一、技術(shù)概述

完整的ZDGR系列軟起動(dòng)裝置是一個(gè)標準的電機起動(dòng)、保護裝置，用來(lái)控制和保護高壓交流電機。標準的ZDGR產(chǎn)品主要由以下部件組成：高壓可控硅模塊、可控硅保護部件、光纖觸發(fā)部件、真空開(kāi)關(guān)部件、信號采集與保護部件、系統控制與顯示部件。

可控硅模塊：每相中采用相同參數的可控硅串并聯(lián)安裝在一起。根據所使用電網(wǎng)的峰值電壓要求，選擇可控硅串聯(lián)的數量不同。

閥體保護單元：包括由RC網(wǎng)絡(luò )組成的過(guò)電壓吸收網(wǎng)絡(luò )、由均壓?jiǎn)卧M成的均壓保護網(wǎng)絡(luò )。

光纖觸發(fā)部件：采用強觸發(fā)脈沖電路，保證觸發(fā)的一致性和可靠性；利用光纖觸發(fā)進(jìn)行可靠高低壓隔離。

真空開(kāi)關(guān)部件：在起動(dòng)完成后，三相真空接觸器自動(dòng)吸合，電動(dòng)機投入電網(wǎng)運行。

信號采集與保護部件：通過(guò)電壓互感器、電流互感器、避雷器、零序電流互感器對主回路電壓、電流信號進(jìn)行采集，主CPU控制并進(jìn)行相應保護。

系統控制與顯示部件：32位ARM核微控制器執行中心控制、中文液晶人機界面顯示。

1.1、使用條件

環(huán)境溫度：-25℃～+50℃

使用場(chǎng)所:戶(hù)內，不受陽(yáng)光直射，無(wú)塵埃、腐蝕性氣體、易燃易爆氣體、油霧、水蒸汽、滴水或鹽分防雨防潮

濕度：5%-95%,無(wú)水珠凝結

振動(dòng):低于5.9m/sec2(=0.6g)
無(wú)金屬屑，導電塵埃，腐蝕氣體及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所

海拔高度: ≤1500米(大于1500米需要降容使用)；

1.2、技術(shù)參數

負載種類(lèi)：三相中高壓鼠籠式異步、同步電機

額定電壓：3KV、6KV、10KV±30%

電源頻率： 50Hz

適配功率：710KW

電機的滿(mǎn)載電流：15-9999  可調

起始電壓：(20～100%)Ue   可調

起始電流：(20～100%)Ie 可調

限流倍數：100-500%Ie 可調

起動(dòng)/停止時(shí)間：    0-120S   可調

四種起動(dòng)控制曲線(xiàn): 電壓斜坡起動(dòng)指數曲線(xiàn)

電壓斜坡起動(dòng)線(xiàn)性曲線(xiàn)

電流斜坡起動(dòng)指數曲線(xiàn)

電流斜坡起動(dòng)線(xiàn)性曲線(xiàn)

突跳電壓：20-100%Ue 可調  突跳時(shí)間： 0-2000ms 可調

起動(dòng)頻次：1—6次/小時(shí)

每?jì)纱伍g隔時(shí)間不少于10分鐘

接地方式：三相，中性點(diǎn)不接地

通訊接口：RS-485接口

冷卻方式：自然風(fēng)冷

主回路進(jìn)出線(xiàn)方式：下進(jìn)下出

控制方式：一拖一

防護等級: IP32

1.3、工作原理

1.3.1  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置采用計算機控制技術(shù)和電力電子技術(shù)相結合，主回路的開(kāi)關(guān)元件采用高壓大功率晶閘管，通過(guò)控制晶閘管來(lái)實(shí)現輸出電壓，起動(dòng)電流根據起動(dòng)條件得到最優(yōu)控制，實(shí)現電動(dòng)機的平穩起停。

1.3.2  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置通過(guò)控制晶閘管可降低加在電機上的電壓，然后通過(guò)慢慢地控制加在電機上的電壓和電流平滑地增加電機轉矩，直到電機加速到全速運行，可以有效減小起動(dòng)電流，同時(shí)晶閘管靜態(tài)、動(dòng)態(tài)均壓保護措施，應具有技術(shù)先進(jìn)、結構緊湊、安全可靠、維護方便等特點(diǎn)。

1.3.3  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置柜體采用焊接結構，具有防塵性好、結構緊湊、美觀(guān)大方的特點(diǎn)。

1.3.4  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置通過(guò)控制晶閘管可降低加在電機上的電壓，起動(dòng)電流為額定電流的1～5倍可調。

1.3.5  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置采用信號多級處理及隔離技術(shù)，具有很強的抗干擾能力。

