软启动器在排水泵站自动化系统中的运用探讨

【摘 要】排水泵站自动化系统中软启动器有着非常深入的应用，本文在对软启动器进行了概述的基础上，对ABB软启动器的配置进行了分析，并探讨了整个应用过程中需要注意的要点，希望能够对我们的工作起到一定的指导作用。

【关键词】软启动器；水泵站；自动化系统

1、引言

提升排水泵站的工作效率有着非常重要的意义，而采取自动化技术又是一个有效的手段。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，因此，本文以ABB软启动器为例对其应用的研究具有一定实践指导作用。

2、排水泵站自动化系统中ABB软启动器的配置分析

2.1排水泵站自动化系统中应用ABB软启动器的优势

在众多的软启动厂家中，ABB具有非常先进的工艺以及悠久的历史，可以全面解决鼠龙式电动机启停过程中出现的电气及机械冲突问题，进而避免泵电机启停过程中管道中水压波动的现象，因此在排水泵自动化系统中有着非常重要的应用。

此外，ABB软启动器是以先进数字处理器调压以为基础的，其电子电路能够对整体的系统提供很好的保护及控制：泵起、泵停控制，线性加速起动，预置低速运行（能够在比较的速度下短时电子控制式正反转调试），能够对双重启停参数自由切换进行预置，能够对负载的状况进行监测并完成轻载节能模式运，具有短路、缺相、相序及电子过载等保护以及电机绝缘检测保护功能。在接口方面，ABB软启动器还能够完成全面微机远控以及监测。

2.2软启动器的配置

在排水泵站自动化系统中，我们主要在MCC（MotorControlCenter）的控制柜中进行软启动器的安装，具体来看，软起动的控制柜主要包括以下几个部分：输入端断路器、软启动器（包括三相晶闸管以及电子控制电路）、软启动器旁路接触器、二次侧控制电路。

一套泵站自动化排水系统主要就是对多台电动机进行控制逻辑组合，然后按照具体的需求对各台电机进行逐次的启动或者对电机进行逐次的减少，使得整体的运行效率维持在最佳的状态。另外，通过在排水泵站自动化系统中运用软启动器还能够完成多个电机之间的自动换转运行，使这些电机的运行寿命保持一致。

3、软启动器安装以及调试过程中的要点分析

软启动器在排水泵站自动化系统中的应用过程中，针对其安装以及调试环节，我们需要注意以下几点事项：

首先，由于软启动器本身就进行了多种保护功能的内置，比如欠载保护、相间平衡、失速及堵转测试、过压保护以及欠压保护等，这就对电机起到了非常好的保护作用，因此在我们设计的过程中要结合实际情况，利用编程对某些保护功能进行选择，或者利用编程使某些保护功能失效。

其次，支路保护因软启动器并没有短路保护，因此为了对其中晶闸管进行保护，可以使用快速熔断器，这是因为自动空气开关开断的时间为0.1秒，相对而言比较长，难以对晶闸管进行有效的保护。基于此，在设计的过程中，要以厂家所提供的样本为依据，利用软启动额定电流对相应快速熔断器进行选择。

第三，在使用软启动器对电机进行制动停机的过程中，只有晶闸管处于不导通的状态，因此，电机以及电源间没有产生电气隔离，在这种情况下对软启动器之后的电机及线路进行检修是非常不安全的。基于此，我们要于电气一次控制回路中软启动器前进行断路器的增设。

第四，对于软启动器来说，主要使用类似于可控硅的非线性器件，因此针对软启动器台数比较多或者功率比较大的情况，其所带来的高次谐波将会对电网以及建筑中的电子设备造成非常不好的影响。针对这种情况，我们可以进行旁路接触器的设置。当然软启动器使电机平稳起动到正常转速以后，接触器KM将会闭合，进而将软启动器短接。换句话说，在完成启动之后，大功率晶闸管将会处在不导通的状态，这就极大地降低了高次谐波对电网和电子设备的干扰。以当前的应用现状来看，MCC控制柜中装有旁路接触器的情况是比较常见的。

第五，当电流通过软启动器的时候将会出现热散耗，因此在我们对其进行安装的过程中要将在其上下位置流出空间，这样能够是空气更好的流经其功率模块。针对软启动器具有比较大额定电流的情况，可以使用风机对其进行降温，这一风机的电源要取自于电机控制系统二次回路。

4、案例分析

4.1案例概述

某集水井排水系统主要由以下设备构成：蝶阀、止回阀、底阀、2组IS150-125-315型水泵配置Y200L-4（30kW）型电动机以及DN150钢管等。其工作过程中电动机启动电流大、排水量大、功率大、水泵的扬程高。在以往的工作中主要使用Y-启动方式，不仅冲击电流非常大，还有二次电流冲击，不仅对厂用电供电的安全造成了较大的威胁，此外由于这种方式还存直接停泵的问题，很容易造成比较大的“水锤”效应，针对这种情况，经研究决定之后对其进行改造。

4.2对案例的改造分析

（1）启动方式。电动机软启动器的启动方式主要可以分为：电流限幅启动、斜坡升压软启动、脉冲冲击启动、阶跃启动这几种。其中后三者一般应用比较少，本文最终选择了电流限幅启动方式，这是因为此方式启动电流上升变化速率能够以电动机负载为依据进行调整及设定，使机械传动系统使用寿命大大被延长。

（2）功能分析。首先，保护功能，在电动机软启动器应用的过程中，对其进行了电流控制环的引进，可以对电动机电流变化的情况进行实时的跟踪，并通过设定及反时限控制对来完成过载保护。此外，软启动器还能够对三相线电流的变化进行检测，以便及时作出反应。

其次，通信功能，利用RS485串口以及公用LCU交换数据，配合使用内部协议modbus协议，可以实现很好的通信，进而对水泵运行的情况进行实时的监控。

（3）软启动器控制的实现。首先，在接线方式方面，本案例使用不可逆带进线接触器，降低了启动电流，使负载的机械冲击变小；其次，调试运行的过程中，主要是对接线正确与否进行检查，确保动力电缆和控制线的隔离，并使用数字万用表高阻挡对晶闸管绝缘情况进行检查，检查确认无误后则将软启动器输出端和电动机连接在一起，进而将控制电源投上设定参数。

5、结语

随着社会的发展以及技术的进步，软启动其在排水泵站自动化系统中的应用必然会越来越深入，本文受制于篇幅的限制尚存在很多不足之处，基于此，还希望各位同行能够加强这方面的研究和探索，为软启动器更好的利用而努力。

参考文献

[1]陈伯时.《电力拖动自动控制系统》.机械工业出版社

[2]刘利.《电动机软启动器实用技术》.中国电力出版社

[3]余洪明.《 软启动器实用手册》.机械工业出版社