摘要：随着国内电力行业总体技术的发展，软启动设备也逐渐实现了国产化。在动力能源的控制方面，大型高压交流同步电动机的启动方式的也正在革新，传统启动方式更新换代，软启动技术占据主导。焦家金矿对选矿车间Φ3.2m×3.6m球磨机电控方式进行了改进，在原来的基础上引进了HPMV-CN软启动器，实现了高压电机启动方式的优化。
关键词：高压电机；软启动器；启动方式
一、Φ3.2m×3.6m球磨机简介
根据排矿方法的不同，可以将球磨机分成两种类别：格子型球磨机、溢流型球磨机。焦家金矿Φ3.2m×3.6m球磨机属于溢流型球磨机。溢流型球磨机的优点是便于维护保养，易于操作控制，所以它被广泛应用在火力发电厂、水泥和矿山等行业。对于球磨机来说，电控方式就是它的“大脑”，由它来系统指挥、调配各种设备配件有序地进行工作。在工业技术日新月异的今天，人性化的设计理念也被运用到了矿山大型电气设备的电控方式中。根据人性化的设计理念，磨机控制系统的未来将朝向更加操作更加简单，控制更加灵敏的方向发展。
下面，本文将以在焦家金矿中服务多年的φ3.2m×3.6 m溢流型球磨机为例，详细介绍其高压交流同步电机启动方式的优化。
笔者查阅了众多不同规格球磨机的资料，整理出了三种普遍应用于矿山球磨机的传动方式：(1)若球磨机规格较小，且使用异步电机传动，可使用三角皮带带动电机。（2）若球磨机规格较大，且使用异步电机传动。如果要驱动球磨机，则须使用齿轮减速器。（3）使用同步电动机进行传动。焦家金矿Φ3.2m×3.6m球磨机属于大型同步电机，它使用的就是同步电机传动。同步电动机的传动方式是，利用同步电动机带动球磨机的小齿轮，小齿轮带动大齿圈，完成球磨机的启动。与三角皮带传动和减速器传动相比，同步电动机传动有更多优势，此种传动方式不仅占地空间小，维护方便，而且传动效率更好，还能明显改善电网的功率因数。缺点是，必须提供直流电源。
二、改进前高压直流电机启动方式介绍
笔者所知，高压直流电机有以下几种启动方式：（1）直接启动。此种启动方式是给电机直接加上全电压让电机启动。全压直启时，由于电机的启动电流很大，导致线路上的压降增大，引起电网较大幅度的波动。当压降超过一定范围后，会引起上级供电所跳闸事故。（2）串联电抗器启动。此方式即在电机启动时传入电抗器，以削弱对电网的冲击。缺点是可能会使得电机启动转矩不足，也可能引起二次冲击。（3）自耦变压器启动。此种启动方式虽然会降低启动电流，但是也会对电网和电机造成二次冲击。（4）变电阻软启动。此种方式虽具有较好的启动特性，但是必须避免频繁启动。（5）变频软启动。此种启动方式利用可控硅的通断功能来实现不同电源频率的转换。采用“交—直—交”的方式，通过整流、逆变、滤波等过程将实现电源的转换。随着科技的发展，此种启动方式将更具前景。（6）高压固态软启动器。主要适用于10KV以下的中高压交电动机。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。
焦家金矿Φ3.2m×3.6m球磨机因投入时间早，由于当时技术水平的限制，高压电机采用的是直接启动方式。随着国内矿山电力的发展，焦家金矿对电动机的控制机理和技术指标要求也越来越高,传统的降压启动设备已无法满足各行业的需要。焦家金矿在论证了多种方案后，选择了HPMV-DN固态软启对高压直流电机启动方式的改进。
三、应用HPMV-DN固态软启对高压直流电机启动方式的改进
和平电气自主研制开发的HPMV-DN系列中高压固态软起动器采用光纤触发均压均流技术对SCR串联组建进行控制，可满足静态、动态电压和电流的不同要求。成功的解决了SCR串联产生的均压问题和信号同步问题。主要性能参数：1.工作电压：2.3~13.8KV 2.功率范围：250~25000KW 3.控制模式：突跳起动、电压斜坡、恒流、转速控制（选配）。4.起动方式：软起、直起、软停、自由停止。5.操作方式：本柜、外控、通讯遥控（选配）。6.通讯方式：485接口：Modbus协议或其它协议。
引入HPMV-DN固态软启后的改进工作如下：
引进HPMV-DN软启柜，取高压柜断路器合闸信号作为软启柜启动信号，分闸信号作为停止型号。软启柜旁路运行、高压电机全压运行后，引旁路信号常开点作为励磁柜投励信号，另外取软启柜门禁连锁信号（无源信号输出）作为软启柜故障信号，此点动作，引起高压柜跳闸。
高压柜跳闸回路原理图改造如下图所示：
论文作者:乔娇,李秋晓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
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