1.3.6  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置能準確的采集高壓主回路的同步信號和電流信號，有效的實(shí)現閉環(huán)控制。

1.3.7  高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置具有旁路功能，起動(dòng)完成后無(wú)擾切到工頻運行。

1.4、保護功能

1.4.1  過(guò)載保護共6級保護級別，根據所設定的過(guò)載保護曲線(xiàn)進(jìn)行保護；

1.4.2  過(guò)流保護：20—500%Ie 通過(guò)檢測運行過(guò)程中的電流實(shí)現運行過(guò)程中的過(guò)流保護；

1.4.3  過(guò)壓保護：主電網(wǎng)電壓上升到120%額定電壓時(shí),延遲1～10S(可調)，跳閘保護；

1.4.4  欠壓保護：主電網(wǎng)電壓低于額定電壓70%時(shí),延遲時(shí)間1～10S(可調)，跳閘保護；

1.4.5  缺相保護：當任意一相缺失時(shí)，跳閘保護；

1.4.6  相序保護：可設置相序檢測，當檢測到相序錯誤時(shí)保護；

1.4.7  相電流不平衡：主回路電流不平衡度超過(guò)設定數值（0～100%可調），跳閘保護；

1.4.8  晶閘管過(guò)溫保護：當晶閘管散熱器溫度超過(guò)85℃時(shí)，跳閘保護；

1.4.9 起動(dòng)超時(shí)保護：在設定的最長(cháng)起動(dòng)時(shí)間內（0～120S可調）,電動(dòng)機仍未達到全速,跳閘保護；

1.4.10零序保護：當檢測到漏電電流時(shí)，跳閘保護

1.4.11具有自檢程序：開(kāi)機自檢

1.5、技術(shù)特點(diǎn)及配置

1.5.1 免維護：可控硅是無(wú)觸點(diǎn)的電子器件，不同于其他類(lèi)型的產(chǎn)品需經(jīng)常維護液體和部件等，把機械壽命變?yōu)殡娮釉褂脡勖?，連續運行數年也無(wú)需停機維護。

1.5.2 安裝使用簡(jiǎn)單：ZDGR是一個(gè)完整的電機起動(dòng)控制和保護系統。在加高壓運行前，允許使用低壓對整個(gè)系統進(jìn)行電氣測試。

1.5.3  采用高壓功率晶閘管，組件式結構、模塊化設計，便于安裝維護。

1.5.4  具有多重過(guò)電壓吸收、保護技術(shù)

1.5.5  內置有直接起動(dòng)容量的真空接觸器，在檢修過(guò)程中或出現故障時(shí)，電動(dòng)機可以采用直接起動(dòng)方式工作，保證生產(chǎn)的連續性。

1.5.6  采用32位ARM核微控制器執行中心控制，控制實(shí)時(shí)高效、顯示直觀(guān)、可靠性高、穩定性好。

1.5.7  采用國外著(zhù)名高抗干擾性的數字式觸發(fā)器與光纖隔離技術(shù)、使得裝置的高、低壓做到可靠的隔離。

1.5.8  采用中文液晶顯示系統，操作界面人性化。

1.5.9 RS-485通訊接口，標準MODBUS協(xié)議?？膳c上位機或集中控制中心進(jìn)行通信。  

1.5.10所有電路板均經(jīng)過(guò)嚴格的老化實(shí)驗，并進(jìn)行三防處理,主板及所有控制板CPU全部選用原裝進(jìn)口產(chǎn)品。

1.5.11電壓取樣采用電磁式電壓互感器取樣線(xiàn)性好，抗干擾性強，無(wú)零漂

1.5.12高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置有三相電壓、三相電流顯示。保護功能：缺相、欠壓、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載等，采用RS485接口引至集中監控。

1.5.13高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置母線(xiàn)采用優(yōu)質(zhì)電解銅，純度達到99.99%，載流量及截面積按設計要求，柜內結構采用高絕緣性能材料模具作支撐，進(jìn)、出接線(xiàn)易于接線(xiàn)，柜內有固定線(xiàn)卡。

1.5.14高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置預留系統信號接點(diǎn)：

 = 1 \* GB3  \* MERGEFORMAT ① 輸出信號接點(diǎn):

運行狀態(tài)信號：常開(kāi)觸點(diǎn)               停止狀態(tài)信號：常閉觸點(diǎn)  

故障狀態(tài)信號：常開(kāi)觸點(diǎn)               4~20mA模擬輸出信號

 = 2 \* GB3  \* MERGEFORMAT ② 外部輸入信號接點(diǎn):

遠程起動(dòng)信號輸入: 無(wú)源常開(kāi)接點(diǎn)       遠程停機信號輸入: 無(wú)源常閉接點(diǎn)

