1 引言

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

2 電機(jī)啟動(dòng)原理

2.1 熱變電阻軟啟動(dòng)器原理

高壓熱變電阻軟啟動(dòng)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(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增加，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)且降低啟動(dòng)電流。其屬于恒電流軟啟動(dòng),啟動(dòng)電流為電機(jī)額定電流的2.0~3.5倍, 其啟動(dòng)電流曲線如圖1。

圖1 啟動(dòng)電流曲線

備注：1為直接啟動(dòng)電流曲線； 2為串熱變電阻后啟動(dòng)電流曲線

2.2 一次回路

空壓機(jī)電機(jī)與氧壓機(jī)電機(jī)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(jī)電機(jī)二次回路圖。圖3為電流回路；圖4為運(yùn)行柜原理圖，圖5為其簡(jiǎn)圖；圖6為短接柜原理圖，圖7為其簡(jiǎn)圖。

圖3-1 電流回路

圖3-2 電流回路

圖4 運(yùn)行柜原理圖

圖5 運(yùn)行柜原理簡(jiǎn)圖

圖6 短接柜原理圖

圖7 短接柜原理簡(jiǎn)圖

2.4 啟動(dòng)操作

由DCS發(fā)信號(hào)，電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)啟動(dòng)電流下降至1.5倍額定電流及綜保設(shè)定時(shí)間滿足（如40秒）時(shí)，QF1運(yùn)行柜JBZ1的39、40接點(diǎn)閉合聯(lián)系鎖合短接柜QF2, QF2合閘后切除熱變電阻軟啟動(dòng)器，此時(shí)電機(jī)投全壓，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。為了確保熱變電阻軟啟動(dòng)器在使用完畢后從電力線路中脫開(kāi)，防止長(zhǎng)期帶電，拉下上、下隔離刀。

3 兩起啟動(dòng)失敗案例分析

3.1空壓機(jī)啟動(dòng)失敗

此案例發(fā)生在開(kāi)機(jī)調(diào)試階段。由DCS發(fā)信號(hào)合QF1后，QF1合閘電機(jī)開(kāi)始降壓?jiǎn)?dòng)，當(dāng)啟動(dòng)電流滿足要求時(shí)，QF1運(yùn)行柜JBZ1輸出合QF2短接柜，即接點(diǎn)39、40閉合，閉合時(shí)間1秒后，QF2合閘。QF2合閘5秒后，QF1跳閘，QF2聯(lián)鎖跳閘，電機(jī)啟動(dòng)失敗。

QF1運(yùn)行柜JBZ1顯示“QF2拒動(dòng)”。而事實(shí)上QF2準(zhǔn)確合閘，且整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程都正常，為何啟動(dòng)失敗，且QF1運(yùn)行柜JBZ1顯示“QF2拒動(dòng)”？原因可能就在QF2信號(hào)反饋問(wèn)題上。

經(jīng)查，QF2發(fā)出的合閘信號(hào)與QF1運(yùn)行柜JBZ1所需接收QF2合閘信號(hào)不在同一回路。對(duì)信號(hào)回路進(jìn)行調(diào)整，即：把QF2發(fā)出的合閘信號(hào)與QF1運(yùn)行柜JBZ1所需接收QF2合閘信號(hào)調(diào)整到同一回路，電機(jī)成功啟動(dòng)。

3.2氧壓機(jī)啟動(dòng)失敗

此案例發(fā)生在設(shè)備檢修后。由DCS發(fā)信號(hào)合QF1后，QF1合閘電機(jī)開(kāi)始降壓?jiǎn)?dòng)，當(dāng)啟動(dòng)電流滿足要求時(shí)，QF1運(yùn)行柜JBZ1輸出合QF2短接柜，即接點(diǎn)39、40閉合，閉合時(shí)間1s后，QF2沒(méi)合閘。

再等30s，QF2仍沒(méi)有動(dòng)作，氧壓機(jī)電機(jī)電流仍沒(méi)有明顯變化（由啟動(dòng)電流下降到輕載運(yùn)行電流170A）。如果氧壓機(jī)電機(jī)繼續(xù)通過(guò)熱變電阻軟啟動(dòng)器運(yùn)行下去，而不將其切除，那么熱變電阻軟啟動(dòng)器會(huì)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(yùn)行柜上操作SA1開(kāi)關(guān)，停下電機(jī)。

QF2沒(méi)有合閘， 分析：①聯(lián)鎖QF2合閘回路出問(wèn)題，如BZ1接點(diǎn)39、40沒(méi)有閉合； ②QF2信號(hào)反饋出問(wèn)題，QF2沒(méi)有動(dòng)作，其信號(hào)已送到JBZ1輸入接點(diǎn)52、60。依據(jù)珠海萬(wàn)力達(dá)JBZ2（MMPR-20H-T2型微機(jī)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置）產(chǎn)品說(shuō)明書關(guān)于QF2拒動(dòng)閉合說(shuō)明：當(dāng)閉合單元輸出合QF2信號(hào)5s后，QF2柜仍沒(méi)有合上即端子52、60未閉合，保護(hù)裝置分閘并報(bào)警“QF2拒動(dòng)”。

經(jīng)查，原來(lái)是TA3進(jìn)微機(jī)JBZ1的電流保護(hù)回路開(kāi)路。這樣一來(lái)，JBZ1就失去了何時(shí)閉合39、40的判斷依據(jù)，更失去了QF2有無(wú)閉合與其他保護(hù)功能的判斷依據(jù)。TA3試驗(yàn)端子恢復(fù)后，電機(jī)成功啟動(dòng)。

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(dòng)失敗造成電能的損失來(lái)說(shuō)吧：?jiǎn)?dòng)20s內(nèi)按3倍額定電流來(lái)計(jì)算，1.732×10kV×3×696A×0.89×20S/3600S=178.8kWh。這是直接的損失。簡(jiǎn)接損失就無(wú)法計(jì)算, 如傷害設(shè)備, 影響生產(chǎn)等。

希望在調(diào)試時(shí)盡量做到每一個(gè)信號(hào)準(zhǔn)確無(wú)誤，在檢修后每一個(gè)信號(hào)都能準(zhǔn)確恢復(fù)，在開(kāi)機(jī)前能檢查到位，保證每一次開(kāi)機(jī)順利成功。

（本文選編自《電氣技術(shù)》，作者為石海欽。）