1              系統(tǒng)方案

1.1         TGQW系列高壓軟起動裝置技術(shù)性能

高壓大型籠型異步電機通常采用定子降壓起動的軟起動方法，以避免電機直接起動時對電網(wǎng)及電機本身和所帶生產(chǎn)設(shè)備的電氣和機械上的沖擊。

本方案采用的高壓晶閘管降壓軟起動是近年來出現(xiàn)的較完善的技術(shù)方案，是集現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)、計算機控制技術(shù)和電力電子技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，可以根據(jù)不同的應(yīng)用情況設(shè)置初始轉(zhuǎn)矩、起動時間、停機時間、限流和各種保護(hù)值等，平滑的起動特性和免維護(hù)等使其具有傳統(tǒng)軟起動方法無法比擬的優(yōu)越性。

圖8高壓軟起動系統(tǒng)組成原理（一拖一）

1.2         軟起動柜技術(shù)參數(shù)

2              主要部件及技術(shù)性能

2.1         高壓晶閘管閥組件

采用原裝南車晶閘管。在軟起動裝置中，每個高壓晶閘管閥組件由兩只正、反向并聯(lián)的額定電壓為6500V高壓晶閘管及其散熱器組成，采用空氣自然對流冷卻。標(biāo)準(zhǔn)10KV高壓軟起動裝置每相由5組晶閘管組件串聯(lián)，晶閘管的反向峰值電壓可以高達(dá)32500V，電壓裕量足夠大。

2.2         TGQW系列高壓軟起動裝置晶閘管元件的核心技術(shù)特征包括：

①足夠的電壓設(shè)計裕量——標(biāo)準(zhǔn)10KV高壓軟起動裝置每相由5組6500V晶閘管組件串聯(lián)，晶閘管的反向峰值電壓可以高達(dá)32500V，電壓裕量足夠大。

②穩(wěn)定可靠的基于全光纖鏈路的信號通訊系統(tǒng)及完善的檢測保護(hù)——晶閘管觸發(fā)電路是系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的關(guān)鍵部分，必須具有抗噪聲干擾的能力，可以工作在惡劣的工作在環(huán)境中，不受現(xiàn)場安裝時線路阻抗、短路容量、或開關(guān)的快速通斷而產(chǎn)生影響。TGQW系列高壓軟起動裝置中，處于低電位的控制系統(tǒng)與處于高電位的觸發(fā)系統(tǒng)的檢測和通信，全部通過光纖鏈路完成。在裝置工作過程中實時檢測光纖通路的可靠性、檢測觸發(fā)系統(tǒng)的狀態(tài)和接收高壓晶閘管的好壞狀態(tài)信號，任一元件出現(xiàn)故障軟起動裝置都能及時準(zhǔn)確的顯示出故障元件的位置并執(zhí)行保護(hù)動作。

③晶閘管強觸發(fā)系統(tǒng)——對于高壓晶閘管閥，其開通的快慢主要取決于觸發(fā)電流的上升率及觸發(fā)電流的大小。對于串、并聯(lián)應(yīng)用的晶閘管閥組，對元件開通的一致性要求尤其苛刻，如不然就會出現(xiàn)串聯(lián)閥組中若干導(dǎo)通慢的晶閘管閥組承受過電壓或過電流而損壞。TGQW1型軟起動裝置觸發(fā)電路技術(shù)是來源于瑞士ABB公司高壓晶閘管閥的觸發(fā)和保護(hù)技術(shù)，通過超低阻抗電流源電路來完成串、并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)，從而克服脈沖變壓器器等電磁式觸發(fā)系統(tǒng)固有的觸發(fā)電流上升率及分散度由于繞組電感受限的缺點，保證了晶閘管閥組串、并聯(lián)應(yīng)用的可靠性。

④元件正向過電壓保護(hù)功能——晶閘管在工作過程中由于某種原因沒有被正常觸發(fā)，從而要承受正向過電壓，在過電壓升高達(dá)到晶閘管轉(zhuǎn)折電壓之前正向過電壓保護(hù)器件（或電路）動作，強迫觸發(fā)晶閘管，達(dá)到保護(hù)晶閘管的目的。如10KV裝置中使用的6500V晶閘管元件，在實際使用過程中只要元件承受的正向電壓超過某一異常的門檻值，裝置的正向過電壓保護(hù)電路就將強迫觸發(fā)晶閘管，達(dá)到保護(hù)晶閘管的目的。南車時代的高壓軟起動裝置使用的正向過電壓保護(hù)正是“葛洲壩——上海HVDCT工程中使用的技術(shù)。