DCS起動(dòng)信號輸入: 無(wú)源常開(kāi)接點(diǎn)        DCS停機信號輸入: 無(wú)源常閉接點(diǎn)

開(kāi)關(guān)柜就緒信號輸入: 無(wú)源常開(kāi)接點(diǎn)

1.6、操作/控制方式

4.7.1 輸入方式：菜單化，中文液晶人機界面顯示；

4.7.2 設有本地、遠程（外部干接點(diǎn)）、DCS、通迅（485接口、Modbus）控制功能；

1.7、外形尺寸

軟起動(dòng)柜外形尺寸為1000×1500×2300（寬×深×高），內部布局滿(mǎn)足安全、接線(xiàn)方便、檢修方便等要求。

二、起動(dòng)特點(diǎn)

2.1、軟起動(dòng)控制模式

軟起\軟停電壓(電流)特性曲線(xiàn)

ZDGR系列軟起動(dòng)裝置有多種起動(dòng)方式：限流軟起動(dòng)、電壓線(xiàn)性曲線(xiàn)起動(dòng)、電壓指數曲線(xiàn)起動(dòng)、電流線(xiàn)性曲線(xiàn)起動(dòng)，電流指數曲線(xiàn)起動(dòng)；多種停車(chē)方式：自由停車(chē)、軟停車(chē)、制動(dòng)剎車(chē)，軟停+制動(dòng)剎車(chē)，還具有點(diǎn)動(dòng)功能。用戶(hù)可根據負載不同及具體使用條件選擇不同的起動(dòng)方式和停車(chē)方式。

2.1、限流軟起動(dòng)

使用限流軟起動(dòng)模式時(shí)，起動(dòng)時(shí)間設置為零，軟起動(dòng)裝置得到起動(dòng)指令后，其輸出電壓迅速增加，直至輸出電流達到設定電流限幅值Im，輸出電流不再增大，電動(dòng)機運轉加速持續一段時(shí)間后電流開(kāi)始下降，輸出電壓迅速增加，直至全壓輸出，起動(dòng)過(guò)程完成。

2.2、電壓指數曲線(xiàn)

輸出電壓以設定的起動(dòng)時(shí)間按照指數特性上升，同時(shí)輸出電流以一定的速率增加，當起動(dòng)電流增至限幅值Im時(shí)，電流保持恒定，直至起動(dòng)完成。使用此模式時(shí)，需同時(shí)設定起動(dòng)時(shí)間和限流倍數。

2.3、電壓線(xiàn)性曲線(xiàn)

輸出電壓以設定的起動(dòng)時(shí)間按照線(xiàn)性特性上升，同時(shí)輸出電流以一定的速率增加，當起動(dòng)電流增至限幅值Im時(shí)，電流保持恒定，直至起動(dòng)完成。

2.4、電流指數曲線(xiàn)

輸出電流以設定的起動(dòng)時(shí)間按照指數特性上升，當起動(dòng)電流增至限幅值Im時(shí)，電流保持恒定，直至起動(dòng)完成。使用此模式時(shí)，需同時(shí)設定起動(dòng)時(shí)間和限流倍數。

2.5、電流線(xiàn)性曲線(xiàn)

輸出電流以設定的起動(dòng)時(shí)間按照線(xiàn)性特性上升，當起動(dòng)電流增至限幅值Im時(shí)，電流保持恒定，直至起動(dòng)完成。

 

2.6、突跳轉矩軟起動(dòng)

突跳轉矩軟起動(dòng)模式主要應用在靜態(tài)阻力比較大的負載電動(dòng)機上，通過(guò)施加一個(gè)瞬時(shí)較大的起動(dòng)力矩以克服大的靜摩擦力矩。該模式下輸出電壓迅速達到設定的突跳電壓，當達到預先設定的突跳時(shí)間后降為起始電壓，再根據所設定的起始電壓\電流、起動(dòng)時(shí)間平穩起動(dòng)，直至起動(dòng)完成。

2.7、自由停車(chē)

當軟停車(chē)時(shí)間和剎車(chē)時(shí)間同時(shí)設置為零時(shí)為自由停車(chē)模式，軟起動(dòng)裝置接到停機指令后，首先封鎖旁路接觸器的控制繼電器并隨即封鎖主電路晶閘管的輸出，電動(dòng)機依負載慣性自由停機。

2.8、軟停車(chē)

