动过程是平稳的，所以叫软启动[2]。

若采用一般降压启动，假设启动电压U=0.5Ue，则电动机启动时的转矩为0.25M，即启动时的转矩仅有电动机最大转矩的1/4。

如果在此时将电压增加到电动机的额定电压Ue，那么电动机的转矩就会瞬间由1/4跳到M，这种的启动过程是不平滑、不平稳的，因此又称为硬启动，在要求稳启动的场合不应采用这种启动方式。

1.2 固态（晶闸管电子）软启动的原理在大容量电动机启动时，三相晶闸管软启动已经得到广泛的应用，其启动过程平稳，谐波的含量，转矩的冲击以及冲击的电流都相对较小，且价格适中，技术较为成熟。

晶闸管调压软启动器采用反并联接线的晶闸管、连接在电动机的三相绕组上，在电动机启动过程中，通过调节晶闸管的导通角大小，使电动机的启动电流可随着设定的规律变化而改变。

15500kW同步电动机拖动系统软起动效果分析王凤阁北京首钢设计院1概述首秦1200m3高炉工程于今年6月正式投产，高炉鼓风机采用电动风机，配套15500kW、10kV同步电机。

对于如此大容量的电机，采用适宜的起动方式和设备成为设计的关键。

在初步设计阶段，我们进行了多方的调研和方案比较。

经计算，若采用直接起动方式，对于首秦工程的电网容量是不可能的，它会使电网电压短时间内迅速下降，对其它用电设备的正常运行造成巨大影响，同时也会使电动机本身产生电气及机械冲击并对所带动的机械设备造成冲击，使电动机的绝缘材料老化加速。

因此，首秦项目必须采用降压起动或变频起动等方式。

国内10000kW以上高压大容量电机的起动工程上实践的有如下几种方式：自耦变压器起动、液态软起动、“小拖大”方式和变频软起动方式。

自耦变压器起动最大的缺点是电源系统和电机设备确定后起动特性无法改变, 难以适应现场的多变情况。

“小拖大”起动方式是用一个较小功率的绕线式电机拖动主电机起动到一定的转速后，再让主电机投入电源进行起动。

该方式传动连接复杂，成本较高。

若采用国外进口高压变频起动装置较为可靠，我们也有一定的设计和使用经验，但进口变频起动装置价格昂贵，对于首秦项目，其投资约为100多万美元，成本太高，且利用率也较低。

最后我们将目光转向国内近两年兴起的高压交流电动机液态软起动装置，该装置目前已成功应用于柳钢13500kW高炉风机上，现场表现具有良好的可调性和对环境的适应性，具有较高的性价比。

经多方计算、调研与分析，我们最终和业主共同决定选用追日电气研制的GZYQ高压交流电动机液态软起动装置。

2液态软起动工作原理同步电机起动时也可采用异步电动机降压起动的方式。

采用液态软起动装置进行降压起动时，在电机的定子回路中串接可变液体电阻，通过均匀改变液体电阻值的大小，均匀地提高电机端电压，从而降低起动电流，减少电网的压降及对电网的冲击。

电机转速随着电阻值的减小而平滑升高，由励磁柜检测电机的转速达到一定值时，发出投全压信号，将液体电阻切除，使电机进入全压运行状态。