張海東

（鹽城市大套第一抽水站管理所，江蘇 鹽城 224500）

社會經(jīng)濟水平的提升以及人們生活質(zhì)量的提高，使我國對能源的需要越來越高，特別是在電力能源方面。而發(fā)電工程中的水電工程對資源的浪費比較嚴(yán)重，特別是在遠(yuǎn)距離的水調(diào)工程中，泵站中的電動機常常因為安全問題導(dǎo)致其發(fā)電效率不高，造成能源的浪費。隨著我國水利工程的發(fā)展，以及大量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市建設(shè)中的供水項目增長，對于泵站等相關(guān)項目的設(shè)計和改造愈發(fā)增多，而在泵站的建造技術(shù)中，最關(guān)鍵的就是要保障泵站運行的效率。電動機作為泵站的核心設(shè)備，其起動時的安全和穩(wěn)定運行非常重要，因此軟起動裝置有著不可或缺的作用。

文章基于上述原因，重點研究泵站軟起動裝置的運行維護以及故障診斷路徑的相關(guān)技術(shù)，以期解決傳統(tǒng)的電動機運行上的缺陷問題，特別是在起動時以及安全性能上的缺點，通過軟起動的方式來解決電動機的起動問題，保障電動機的性能，使電動機更加安全有效地工作，從而使泵站能夠更加安全地運行，提高泵站的工作效率。

1 軟起動裝置概述

泵站的軟起動裝置是一種針對電動機的保護設(shè)備，是電力電子和控制理論等學(xué)科發(fā)展起來的產(chǎn)物，主要作用是在交流異步電動機起動時保護其安全運行，主要原理是遏制電動機在起動時產(chǎn)生的巨大電流，從而讓電動機的起動電壓能夠控制在安全范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的保護起動電壓技術(shù)一般是利用電路原理，比如星三角轉(zhuǎn)換等技術(shù)，但是由于電動機起動過程中電流的瞬時值過大，甚至能達(dá)到額定電流的幾倍，導(dǎo)致電動機內(nèi)部的絕緣損壞，還有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子籠條的損壞，因此為了解決電動機起動過程中的過大電流對電動機的破壞問題以及保障電網(wǎng)的安全運行，限制電動機起動電流的軟起動裝置被廣泛使用。特別是對在低壓環(huán)境下運行的泵站而言，軟起動裝置的穩(wěn)定性能及簡單的使用方法能夠大大提高泵站裝置效率，減少泵站裝置起動困難和容易出故障的現(xiàn)象。

軟起動裝置最基本的器件是一些電子器件，其中最常見的元件是晶閘管。晶閘管的導(dǎo)通角是可以控制的，因此可以通過改變晶閘管的導(dǎo)通角度來實現(xiàn)電動機的降壓以及降低起動電流。使用晶閘管作為起動裝置的核心部件可以根據(jù)起動方式的不同劃分為以下幾種起動方式：

（1）恒流軟起動方式。恒流就是控制電動機起動電流的大小，保證其不能比額定值大。當(dāng)電動機起動，電流達(dá)到設(shè)定好的電流值時，可以逐漸提高電動機定子兩端的電壓到電動機的額定電壓，并在這個過程中要一直保證起動電流低于額定電流值，進而保障電動機的正常運轉(zhuǎn)。

（2）斜坡電壓軟起動方式。該方式是控制電動機定子兩端電壓的大小，保證電壓升高時是以線性的規(guī)定升高的。

（3）轉(zhuǎn)矩控制軟起動方式。此方式也是控制電動機的電壓，但是通過電動機的起動轉(zhuǎn)矩來間接控制，主要用于一些重型的負(fù)載環(huán)境中。

（4）離散變頻軟起動方式。這種方式的起動是通過控制電源來完成的，其基本原理是控制電源在其周期的正半周期或負(fù)半周期過程中通過，但是另一邊的周期不能通過，這樣就能改變電源的電壓及頻率。由于是對交流電進行操作，因此被稱為離散變頻。這種方式能夠提高電動機起動時的轉(zhuǎn)矩，而且保證了電動機起動電流的減小，能很好地保障電動機的運行安全。

若電動機起動時故障頻發(fā)，可能會導(dǎo)致一些安全事故的發(fā)生，極大地?fù)p害泵站的經(jīng)濟效益。相較于發(fā)達(dá)國家，我國電動機保護設(shè)備的裝置還有許多缺陷，在使用和維護方面還需不斷提高，如電動機軟起動裝置的可靠性、成本性等方面還有很大的改進空間。

2 軟起動裝置的運行維護

由于泵站建立環(huán)境的多樣性，因此在進行軟起動裝置的日常檢查時一定要檢查其工作環(huán)境的條件，特別是在一些極端惡劣的環(huán)境下不要使用軟起動裝置。要注意軟起動裝置的通風(fēng)散熱是否正常，一定不能讓起動裝置工作過程中由于通風(fēng)和散熱造成的過熱問題出現(xiàn)，要保證軟起動裝置的周圍空曠，有良好的散熱通風(fēng)條件。在定期檢查軟起動裝置時，還需要保證軟起動裝置設(shè)備的完好性，比如相關(guān)接線插頭是否正常，相關(guān)部件有沒有松動或者出現(xiàn)變色和生銹情況。特別要注意定期清理衛(wèi)生，不要出現(xiàn)因為軟起動裝置積灰導(dǎo)致的安全事故，比如漏電和過熱等問題。可以利用一些干燥的刷子和吸塵器進行衛(wèi)生清理，要注意軟起動裝置周圍的衛(wèi)生死角，不要出現(xiàn)大量的污垢附著在軟起動裝置上的情況，避免出現(xiàn)安全隱患。

