ZDGR系列高壓固態(tài)軟啟動(dòng)柜
(也稱(chēng)：高壓固態(tài)軟啟動(dòng)裝置、高壓晶閘管軟啟動(dòng)柜、高壓可控硅軟起動(dòng)柜）
一、技術(shù)概述
完整的ZDGR系列高壓固態(tài)軟啟動(dòng)柜是一個(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：132KW-80000KW
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：100-500Ie 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、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)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),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),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，當到相序錯誤時(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**變?yōu)殡娮釉褂?*，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核微控制器執行控制，控制實(shí)時(shí)、顯示直觀(guān)、可靠性高、穩定性好。
1.5.7 采用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、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)。
