软启动器在井用潜水电泵中的应用
软启动器在排水泵站自动化系统中的应用
软启动器在排水泵站自动化系统中的应用在排水泵站自动化系统中，软启动器属于自动化技术及电力电子技术的结合，为延长设备使用寿命、降低设备能耗起来很大的促进作用，本文对软启动器在排水泵站自动化系统中的应用做出了阐述。
标签：软启动器;排水泵站;自动化系统应用一、软启动器的作用与特点1、软启动器的作用众所周知，鼠笼式异步电机采用全压起动时起动电流大，起动时间长。
当电机的功率较大时，起动电流很大，将引起配电系统的电压降，影响接在同一台变压器或同一条供电线路上的其它电气设备的正常工作，甚至使柴油发电机组熄火停机。
同时由于起动转矩较大，将对负载产生冲击，增加传动部件的磨损和额外维护。
所以当电机的容量较大（一般为超过电源容量的20%—30%）时，均采用降压起动。
传统上采用的降压起动的方法有Y/△起动和自耦降压起动。
虽然这两种起动方式均可降低起动电流，但是在降压起动过程完成后的分档投切和加全压的瞬间，仍将产生数倍额定电流的尖峰电流（二次冲击电流），此电流将对配电系统造成冲击，同时产生的破坏性的动态转矩会引起水泵电机的机械震动，对电机的转子、中间齿轮等非常有害，并使供电线路电耗增大。
图1 电流限幅启动采用软启动器，可以控制电动机电压，使之产生逐步增加的平滑的交流电压加在交流电动机上，使其在启动过程中逐渐升高，按预先设定的方式和参数进行渐进地加速，实现软起动。
这样可以对大电机实现平滑、均匀稳定的起动，避免大电机起动时对电网的冲击，减少机械震动噪音和供电线路的电耗。
因此软启动器在市场上得到广泛应用，并且软启动器所附带的软停车功能有效地避免了水泵停止时所产生的“水锤效应”。
2、现代软启动器的特点现代软启动器，是采用电力电子技术，微处理器技术及现代控制理论设计生产的，具有先进水平的新型节能软启动器，是传统降压启动器的理想换代产品。
它具有下述显著特点。
1）降低电机起动电流、降低配电容量、避免增容投资。
2）降低起动机械应力，延长电动机及相关设备的使用寿命。
高压电气软起动在排水泵上的应用
高压电气软起动在排水泵上的应用枣庄矿业集团高庄煤矿 刘 敢 赵振华摘 要 该文介绍了高压电气软启动器在井下大功率水泵上的应用情况,结合本矿实际情况,论述了高压电气软启动器的工作原理及工作过程。
总结了电气软启动较直接启动的优点及广阔的使用前景。
关键词 高压电气软启动 晶闸管 水泵 真空开关 高庄矿-430泵房是井下的主排水泵房,有四台DK M500-57×9型水泵,电机电压为6kV,电机功率为1120kW,直接起动时起动电流可达到700～900A,即额定电流的5～7倍,如果频繁起动,会造成电动机绕组因电流过大引起过温,加速绝缘老化,造成相间短路。
另外,电机起动瞬间造成较大的电压降,使电网电压产生波动,影响其它设备的正常使用。
-370泵房由于长期采用全压起动曾造成多次烧坏电机的事故,还会给水泵带来机械冲击,造成水泵传动机构的非正常磨损及损坏,影响传动效率,缩短水泵使用寿命。
为解决以上问题,高庄矿引进了QBG-180Π6000R型高压电气软起动装置。
1 软起动器的工作原理高压软起动器主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置,主要分为四个部分,即主回路、旁路、反馈回路和控制回路。
当电机启动时,根据外部所给信号起动控制器,控制器通过内部运算,按照设定的程序开通晶闸管,并根据控制晶闸管的导通角来改变输入电机的电压值。
控制器通过对起动曲线和转速的监测和运算,投入旁路真空控制器,满压后切除晶闸管系统,完成软起动过程。
-430泵房排水泵软起动控制系统图如图1。
图1 软起动顺序起动控制系统图2 软起动系统简介2.1 系统高压回路由2个回路组成:由BG P30-6型隔爆高压真空开关K2、QBG-180Π6000R型软起动器QBG1、智能真空开关QBG2组成的软起动回路。
由2台BG P30-6型隔爆高压真空开关K1、K3组成的正常运行回路。
2.2 系统控制回路由一台P LC防爆控制箱PXK和一台本安控制箱K X A组成。