當軟停車(chē)時(shí)間設定不為零時(shí)，在全壓狀態(tài)下停車(chē)則為軟停車(chē)，在該方式下停機，軟起動(dòng)裝置首先斷開(kāi)旁路接觸器，軟起動(dòng)裝置的輸出電壓在設定的軟停車(chē)時(shí)間內逐漸降至所設定的軟停終止電壓值，軟停車(chē)過(guò)程結束起動(dòng)裝置轉為剎車(chē)制動(dòng)狀態(tài)(剎車(chē)時(shí)間不為零)或自由停止。

2.9、制動(dòng)剎車(chē)

當軟起動(dòng)裝置設置了剎車(chē)時(shí)間并且選擇了剎車(chē)時(shí)間繼電器輸出，則當軟起動(dòng)裝置自由停止后，剎車(chē)時(shí)間繼電器輸出信號在停(剎)車(chē)時(shí)間內保持有效。用該時(shí)間繼電器輸出信號控制外置制動(dòng)單元或機械抱閘電氣控制單元。

2.10、軟停+制動(dòng)剎車(chē)

當軟起動(dòng)裝置設置了軟停時(shí)間，并且設置了剎車(chē)時(shí)間，軟起動(dòng)裝置首先斷開(kāi)旁路接觸器，軟起動(dòng)裝置的輸出電壓在設定的軟停車(chē)時(shí)間內逐漸降至所設定的軟停終止電壓值，軟停車(chē)過(guò)程結束后在所定的剎車(chē)時(shí)間內剎車(chē)。

三、結構特性

3.1 結構和外殼

3.1.1結構：結構采用GB11022-1999-T高壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備的共用技術(shù)要求，在柜體中應用密封處理，減少對機器內部的污染，布局合理。先進(jìn)的數字觸發(fā)系統將低壓控制通過(guò)光纖連接到高壓部分，便捷的維修設計允許各相模塊可以迅速單獨進(jìn)行更換。為運行安全起見(jiàn)，高壓部分和低壓部分完全隔離開(kāi)來(lái)。

3.1.2CGR-HA整體結構被劃分為3個(gè)相互絕緣的部分。由高壓可控硅模塊、閥體保護單元、真空開(kāi)關(guān)部件等組成的高壓回路；由光纖觸發(fā)部件、信號采集與保護部件組成的可控硅觸發(fā)及信號采集與系統保護單元；由系統控制與顯示部件構成的系統控制和人機交互單元；3個(gè)單元之間相互絕緣，做到高、低壓之間的可靠隔離。電源電纜可以從機柜的底部位置進(jìn)入，在柜體內留有足夠的空間以便于接電源進(jìn)線(xiàn)、電機電纜從機柜的底部位置進(jìn)入允許適當地進(jìn)行彎曲。

3.1.3接地：為保障CGR-HA的可靠運行，機柜中各控制單元地線(xiàn)相連接至機柜的下部接地銅排上。

3.1.4柜體特點(diǎn)：柜體采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，各部件經(jīng)數控機床加工，折彎后焊接而成；所有部件具有足夠的機械強度，能承受運輸、安裝及運行時(shí)短路所引起的作用力而不致?lián)p壞變形；采用先進(jìn)的噴塑工藝，柜體外形美觀(guān)大方，柜體防護等級可達IP32。

3.2、主母線(xiàn)和分支母線(xiàn)系統

3.2.1三相主母線(xiàn)的規格滿(mǎn)足連續供給額定電流的要求；三相系統支母線(xiàn)的規格滿(mǎn)足連續供給相關(guān)設備額定電流要求。

3.2.2母線(xiàn)、連接處及支承件有足夠的機械強度，能滿(mǎn)足機械和短路故障時(shí)產(chǎn)生的應力要求。

3.2.3設備和母線(xiàn)之間單獨電路的連接線(xiàn)承受同一設備的額定電流。

3.2.4母線(xiàn)對地及相間絕緣滿(mǎn)足高壓試驗的要求，母線(xiàn)搭接處有絕緣搭接件與柜體隔。

3.2.5柜內母線(xiàn)及有關(guān)部件能夠承受系統短路電流。

3.2.6母線(xiàn)和電流絕緣按照規范標記或用不同顏色來(lái)標記。

3.3 輔助及控制回路

3.3.1每個(gè)控制回路和輔助回路都設單獨的微型斷路器；

3.3.2所有控制線(xiàn)均為PVC線(xiàn)槽、內層金屬軟管絕緣，導線(xiàn)銅芯截面為1.5mm2；

3.3.3導線(xiàn)終端有電線(xiàn)接線(xiàn)端子并標有明顯的線(xiàn)號標記，且線(xiàn)號與二次接線(xiàn)圖一致；

6.3.4柜內控制線(xiàn)使用線(xiàn)槽敷設，安裝在兩個(gè)不同單元器件之間的連線(xiàn)經(jīng)過(guò)端子排轉接。