1 引言

某氧氣廠兩套21000空分，使用兩臺10kV空壓機（Siemens 10500kW,696A），兩臺10kV氧壓機（上海電機廠 4200kW，270A）。四臺電機都采用襄樊大力熱變電阻軟啟動器進(jìn)行啟動，用珠海萬力達(dá)MMPR-10H3-T1型綜保進(jìn)行控制啟動操作。本文扼要介紹其工作原理，并對兩起啟動失敗案例進(jìn)行分析與探討。

2 電機啟動原理

2.1 熱變電阻軟啟動器原理

高壓熱變電阻軟啟動器由具有負(fù)溫度特性的三相平衡電阻組成，當(dāng)該電阻通入電流時，電阻體溫度逐步升高而電阻體逐減小，從而使電阻端電壓逐步升高，啟動轉(zhuǎn)矩逐步增加，以實現(xiàn)電機平穩(wěn)啟動且降低啟動電流。其屬于恒電流軟啟動,啟動電流為電機額定電流的2.0~3.5倍, 其啟動電流曲線如圖1。

圖1 啟動電流曲線

備注：1為直接啟動電流曲線； 2為串熱變電阻后啟動電流曲線

2.2 一次回路

空壓機電機與氧壓機電機一次回路原理相同。

圖2 一次原理圖

2.3 二次回路

現(xiàn)給出氧壓機電機二次回路圖。圖3為電流回路；圖4為運行柜原理圖，圖5為其簡圖；圖6為短接柜原理圖，圖7為其簡圖。

圖3-1 電流回路

圖3-2 電流回路

圖4 運行柜原理圖

圖5 運行柜原理簡圖

圖6 短接柜原理圖

圖7 短接柜原理簡圖

2.4 啟動操作

由DCS發(fā)信號，電機降壓啟動。當(dāng)啟動電流下降至1.5倍額定電流及綜保設(shè)定時間滿足（如40秒）時，QF1運行柜JBZ1的39、40接點閉合聯(lián)系鎖合短接柜QF2, QF2合閘后切除熱變電阻軟啟動器，此時電機投全壓，起動過程結(jié)束。為了確保熱變電阻軟啟動器在使用完畢后從電力線路中脫開，防止長期帶電，拉下上、下隔離刀。

3 兩起啟動失敗案例分析

3.1空壓機啟動失敗

此案例發(fā)生在開機調(diào)試階段。由DCS發(fā)信號合QF1后，QF1合閘電機開始降壓啟動，當(dāng)啟動電流滿足要求時，QF1運行柜JBZ1輸出合QF2短接柜，即接點39、40閉合，閉合時間1秒后，QF2合閘。QF2合閘5秒后，QF1跳閘，QF2聯(lián)鎖跳閘，電機啟動失敗。

QF1運行柜JBZ1顯示“QF2拒動”。而事實上QF2準(zhǔn)確合閘，且整個啟動過程都正常，為何啟動失敗，且QF1運行柜JBZ1顯示“QF2拒動”？原因可能就在QF2信號反饋問題上。

經(jīng)查，QF2發(fā)出的合閘信號與QF1運行柜JBZ1所需接收QF2合閘信號不在同一回路。對信號回路進(jìn)行調(diào)整，即：把QF2發(fā)出的合閘信號與QF1運行柜JBZ1所需接收QF2合閘信號調(diào)整到同一回路，電機成功啟動。

3.2氧壓機啟動失敗

此案例發(fā)生在設(shè)備檢修后。由DCS發(fā)信號合QF1后，QF1合閘電機開始降壓啟動，當(dāng)啟動電流滿足要求時，QF1運行柜JBZ1輸出合QF2短接柜，即接點39、40閉合，閉合時間1s后，QF2沒合閘。

再等30s，QF2仍沒有動作，氧壓機電機電流仍沒有明顯變化（由啟動電流下降到輕載運行電流170A）。如果氧壓機電機繼續(xù)通過熱變電阻軟啟動器運行下去，而不將其切除，那么熱變電阻軟啟動器會持續(xù)升溫，后果不堪設(shè)想。

為了確保人身與設(shè)備安全，情急之下，在QF1運行柜上操作SA1開關(guān)，停下電機。

QF2沒有合閘， 分析：①聯(lián)鎖QF2合閘回路出問題，如BZ1接點39、40沒有閉合； ②QF2信號反饋出問題，QF2沒有動作，其信號已送到JBZ1輸入接點52、60。依據(jù)珠海萬力達(dá)JBZ2（MMPR-20H-T2型微機電動機差動保護(hù)裝置）產(chǎn)品說明書關(guān)于QF2拒動閉合說明：當(dāng)閉合單元輸出合QF2信號5s后，QF2柜仍沒有合上即端子52、60未閉合，保護(hù)裝置分閘并報警“QF2拒動”。

經(jīng)查，原來是TA3進(jìn)微機JBZ1的電流保護(hù)回路開路。這樣一來，JBZ1就失去了何時閉合39、40的判斷依據(jù)，更失去了QF2有無閉合與其他保護(hù)功能的判斷依據(jù)。TA3試驗端子恢復(fù)后，電機成功啟動。

4 結(jié)論

上述的故障也許不是很難，但是畢竟還是故障。一旦是故障，肯定要造成損失。拿空壓電啟動失敗造成電能的損失來說吧：啟動20s內(nèi)按3倍額定電流來計算，1.732×10kV×3×696A×0.89×20S/3600S=178.8kWh。這是直接的損失。簡接損失就無法計算, 如傷害設(shè)備, 影響生產(chǎn)等。

希望在調(diào)試時盡量做到每一個信號準(zhǔn)確無誤，在檢修后每一個信號都能準(zhǔn)確恢復(fù)，在開機前能檢查到位，保證每一次開機順利成功。

（本文選編自《電氣技術(shù)》，作者為石海欽。）