科技与应用经济与社会发展研究高压软启动器在加氢气循环压缩机电机控制中的应用 洛阳永龙能化有限公司 宋仁委
摘要：在加氢气循环压缩机控制系统改造上，应用高压软启动器能够改善系统稳定性和可靠性。基于此，本文结合加氢气循环压缩机电机控制需求，对高压软启动器的电机控制原理和技术参数展开了分析，并对改进得到的电机控制方式的功能优势和故障排查问题进行了探讨，为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：高压软启动器；加氢气循环压缩机；电机控制
一、直接全压起动的危害性及软起动益处分析
我公司乙二醇装置加氢气循环压缩机组主驱动电动机3550kW，属超大型电机，如直接全压起动，危害性：（1）引起电网电压波动，影响同电网其它设备的运行。交流电动机在全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的4~7倍，当电机的容量相对较大时，该起动电流会引起电网电压的急剧下降，影响同电网其它设备的正常运行。软起动时，起动电流一般为额定电流的2~3倍，电网电压波动率一般在10%以内，对其它设备的影响非常小。（2）对电网的影响：①超大型电机直接起动的大电流对电网的冲击几乎类似于三相短路对电网的冲击，常常会引发功率振荡，使电网失去稳定。②起动电流中含有大量的高次
谐波，会与电网电路参数引起高频谐振，造成继电保护误动作、自动控制失灵等故障。软起动时起动电流大幅度降低，以上影响可完全免除。（3）伤害电机绝缘，降低电机寿命。①大电流产生的焦耳热反复作用于导线外绝缘，使绝缘加速老化、寿命降低。②大电流产生的机械力使导线相互摩擦，降低绝缘寿命。③高压开关合闸时触头的抖动现象会在电机定子绕组上产生操作过电压，有时会达到外加电压的5倍以上，这样高的过电压会对电机绝缘造成极大伤害。软起动时，最大电流降低一半左右，瞬间发热量仅为直起的1/4左右，绝缘寿命会大大延长；软起时电机端电压可以从零起调，可完全免除过电压伤害。（4）电动力对电机的伤害。大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会造成夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。软起动时，由于最大电流小，则冲击力大大减轻。因此对压缩机采用软启动控制方式，使设备功率损失和给电网带来的冲击得到减少。
二、高压软启动器在加氢气循环压缩机电机控制中的应用分析
（一）应用原理
结合压缩机电机控制需求，需要采用减压启动方式，使启动电压和电机启动电流与启动转矩得到减小。采用高压软启动器，可以利
用晶闸管调压，通过导通角对软启动器的输出
电压大小进行控制，达到降压软启目标。从设
备应用原理上来看，利用大功率可控硅作为主
回路开关件，能够对可控硅导通角进行调整，
促使电机电压平稳升降，实现无触点通断。根
据负载和工况，可以完成启动电流任意设定。
采用可控硅串联技术，利用光纤进行控制信号
传输，能够对可控硅串进行控制，实现同时导
通和关断，因此能够使压缩机电机启动过程得
到有效控制。从高压软启动器组成结构上来看，
包含控制模块、隔离开关、旁路接触器、网侧
接触器和功率因数补偿电容等，需要在主路
启动器前接入补偿电容，在电机停时跳开。控
制模块负责进行电源启动控制，可以利用EVT
接收器和发送器进行控制指令发送和回馈传
感器信号的接收，实现电源触发控制。EVT为
电子式电压变送器，能够实现三相电压检测，
并转化为PWM信号传送至接收机，由接收器
转化为正弦波实现晶闸管触发控制[1]。在发送
四楞筋骨草
机与接收机之间，可以采用光纤连接，保证信
号传输的安全性和可靠性。
（二）技术参数
选用的高压软启动器为和平牌HPMV-DN
烤肉炉子
系列软启动器，属于固态软启动器，针对启动
时间、停止时间、初始电压都能做到平滑可调，
并且限流范围1-4倍平滑可调。连接负载为三
相异步电机，工作电压在2.3-13.8kV范围内，
功率在160-6000KW之间。电机满载电流可
调，初始电压为10-50%线电压，电流限流
为100-400%额定电流，加速时间和软停时间
在1-30s内，脉冲突跳启动为0.1-1.0s，达到
80%线电压，每小时启动次数锁定为1-4次，
通讯采用RS485协议。完成初始电压和转矩
设定后，电机接收到启动信号后开始立即旋转。
利用80%额定电压的脉冲电压，可以对高静
摩擦阻力矩或高惯性负载作用进行克服。在
上电前，需要完成设备静态检查，确定回路接
线、电源规格等符合要求，相电压测量结果在
规定范围内。接通控制电源后，确认指示灯与
控制参数正确，可以进行触发测试，应保证触
发电压时序正确。给定启动电机信号，主路接
触器将吸合，晶闸管将进行软启动控制，使启
动电压随导通角变化提升，直至达到额定电压，
旁路基础漆发生闭合，结束软启动。开展高压
试验，实现参数调节与重新设定，可以完成压
缩机电机启动过程调试。
（三）功能优势
应用高压软启动器，能够减小电机定子
线圈与转子上电动力，避免各部件因应力过大
发生损坏。与此同时，减小启动电流能够避免
大焦耳热的产生，减缓电机发生的绝缘老化问
题。通过使启动电压缓慢提升，也能减小连接
设备受到的电压波动，保证其他用电设备正常
工作。高压软启动器由各种接触器和控制器模
块构成，设备具备脉冲突跳功能，能够对高静光端机机箱
摩擦负载进行克服，同时具备泵停止功能，能
棉花剥壳机够对泵停机的水锤效应进行克服[2]。在电流过
大时，晶闸管可以自动断开，过载时也能提供
拖曳声纳智能式保护。设备具有自诊断功能，可以提供
过流、欠流、断相、零序接地等各种保护。采
pstl
用光纤实现高低压隔离，能够保证设备安全
运行。采用控制模块对采集的数据进行处理，
实现设备保护控制，能够为电机稳定运行提供
保证。
三、结论
在加氢气循环压缩机电机控制方面，应
用高压软启动器能够利用晶闸管实现调压调
速，通过导通角使电机输入电压逐步提升至额
定值，直至启动结束，不仅能够使超大电流冲
击和够高启动转矩问题得到解决，也能实现电
机定子电压的无级平滑调节，因此具有一定应
用优势。在实际应用过程中，需要掌握启动器
可能出现的故障状态，并通过及时排查保证装
置稳定运行。
参考文献
[1]安占国.离心式空气压缩机软启动器调
试与排故[J].工业技术创新,2017(3):60.
[2]徐帅.6k V软启动器在-390泵房电
机控制中的应用[J].内蒙古煤炭经
济,2017(9):142-143.
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