软起动技术在水泵控制中的应用
软起动技术在水泵控制中的应用摘要：介绍了井用潜水泵和电动机的起动方式及其不足，重点叙述了软起动技术的特点、工作原理和应用。
关键词：水泵电动机软起动技术一、基本情况介绍长庆油田分公司水电厂主要业务有供电供水、水电设备检修及生产抢险施工、多元经济等三大业务。
主要承担八个采油厂、三个采气厂、甲醇厂、第二输油处、第三输油处等单位的生产生活供电业务，第一采油厂和第二采油厂的生产供水业务。
91个生产站点分布在陕、甘、蒙三省区16个县域。
庆阳长庆水电工程有限责任公司是水电厂的改制单位，具有独立法人资格的股份制企业，致力于石油、化工等行业用泵的研究与制造。
公司拥有一批经验丰富，理论基础扎实的工程技术人员。
并和高等院校和行业研究院所进行广泛的联合。
已形成具有自己的特色系列产品。
在生产各类潜水电泵的基础上，又相继开发出了130ztq型整筒泵。
通过产品开发和产品研究，培养和造就了一批科技开发队伍，企业通过技术改造和技术引进，消化吸收国外先进技术，企业的产品设计水平、工艺水平、生产制造水平在国内同行中处于领先地位。
我公司在吸收了国内外先进技术的基础上，生产的130ztq型整筒荣获国家专利。
ztq系列泵采用无轴向力设计，在高扬程工况下不给潜水电机传递轴向力，大大的提高了使用寿命。
轴承为靠介质润滑动轴承。
出口为法兰或螺纹连接，泵轴采用花键和电机连接。
产品结构简单，维修方便，体积小，重量轻。
高效节能，寿命长，材质优良。
独特的平衡装置，使泵不产生向下的轴向力，从而延长了电机的寿命。
应用的范围广，防沙能力强。
由于泵上采用耐磨填充聚四氟乙烯减磨垫片，增加了泵抗磨性能。
可比普通潜水泵的抗沙能力，提高5倍以上。
电机外壳采用优质无缝钢管，可提高电机本身质量，增加寿命。
2008年向八个采油厂和其它油田单位销售500台/套，实现销售收入2500多万元。
成套产品主要有电机、保护器、气水分离器、离心泵等四部分组成。
电机为两极三相鼠笼式异步电动机，由定子、转子、轴承及接头等构成。
潜油电泵降压软启动在大功率机组上的应用
潜油电泵降压软启动在大功率机组上的应用【摘要】潜油电泵（ESP）大功率机组由于功率较大，在不采用软启动时，启动电流高，启动转矩较大，对ESP的电器和机械部件寿命造成一定的影响。
本文通过对软启动降压的分析和计算，给出了软启动降压的大小，通过现有软启动地面设备对ESP井实施软启动，获得了较好的效果。
【关键词】潜油电泵降压软启动大功率应用＜b＞ 1 大功率机组降压软启动的必要性＜/b＞潜油电泵一般都工作在几千英尺以下的地层，然后通过长距离的动力电缆将电力传输给井下电机。
这种特殊的应用注定她本身就带有一定的降压软启动功能。
但是对于大功率机组，直接启动，启动电流还是比较高，电机启动转矩较大，加速了电缆和电机的老化程度，降低了寿命，同时启动转矩较大，容易使机组倒扣后掉井或损坏。
当泵挂不深而且又使用了较大的潜油电缆时，因电缆自身分掉的压降不是很大，电机端将获得较高的电压，致使启动电流增加。
如果地面变压器容量较小，同他并联的其它设备就会受到很大的影响。
因此对于大功率ESP 机组，直接启动带来的害处是不能忽视的。
＜b＞ 2 什么是降压启动＜/b＞降压启动顾名思义就是降低电压启动，也就是说在电机启动时（很短的时间0.1-0.4秒）将电机端部电压降低到正常水平以下，等电机启动起来以后再将电机端部电压恢复到正常的水平，保证电机正常运转。
一般的降压软启动包括，星角转换、定子端并联电阻等。
此文将介绍另外一种地面降压软启动装置。
＜b＞ 3 软启动地面设备概况＜/b＞此设备是美国Southwest Electric Co.公司专门为潜油电泵生产的FACT-PAC 变压器。
13800V/60Hz电网直接供电，里面集成了K095高级电机保护器，L095显示单元和电流记录仪。
安装有软启动单元、接地保护和机组反转保护等设备，完全是高度集成一体化潜油电泵地面设备。
＜b＞ 4 降压软启动原理＜/b＞当按下启动按钮后，主回路真空接触器吸合，电流通过变压器次级流入软启动电抗器降压后进入井下电机。
