魏 舰 ，王海龙 ，张向阳

（1.山东省胶东调水工程昌邑管理站，山东 昌邑 261300；2.潍坊市水利建筑设计研究院，山东 潍坊 261031）

星石泊泵站为山东省胶东地区引黄调水工程新建7级泵站中的最后一级泵站，上接高疃泵站压力管道，下接压力管道至卧龙隧洞。本文主要针对星石泊泵站所采用1 700 kW同步电动机（型号为TD1700-8/1430）研究软起动装置的设计及应用。因为电机功率较大，如果全压起动，起动电流将达到电机全载工作电流的800%以上，巨大的起动电流会对电网产生影响，使电网电压瞬间下降，影响其他负载的正常运行。同时，全压起动对机械系统如电机轴、水泵轴也会产生冲击，使机械磨损加剧。所以，必须考虑采用软起设备才能保证电机的平滑起动。

1 高压干式调压软起动装置的特点

星石泊泵站采用RYZQ系列高压干式调压软起动装置，其原理是串电抗器降压起动，可以替代固态高压软起动装置和液阻高压软起动装置，并解决了其不足之处。

1.1 优点

1）不干扰工频电网的正弦波，对电网不会产生谐波污染。起动电流从0.8Ie起，平稳升至整定值止，最大可达5.5Ie，可实现自动调节，调节范围广，无谐波污染，延长电机的使用寿命，降低对电网的冲击。

2）受环境与地理位置的影响低。使用温度范围在-30～+50℃，对空气湿度要求也不高。

3）采用整体化设计，结构简单，占用空间小，安装维护容易。装置中包括旁路接触器和网侧接触器，成本低。通过改变电感感抗调压，有功功率无消耗，节能效果明显，投入使用后无需其他维护，维护费用低。

4）操作简单，运行安全，使用寿命长，过载能力强。

1.2 缺点

在高压电动机的起动回路中串联可调电感线圈，可以对电动机起动电压进行调节，但是因为电动机起动时，电磁转矩与电动机定子上所加电压的平方是正比关系，故电感线圈的电感值不能太大，必须由厂家按照电机功率选择，在留有一定余量的前提下，使电动机起动转矩大于负载转矩，否则易导致电动机起动失败。另外，在电感线圈切除时仍然存在二次电流冲击，电动机综合测控保护装置参数设定时，要避开软起退出的时间，防止电动机综合测控保护装置误报。

2 设备启用前测试

1）测试条件为软起动装置未与高压连接时所做的逻辑操作实验。

2）接通调压驱动电源和控制操作电源，通过测试台在电压互感器的二次侧加入100 V电源，测试过电压和欠电压保护动作。

3）在主回路中通过测试台加入低压电源和负载，调节电流，测试过电流和速断保护工作。

4）零序漏电也是通过低压漏电测试保护动作。

5）模拟操作关门、合闸、试验联锁机构的可靠性。

3 电动机起动特性曲线

3.1 起动电流特性图

调整电流为100%～300%额定电流Ie，假如调整电流设置的太高，会使母线吸取电流过大，导致电机起动太快；假如调整电流设置太低，会阻止电动机完成达到全速的起动过程，导致起动失败。通常此设置就为足够大的数值，以防停车。起动电流特性如图1所示，①是全压起动电流的特性曲线，②是软起动电流的特性曲线。

图1 起动电流特性图

3.2 起动电压特性图

设计起动初始电压为40%额定电压Ue。则起动初始电流为80%额定电流Ie左右。调压运行后，起动电流发生变化，依据起动电流的信息反馈，自动调节起动电压增至所需的最大值。起动电压特性如图2所示，①是全压起动时的电压曲线，②是投入软起动装置后的起动电压曲线。

图2 起动电压特性图

4 设备安装与调试

4.1 设备安装

将此设备安装在高压开关柜断路器下面的预留空槽内，底部是电缆沟，出线从电缆沟用高压电缆引出，进线用高压电缆经电缆沟在柜内从底部穿过，接入相应位置。操作电源及调压驱动电源盒柜内照明电源，用低压电缆从高压柜顶部母线排或相应接线端子引入。设备必须固定牢固，外壳必须可靠接地。

4.2 设备调试

仔细检查、核对确认接线无误后，分开电源开关小型断路器，再将低压电源送电。调试时，首先检查调压驱动电动机的运行方向，先将可调软起动装置的动铁芯用手旋出，使其处于中间位置，合上电源开关小型断路器，此时调压驱动电动机即开始运转，观察其运转方向及相序继电器本体上的工作指示灯，此时应该是指示灯亮，铁芯向复位方向运行。否则，应立即断开电源开关小型断路器，更改进线顺序，再次调试即可。

星石泊泵站同步电动机采用综合保护器，所以在投入软起设备前，应该按说明书，根据被控电机参数及软起动器投入退出时间输入各种保护数据。

试车前，先将10 kV断路器手车摇至试验位置试车；无异常后将10 kV断路器手车摇至工作位置，分开被控电动机拖动的水泵试车；无异常后，再试带负载起动。

调试合闸操作的顺序是：关好高压室手车门→合真空断路器→软起投入运行→合真空断路器，电机全压运行→软起退出复位。

调试分闸操作的顺序是：分真空断路器→电动机停机。

5 结语

目前有多种软起动装置可以实现电动机软起动，但不同的软起装置有不同的优缺点。经过一段时间的投入运行，在星石泊泵站投入使用RYZQ系列高压干式调压软起动装置具有良好的起动性能，对电网无谐波污染，价格较低，维护方便，具有很好的应用价值。