关键词：发电锅炉 引风机 软启动器 降压启动。
本钢北营发电厂一区1#锅炉引风机原由一台JS127-6型185kW鼠笼式异步电动机拖动，投入运行后一直运行比较稳定，但后来经过一次锅炉本体大修改造后，时常出现启动时引风机跳闸，启动不起来，严重影响了生产的正常运行。为了不影响生产，只能采取在引风机跳闸后，电动机转数还没有降下来时，再次启动电动机，靠电动机的惯性运行才能使电动机完成正常启动。虽然暂时达到了目的，但由于电动机在启动过程中，启动电流很大，母线电压下降太多，时常会造成同网的其它设备误动作，这么大的启动电流还容易烧毁电动机。后来我们查明了跳闸的原因，原来锅炉本体大修时，对锅炉风道进行了改动，而引风机不变，还是由一台185kW电动机拖动，由于负载增加了，几乎达到了电动机的满负荷状态。因此，在电动机启动时，启动电流过大，启动时间太长，超过继电保护整定值，使继电保护动作造成引风机跳闸。这样的情况，基本上每次启动时都会发生，严重影响了生产，因此，为了解决这一问题，我们提出了解决问题的三种改造方案，一是更换一台大功率的电动机；二是加装软启动器；三是加装变频器。后来经过研究分析，更换一台大功率的电动机，工作量太大，费时费力；而加装变频器，由于变频器相比软启动器又十分昂贵，维护起来又十分困难；综合以上因素，最后决定采用加装软启动器降压启动的方案。
1.电机软启动器的原理
电机软启动器（软启动器）是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一身的电动机控制装置。它采用三相反并联晶闸管作为调压器，利用晶闸管的开关特性，通过控制其触发脉冲、触发角的大小改变晶闸管的导通程度，来改变软启动器的输出电压。当晶闸管的导通从0°开始上升时，电动机开始转动，随着晶闸管导通角的增大，晶闸管输出电压也随着增大，通过对软启动器启动上升时间的设定，最后晶闸管完全导通，电动机在额定电压下工作。电动机直接启动：1启动电流大 Is≥（4-7）Ie启动转矩Ts≥(0.9-1.3) Te启动转矩较小，Ts>1.1 Te,重载时，电机出现堵死现象，电动机启不动，时间长会烧毁电动机。软启动器采用数字控制触发，控制方式以弱电控制强电，启动过程中是恒电流平滑加速，启动电流可根据现场负载的需要在30％-70％Ue(Ue为额定电压)范围内连续可调。软启动器最大起动电流可设定为直接起动电流的0.99倍，最大起动转矩为直接起动的0.88倍，电流过载倍数为电动机额定电流的1.5倍，可实现连续无极起动。
2.电机软启动器的作用及保护功能
电动机用软启动器启动可降低启动电流，避免电动机直接启动电流过高而引起电网电压波动，影响同电网其它设备的运行；防止继电保护误动作；杜绝大电流对电机定子线圈和转子鼠笼条上产生较大的冲击力，延长电动机的使用寿命；减轻全压启动时产生较大启动转矩对机械设备造成的伤害。软启动器具有过热保护、欠压保护、过压保护、相序保护、电流不平衡保护、缺相保护、启动超时保护、晶闸管过热保护、反时限过载保护等。除了拥有上述保护功能之外，软启动器还具有故障自诊断功能，大大减少了故障查找与检修时间。
3.软启动器在引风机上的应用
我们根据吸风机电动机额定功率及吸风机实际负荷，决定采用德力西集团CDJI-3-220软启动器。该软启动器具有斜坡升压软启动和限流软启动两种起动方式。斜坡升压启动是通过调整晶闸管的导通角使它与设定的启动时间成一定的函数关系增长，软启动器输出电压由小至大斜坡性上升，电压上升时间在一定时间范围内可以调整，这种启动方式启动电流小，启动时间较长，适用于重载启动的电动机。限流启动是在电动机启动过程中使其启动电流不超过设定值，输出电压在设置的电流范围内逐渐上升，直至启动完成，此种启动方式启动电流小，可按照需要来设定启动电流的限定值，但启动时间较长且启动转矩小，对电动机不利。我们采用的是斜坡升压控制方式，图1、图2为斜坡升压控制方式下电压及电流曲线图，图3为电压斜坡式控制原理框图。
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图3 电压斜坡式控制原理图
具体改造方法是在原有引风机盘柜内，加装一台CDJI-3-220软启动器，用导线将软启动器与原有断路器并联起来。安装完毕后，根据引风机的额定电流和继电保护的设定值，初步设定软启动器各项参数，但启动引风机后，继电保护还是动作，导致引风机跳闸。后来经过分析，可能是起始电压设置太高，造成启动电流过大，使继电保护装置动作造成引风机跳闸，重新设置了起始电压，再次启动引风机，引风机运行30多秒后跳闸，后分析是启动上升时间过长，没有躲过继电保护装置整定时限造成跳闸，我们又重新调整了启动上升时间，在反复调试后，对软启动器启动上升时间、启始电压等参数进行合理设置，启动软启动器，电动机在启始电压下转动，随着软启动器输出电压在设置的时间内平稳上升至额定电压，软启动器启动完成，同时软启动器退出工作，通过控制回路使旁路断路器闭合，由旁路断路器替代软启动器直接供给电动机电源，电动机全压运行。通过合理设置各项参数改变软启动器触发脉冲角度的大小来改变晶闸管的导通程度，从而改变软启动器的输出电压，软启动器输出电压是随时间平稳上升至电动机额定电压，电动机启动电流也是由小到大上升，这样就起到限制启动电流的目的，电动机启动电流被控制在继电保护整定值之内，不会再因启动电流过高而动作跳闸，同时也避免了因起动电流过大，导致母线电压下降，造成其它设备误动作现象。自从我厂1#引风机主回路加装了软启动器，大大减小了引风机的启动电流，完全消除了因启动电流过高而导致保护动作跳闸的故障，延长了设备的使用寿命，提高了生产效率。
4.结束语
电动机降压起动种类很多，比如Y-△起动器、自藕变压器降压起动器，后来又发展到目前的软启动器，所以在厂矿、企业中，当电动机直接起动电流过高，不能满足要求时，首先想到的应该是软启动器，这是科学发展的历史阶段，是为将来智能控制系统化奠定基础的必然阶段。随着科技的发展，各种新型的软启动器脱颖而出，软启动器必将以其优越的起动性能应用在冶金、电力、水利、化工等行业中。
参考文献：
[1] 刘利.《电动机软启动器实用技术》.中国电力出版社，2010.
[2] 德力西集团电源有限公司.《CDJI系列数字式电机软启动器用户手册》.2013.
论文作者:王延松
论文发表刊物:《当代电力文化》2020年1期
论文发表时间:2020/5/6