石泉水电厂坝内深井泵ATS48软启动器除潮功能的实施
石泉水电厂坝内深井泵ATS48软启动器除潮功能的实施文章叙述了ATS48软启动器电机预热功能在陕西石泉电站坝内深井泵改造上的应用，对于高寒、潮湿地区的电机具有很好的除湿功能，确保电机干燥。
标签：石泉；深井泵；ATS48；电机预热1 概述ATS48软启动器是目前施耐德主流推广的软启动器系列。
产品性能稳定可靠，且具有独有的转矩控制方式、全面完善的保护功能、丰富的通讯功能、齐全的各项认证、可内三角连接、丰富的I/O端子等功能和特点，在电力、工矿、污水处理、建筑市政、石油化工、航海等许多行业具有广泛的应用，目前该产品全球市场占有率位居前列。
文章就是介绍ATS48电机预热功能在陕西石泉水电厂坝内深井泵改造上的应用。
施耐德ATS48软起电机预热功能一般用于防治电机冻结或防止可能导致冷凝的温度变化，对于高寒、潮湿地区的电机具有很好的除湿功能，确保电机干燥。
当逻辑输入端激活时，一个可调的电流将在一段延时后通入电机，该延时可以在0 到999s 之间设定。
此电流对电机在备用时进行加热但不会使其运转，以达到避免受潮导致电机绝缘下降的目的。
2 改造的必要性由于石泉水电厂是建厂40余年的老电厂，坝内廊道渗漏水严重，环境潮湿，易结露。
电动机长时间处于该潮湿环境中，电动机及电缆本体结露潮湿，导致线圈絕缘阻值降低甚至会降到零，此时应该对电动机进行干燥处理，从而使绝缘电阻，吸收比达到规定值，如果贸然投入运行，就有可能使电机线圈绝缘击穿。
因此，必须加设一定的除潮除湿设备，以确保新换设备的长期稳定运行。
建厂以来为缓解电机潮湿现象，在坝内深井泵处安装了多套加热板，以长期投入加热，提高环境温度，降低环境湿度来避免电机出现受潮现象，但因电动机外壳隔绝原因导致效果一般，且加热板长期投入，时常损毁，且用电安全难以得到保证，故需从源头解决该问题。
3 改造方案在坝内深井泵的技术更换改造过程中，针对深井泵电动机工作环境潮湿，电动机及电缆本体结露潮湿的现象严重，必须加设一定的除潮除湿设备。
软起动器在潜水泵电动机中的控制
电动机 。
（）软停止 ７
软起动器在接到软停机 的命令后 ， 自
动执行软停止程序 ，输出电压从全电压线性 降至终 止 电 压即起动时的初始 电压 ，如图 ４ 。与传统 的控制方式 相 比，电动机停机时都是通过瞬 间停 电完成 的，而软停止
功能对潜水泵来说可 以减小停机时瞬间产生的水锤效应 ， 避免高压水头对潜水泵 、管路及拍 门的冲击和损坏 。
动器 。经过 １ 年多时间的试运行 ，性能指标 满足 了生产
运行 的要求 ，使用效果 良好 。
二 、软起动器 的工作原理及过程
软起 动器实质上是一个晶闸管交 流调压器 ，通过改
图 １ Ｐ Ｄ ７ 型 软起动 器原 理图 Ｓ ５０
变晶闸管 的触 发角 ，可凋 节 晶 闸管凋 压 电路 的输 出 电
动器现场 各项 技术参 数 的设 置 情况。软起 动器 控 制潜水 泵 的起 动和停 止是 最佳 的技术选 择 。
【 关键 词 】 软起动 软停止 额定电压 额定 电流 自 检和保护
一
、
刖 吾
Ｋ 得电 ，工 作电流通过旁 路接触器 ＫＭ到 达电动机 ， Ｍｌ 水泵转入全压运行状态 ，此时软起动器各 项保护功 能仍 在起作用 ，泵开始正 常运转 。
逐渐随之增加 ，电动机从零开 始加 速 ，直 至晶 闸管 全导
部将进行 自检 ，如果有故障则立 即报警 。保护功 能通 常 有过热保护 、缺相保护 、三相不平衡度保 护和晶 闸管元 件保护。 （ ）额定 电流设定 电动机额定 电流 调节范 围为软 ２
通 ，经过设定的时间后 电动机转速 达到正常 ，软起 动器
（ ）起动过程 １
通过 现场 机旁箱 （ 或远控 ）按 下控
中高压固态软起动器在水泵控制中的应用
中高压固态软起动器在水泵控制中的应用发表时间：2016-06-08T16:03:04.830Z 来源：《基层建设》2016年4期作者：张启峰[导读] 目前在矿山供排水系统中存在泵站供电线路长，高压大功率电机驱动的情况。