⑤采用冗余設(shè)計——為了保證觸發(fā)系統(tǒng)的可靠，我們對觸發(fā)系統(tǒng)采用了“冗余設(shè)計”，即在正常觸發(fā)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了后備觸發(fā)系統(tǒng)。設(shè)計理念源于ABB直流輸電高壓閥，即每相采用6組晶閘管串聯(lián)組成，具有熱備用功能。即任意一組晶閘管元件都可以作為另外5組元件的備用，在發(fā)生任意一組元件損壞的情況下，軟起動裝置準(zhǔn)確顯示故障元件的位置，但余下的5組元件仍然可以使整臺裝置正常運行。這樣就不影響用戶的正常生產(chǎn)需要，待需進(jìn)行設(shè)備檢修時再對損壞元件進(jìn)行更換。從而極大的提高裝置的可靠性，為客戶的生產(chǎn)提供高可靠性和高易用性

⑥合理的阻容吸收回路——南車時代的高壓軟起動裝置中并聯(lián)在元件兩端的阻容吸收回路其參數(shù)的選擇均是源于瑞士ABB公司實際應(yīng)用中的結(jié)論，為晶閘管元件提供了可靠的動態(tài)均壓及瞬時過電壓保護(hù)。

⑦元件過溫保護(hù)——TGQW1軟起動在晶閘管功率組件的散熱器上安裝了溫度檢測單元，溫度信號通過光纖送到控制系統(tǒng)，當(dāng)TGQW1軟起動超額工作時，功率組件的溫度將超出額定值，溫度檢測單元作為最后的檢測手段可以避免高壓晶閘管功率組件因為超溫而損壞。

后備觸發(fā)系統(tǒng)、元件正向過電壓保護(hù)、常規(guī)RC阻尼吸收回路以及元件過溫保護(hù)構(gòu)成了軟起動裝置內(nèi)最核心組件——6500V高壓晶閘管閥的最可靠保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，這幾項核心技術(shù)保證了串、并聯(lián)應(yīng)用的晶閘管閥組在惡劣的工作在環(huán)境中，不受現(xiàn)場安裝時線路阻抗、短路容量、或開關(guān)的快速通斷的影響，可靠工作。

3              關(guān)鍵技術(shù)難點的解決

3.1         多個高壓晶閘管的串聯(lián)應(yīng)用

TGQW系列軟起動裝置的多晶閘管串聯(lián)應(yīng)用技術(shù)、光纖觸發(fā)和保護(hù)技術(shù)是來源于瑞士ABB公司高壓晶閘管閥技術(shù)，其特有的晶閘管強觸發(fā)系統(tǒng)、元件級過壓保護(hù)單元應(yīng)用在ABB高壓直流輸電裝置，其目的就是保證元件串并聯(lián)應(yīng)用時的可靠性，防止元件損壞。晶閘管的觸發(fā)和保護(hù)我們使用了光纖作為信號傳輸?shù)拿襟w，這樣可以使觸發(fā)信號的時間差控制在納秒級，嚴(yán)格的保證了串聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通一致性。

4              技術(shù)支持

4.1         圖紙?zhí)峁?/p>

在供貨合同簽定后的七天內(nèi)向甲方提供高壓軟起動裝置的安裝資料，包括柜體說明圖和基礎(chǔ)說明圖，以便甲方進(jìn)行安裝現(xiàn)場的土建及相應(yīng)的配套設(shè)計，以及開展安裝、調(diào)試的準(zhǔn)備工作。供貨方在軟起動裝置出廠運往交貨地點時隨該設(shè)備提供以下的技術(shù)資料：

軟起動裝置土建安裝要求圖

投產(chǎn)運行時，派有經(jīng)驗的工程師參與設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試工作，并應(yīng)提供設(shè)備安裝、調(diào)試的現(xiàn)場指導(dǎo)和檢查監(jiān)督。

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或不能滿足合同要求時，供貨商按要求排除故障。

當(dāng)設(shè)備需要維修或更換部件時，供貨商派有經(jīng)驗的工程師到現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)支持。

供貨商負(fù)責(zé)所提供設(shè)備的現(xiàn)場安裝指導(dǎo)、調(diào)試及操作人員培訓(xùn)。

5              售后服務(wù)

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或不能滿足業(yè)主要求時，我方按業(yè)主要求及時排除故障。

在保修期內(nèi)，免費予以維修或更換故障部件。

當(dāng)業(yè)主需要提供技術(shù)服務(wù)時，我方在1小時內(nèi)作出答復(fù)，如必要在48小時內(nèi)派服務(wù)工程師到現(xiàn)場。

在質(zhì)保期內(nèi)，我方負(fù)責(zé)對業(yè)主提出的質(zhì)量異疑做出書面明確答復(fù)，設(shè)備或者元件出現(xiàn)非人為的故障需要維修或更換部件，我方將負(fù)責(zé)免費更換。

產(chǎn)品壽命期內(nèi)，我方確保所有零備件的供應(yīng)。

軟起動的質(zhì)量保證期為貨到現(xiàn)場12個月。