在使用軟起動器時也需要注意維護，特別是以下情況：

（1）在使用軟起動裝置時，一定要注意接線的穩(wěn)定，特別是電動機的電源一定要正確連接，并且在使用時還需要接負(fù)載，不能不接負(fù)載就使用或者調(diào)試。在檢查軟起動裝置時，由于內(nèi)部器件是可控硅，因此不要用兆歐表來進行絕緣電阻的測量。

(2)在安裝軟起動裝置時不能隨意安裝，要按照要求垂直安裝，不能將軟起動裝置斜著安裝或水平安裝。安裝時一定要保證底座的牢固以及平整，要保證軟起動裝置的接地設(shè)備安裝完好，以防止電擊或火災(zāi)事故。接地線不可和其他大電流負(fù)載共同接地，必須分別接地，接地線越短越好。

（3）在軟起動裝置結(jié)束運行時，不能直接斷開主電路的電源來關(guān)閉電動機。不要過于頻繁地起動軟起動裝置，每小時起動次數(shù)不超過10次。

（4）在檢查軟起動裝置時，主要檢查電纜或銅排連接處、螺栓是否有過熱痕跡等連接問題，這是為了防止出現(xiàn)接觸不良的情況，若有此類情況應(yīng)對連接處螺栓緊固、過熱位置打磨處理，及時消除隱患。

（5）軟起動裝置的相關(guān)連接線一定要注意絕緣層的保護，在檢查時要保證沒有破裂、損傷的痕跡，如果有應(yīng)及時對相關(guān)的接線進行更換處理。

由于軟起動裝置會因為環(huán)境的溫度、灰塵等問題而出現(xiàn)故障甚至損壞，因此對軟起動裝置的使用和存儲要注意定期檢查和維護，要及時發(fā)現(xiàn)軟起動裝置的異常問題，消除裝置的安全隱患，保證泵站的正常運行。

3 軟起動裝置常見故障的診斷路徑

軟起動裝置發(fā)生故障的原因有多種，下面對泵站軟起動裝置在使用過程中常見的故障診斷路徑進行分析。

（1）軟起動裝置在使用或者調(diào)試時出現(xiàn)電機沒有正常運行的情況，軟起動裝置的故障燈亮了。這很可能是因為在起動時沒有正常地操作電源輸送順序，應(yīng)該先開主電源送電，再開控制電源；還有一個原因可能是電動機在空載運行，沒有接負(fù)載。

（2）電動機在起動時需要很長時間。這可能是電動機的參數(shù)設(shè)置問題，并且要注意的是軟起動裝置的功率一定要與電動機的功率相匹配，不能相差過大，否則會導(dǎo)致電動機在使用時燒壞設(shè)備。

（3）電動機在起動時缺相或者起動電流過大。這種現(xiàn)象出現(xiàn)可能是因為電動機的器件出現(xiàn)問題，比如電源接線不正常或者內(nèi)部接線處損壞等。還有可能是接負(fù)載問題，是否有接負(fù)載或者是負(fù)載超重等原因。

（4）電動機運行時出現(xiàn)一些嘈雜聲音或者是電機突然在沒有起動信號時起動。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，很有可能是可控硅出現(xiàn)短路問題，或者是因為旁路接觸器觸點黏合。

（5）軟起動裝置運行時發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)機出現(xiàn)故障，比如冷風(fēng)機的風(fēng)扇運轉(zhuǎn)不靈敏有卡頓現(xiàn)象或者是冷風(fēng)機出現(xiàn)一些異常的振動等。這時需要將軟起動裝置斷電，檢查冷風(fēng)機扇葉是否出現(xiàn)問題，還要查看軸承等器件是否損壞等。

（6）電動機在運行時出現(xiàn)過電流、過電壓、電弧過大等現(xiàn)象。其原因可能是環(huán)境的溫度過高或者是電動機起動過于頻繁，從而導(dǎo)致接觸器觸點灼燒、接觸不良。

（7）軟起動裝置的參數(shù)設(shè)置出錯。比如軟起動器的起動電壓設(shè)置參數(shù)過高或者過低，可能會導(dǎo)致故障燈亮，軟起動裝置停止工作。因此在對電動機與軟起動裝置進行設(shè)置時，一定要按照要求設(shè)置參數(shù)，不能隨意設(shè)置。

（8）軟起動裝置的顯示屏上出現(xiàn)錯誤亂碼或軟起動裝置顯示屏不能顯示。這種現(xiàn)象很可能是由于外部因素導(dǎo)致內(nèi)部的顯示器接線松動，應(yīng)該檢查連線。如果相關(guān)接線正常，可能是由于軟起動裝置的控制板故障，應(yīng)該與專業(yè)的維修人員聯(lián)系進行修理或更換。

除了以上9種軟起動裝置的常見故障，在實際使用過程中還有可能出現(xiàn)其他故障。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)熟悉軟起動裝置內(nèi)部的器件，了解常見內(nèi)部器件的損壞會導(dǎo)致哪些故障，這才是故障診斷的最好方法。比如軟起動裝置的參數(shù)設(shè)定出錯或者外接的負(fù)載過重等，這些誤操作都會導(dǎo)致軟起動裝置不能正常運行。因此在對泵站軟起動裝置進行研究時，不能只知道理論分析，應(yīng)該在實際現(xiàn)場中多多調(diào)試，理論結(jié)合實際，這樣才更加有利于泵站的正常運行。

4 結(jié)束語

軟起動裝置對電機的正常起動發(fā)揮著重要作用，而電機的起動直接關(guān)系泵站能否正常運行，因此要對軟起動裝置的運行維護進行相關(guān)研究，并探究軟起動裝置的故障發(fā)生原因以及常用的解決方法，這對于軟起動裝置在泵站工程中的正常使用具有重大意義。