云南思茅山水铜业有限公司云南省普洱市 665000摘要：目前在矿山供排水系统中存在泵站供电线路长，高压大功率电机驱动的情况。
有许多高压大功率电机在传统方式下启动运行，传统的起动方式存在着明显缺点，为了改善水泵启动时对电网的冲击，中高压固态软起动器是一个很好的选择，应该在供排水系统中得到全面推广使用。
关键词：电网冲击；中高压固态软起器；水泵控制；水锤云南思茅山水铜业有限公司改扩建的肖家坟尾矿库渗水泵站线路长达5公里，采用10KV供电，高压电机功率为1120KW，启动柜选用雷诺尔RNMV-10080-E型中高压固态软起柜。
传统的高压异步电动机降压起动方式有在定子回路串联电抗器、串联液体电阻器、或使用自耦变压器降压起动等。
传统的起动方式存在着明显缺点，如在起动过程中起动电流对电网和负载的冲击，机械承受起动冲击转矩，降低了可靠性及使用寿命，特别是在起停车过程中，会产生巨大的“水锤”效应。
冲击转矩和“水锤”效应使水泵及水泵配件遭到损坏，严重影响安全生产。
随着科学技术的发展，建立在晶闸管调压基础上的中高压固态软起动器作为三相电压3KV～10KV中高压电机起动、控制、保护、软停之用。
将逐步取代传统电机起动方式，也是大多数泵站的选择。
一、中高压固态软启器原理1、中高压固态软动器的工作原理、基本组成RNMV系列是雷诺尔中高压软起动器柜，在完整的RNMV包括：网侧真空接触器、控制变压器、控制模块、可控硅模块、电动机保护模块、高压旁路真空接触器。
软起动器部分仅包括：控制模块、控制变压器、可控硅模块等。
RNMV系列的控制核心是微处理器CPU，微处理控制系统可以对电动机及相关设备进行起动和保护。
CPU对SCR 进行相角触发控制以降低加在电动机上的电压，然后慢慢的提高加在电动机上的电压和电流来平滑的增加电动机转矩，直到电动机加速到全速运行。
电动机软启动器在排水系统的应用
第 ３ ０卷 第 ９期 ２ ０ ０ ８年 ９月
明显小于使用传统的启动运行方式， 成功启动运行 １ ０ ｍ ｉ ｎ 后， 人工输入一个停止命令， 电动机开始逐渐 减速慢慢到自由停止， 止回阀、 底阀同时关闭， 没有 了以往的强烈振动， 整个过程很平稳， 没有出现“ 水 锤” 效应。软启动软停车试运行成功后， 接着做各 种保护功能和远程监控的试验， 都达到了预期目标。
１ 传统的电动机启动
电动机的控制在改造之前是 Ｙ－△ 启动方式，
收稿日期： ２ ０ ０ ８－ ０ ８－ １ ４
·２ ·
华电技术
第３ ０卷
技术， 控制触发三相反并联晶闸管的导通角， 使加在 电动机上的电压按一定规律慢慢达到全电压， 从而 实现软启动电动机的目的。软启动器体积小、 转矩 可以调节、 启动平稳冲击小并具有软停机功能等优 点， 在各种电动机控制领域得到了广泛的应用。 ２ ． ２ 电动机软启动器的启动方式 电动机软启动器的启动有斜坡升压软启动、 电 流限幅启动、 阶跃启动及脉冲冲击启动。 斜坡升压软启动过程是从加入启动信号开始， 系统软件首先施加 ２ ０ ０～ ４ ０ ０ ｍ ｓ 的固定延时用于系 统自检， 然后由系统输出一个脉冲， 即打开一定的晶 闸管导通角， 使三相反并联晶闸管导通， 加到电动机 端子一个电压以克服静摩擦转矩， 这个电压为软启 动基值电压， 可设定。之后， 继续加大晶闸管导通角 使输出电压线性上升， 从软启动基值电压无级增加 到最大电压。在加速斜坡结束时， 加到电动机端子 上的电压等于电网输入电压， 启动过程完成。由于 不限流， 在电动机启动过程中， 有时要产生较大的冲 击电流， 使晶闸管容易损坏， 对电网影响也比较大， 实际很少应用。 电流限幅启动是在电动机启动的初始阶段启动 电流逐渐增加， 通过电流反馈实施闭环控制， 当电流 达到预先设定的值后保持恒定， 直至启动完毕， 如图 １所示。在实际应用中， 启动电流上升变化的速率 可以根据电动机负载调整设定， 电流上升速率大， 则 启动转矩大、 启动时间短。这种启动方式能实现连 续转变的启动控制无突跳现象， 可实现电动机平滑 启动并大大减少机械传动部分的冲击， 大大延长机 械传动系统的使用寿命， 实际应用也较多。Fra bibliotek０ 引言
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软启动器在井用潜水电泵中的应用
介绍了应用软起动器实现消除井用潜水泵起、停泵水锤的方法，以及软起动器的其它优点。
标签：软起动器；水锤；软停车
引言
我公司生活区有11口350米深井，用于向居民提供生活用水。
井用潜水泵型号为250QJ80-350，扬程350米，电机功率140kW。
潜水泵除三台采用变频器拖动外，其余7台均采用自耦降压起动。
起动时的初始电压为额定电压的80%，起动过程不平滑，对设备和电网均造成冲击。
在停泵时，电源直接被切断，杨水管中的300米水柱同时下坠，使潜水泵出口单向阀和底部扬水管承受巨大压力，严重影响设备的使用寿命。
为了较好地解决这一问题，用具有缓停功能的PSS （ABB）系列软起动器逐步替换自耦降压起动器。
1 软起动器工作原理
软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能、和多种保护功能于一体的电机控制装置。
它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。
运用不同的方法，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可以实现电动机平滑起动功能。
起动过程结束后，软启动器通过输出端子控制旁路接触器吸合，正常运行时电动机就依靠交流接触器供电。
当设备停机时，软起动器还可提供软停车功能，软停车与软起动过程相反，电动机由旁路接触器供电切换为软启动器供电，通过电子控制电路控制晶闸管的导通角，使输出电压逐步降低，电动机转速逐渐下降到零，可有效避免自由停车引起的冲击。
软起动与自耦减压起动方式的比较：
（1）通过控制软启动器的输出电压平稳升降和无触点通断，使电机实现用最小的起动电流，得到最佳的转矩，起停平稳，即延长设备的使用寿命，又使电网免受冲击。
（2）有软停车功能，软启动器在得到停机指令后，晶闸管从全导通逐渐地减小导通角，经过一段时间后完全关闭，使电机平滑减速，逐渐停机，有效防止深井泵、高层建筑水泵系统等的水锤效应。
（3）有多种起动方式可供选择，如：斜坡起动、恒流起动、突跳起动等。
2 PSS软起动器选型和设计
根据我公司井用潜水泵功率和现场环境条件选用性价比较高的PSS-250/430型软起动器（软起动器所有技术参数在环境温度为40℃时有效，对高于40℃至60℃的環境温度，额定电流需按每摄氏度0.8%的系数降容）。
主回路及控制回路的设计如图1所示。
由于每次开停深井潜水泵，要求操作人员到现场确认设备状态，所以控制回路未考虑远程操作。
控制回路采用中间继电器控制软起动器起停。
由于PSS系列软起动器没有内置电子过载保护器，需在主回路增加热继电器实现过载保护功能。
3 软起动器设置
PSS软起动器有3个旋转开关和一个2位置拨动开关，如图2所示。
PSS软启动器的第一个旋钮用于设定起动时电压提升时间，起动起动时间可在1-30秒内调整。
深井潜水泵设定为25秒。
第二个旋钮用于软停车设置，停车时间根据需要可在0-30秒内调整，深井潜水泵设置为20秒。
第三个旋钮如图3所示，用于设定起动时的初始电压和停止停机时的终止电压，深井潜水泵设置为30%Ue。
此外，当选用限流起动模式时，此旋钮用于设定起动电流上限值，以额定电流的倍数表示。
S1拨动开关如图4所示，用于选择电机的连接方式，即与电机“外接”或与电机“内接”，我公司深井潜水泵采用“外接”方式，故S1拨动开关应置于图4所示的位置。
4 使用效果
第一批两口深井改造完成后，深井潜水泵投入运行，起动电流最大为550A，启动平稳。
停车时间能够按照预先设定好的参数，平滑降低电动机的转速，再未听到水锤的冲击声。
与自耦降压起动方式相比，采用软起动器的深井潜水泵的检修周期大为延长。
5 结束语
采用软起动器成功实现了深井潜水泵软起动和软停车，避免了水锤对深井潜水泵的破坏作用，延长了设备的使用寿命，减轻了设备维护人员的劳动强度。