Жұмсақ стартер шкафы

Қытайдың жетекші өндірушісі Csivei ұсынатын жұмсақ стартер шкафы 3 фазалы жұмсақ іске қосу блогын (номиналды 7,5-тен 800 кВт, 380–690 В), кіріс сөндіргішті немесе сақтандырылған ажыратқышты, кірістірілген айналма контакторды, қозғалтқыштың шамадан тыс жүктеме релесін және басқару трансформаторын қамтиды. Іске қосу сипаттамалары — бағдарламаланатын ток шегі, кернеу рампасының уақыты және бастапқы момент — сандық пернетақта немесе HMI арқылы орнатылады. Қосымша функцияларға су балғасының алдын алу үшін сорғы жүйелеріне арналған жұмсақ тоқтату пандусы кіреді. Қорғау қысқа тұйықталуды, шамадан тыс жүктемені, фазаның жоғалуын, төмен/артық кернеуді және тиристордың шамадан тыс температурасын қамтиды. Modbus RTU арқылы стандартты байланыс DCS немесе SCADA қондырғысына қосылуға мүмкіндік береді; қосымша Profibus, Profinet немесе Ethernet/IP қолжетімді. Еденге арналған қоршау ұнтақпен қапталған мырышталған болаттан жасалған, IP42-ден IP55-ке дейінгі рейтингі бойынша жабық электр бөлмелері мен шаңды өндірістік орталарға жарамды.

Өнім қолданбалары

Белгіленген жылдамдықпен жұмыс істейтін, бірақ басқарылатын жабдықты және электр желілерін қорғау үшін жұмсақ іске қосуды қажет ететін қозғалтқыштар үшін Жұмсақ Стартер шкафы тікелей желідегі немесе жұлдызды үшбұрышты стартерге ықшам, техникалық қызмет көрсетуді аз қажет ететін балама ұсынады.

Су және сарқынды су сорғы станциялары

Шикі суды қабылдау, күшейткіш және тасымалдау сорғылары құбырлардағы су балғасын болдырмайтын және сорғы дөңгелектері мен муфталарындағы механикалық тозуды азайтатын жұмсақ іске қосудың пайдасын көреді. Кірістірілген жұмсақ тоқтату функциясы тексеру клапанының соғуын және қысымның жоғарылауын одан әрі әлсіретеді. Тұрақты күйде жұмыс істеу кезінде айналма жұмыс, тіпті желдетуі шектеулі сорғы станцияларында да шкафтың минималды жылуын қамтамасыз етеді.

HVAC желдеткіш және компрессорлық жүйелер

Салқындатқыштар, салқындату мұнарасының желдеткіштері және коммерциялық ғимараттардағы үлкен ауа өңдеу блогы қозғалтқыштары шамдардың жыпылықтауына және генератор басқару элементтерін кернеуге әкелетін жоғары іске қосу токтарын тарта алады. Жұмсақ стартер шкафтары кернеудің төмендеуіне жол бермей, кіріс токты толық жүктемемен 3-4 есе шектейді. Айналмалы контакторлар тиристордың үздіксіз жоғалуын болдырмайды, ғимараттың ұзақ жұмыс уақытында жүйенің энергия тиімділігін сақтайды.

Тау-кен және карьер конвейерлері мен ұсақтағыштар

Таспалы конвейерлер мен тау жыныстарын ұсатқыштар редукторларды, таспа қосқыштарын және муфталарды соққы жүктемелерінен қорғау үшін іске қосу кезінде жұмсақ момент қолдануды қажет етеді. Жұмсақ стартердің реттелетін іске қосу мүмкіндігі толық жүктелген белдіктің үзілу үйкелісін еңсеру алдында қысқа жоғары айналу моменті импульсін береді. Қозғалтқыш іске қосылғаннан кейін айналма контактор шаңды, жоғары температуралы ортада салқын, энергияны үнемдейтін жұмысты қамтамасыз етеді.

Өнеркәсіптік компрессорлар мен араластырғыштар

Өндірістік зауыттардағы бұрандалы және поршенді компрессорлар, химиялық өңдеудегі араластырғыштармен және араластырғыштармен бірге жүктеме кезінде іске қосылады және біркелкі үдетуді қажет етеді. Жұмсақ стартер мойынтіректер мен қалақшалардың тозуын тездететін күрт ауыспалы моменттерді жояды, ал айналмалы жұмыс ұзақ үздіксіз жұмыс кезінде тиристордың жоғалуын қамтамасыз етеді.

Ауылшаруашылық суару және терең ұңғыма сорғылары

Шалғай аудандардағы терең ұңғымадағы суасты сорғылары мен үлкен спринклер жүйелері сорғы біліктерін және ұңғыма корпустарын іске қосу моментінен қорғау үшін жұмсақ стартерге сүйенеді. Шкафтар генераторлық қоректендірумен үйлесімді, өйткені төмендетілген кіріс тогы кішірек генераторға үлкенірек сорғыны іске қосуға мүмкіндік береді. Айналым жұмысы суару маусымында отын шығынын азайтады.

Техникалық терең сүңгу

Жұмсақ стартер шкафы өнеркәсіптік тұрақты жылдамдықты қозғалтқышты басқару үшін оңтайландырылған, алдын ала жалғанған жалғыз корпусқа толық қозғалтқышы мен тізбекті қорғауы бар тиристор негізіндегі жұмсақ стартерді біріктіреді.

Тиристорға негізделген кернеуді көтеру

Жұмсақ стартер қозғалтқыш кернеуін реттелетін бастапқы момент деңгейінен (әдетте номиналдыдан 30–60%) толық кернеуге дейін біркелкі ұлғайту үшін пайдаланушы белгілеген рампа уақытында (0,5–60 секунд) біркелкі арттыру үшін әр фазаға бір жұпты, алты антипараллельді кремниймен басқарылатын түзеткіштерді (SCR) басқарады. Көтеру кезінде ток трансформатордың немесе генератордың шамадан тыс жүктелуін болдырмайтын толық жүктеме токының анықталған еселігімен шектеледі, әдетте 3–5x. Қозғалтқыш синхронды жылдамдыққа жақындаған кезде, ішкі алгоритм токтың төмендеуін анықтайды және қозғалтқышты тікелей желіге қоса отырып, айналма контакторды жабу туралы сигнал береді. Бұл СКР-дан токты шунттайды, олардың өткізгіштік шығындарын және жылу түзілуін болдырмайды.

Айналма операция және үздіксіз жұмыс

Іске қосылғаннан кейін барлық қозғалтқыш тогы үздіксіз жұмыс үшін есептелген механикалық айналма контактор арқылы өтеді. SCR-лар жабық күйінде қалады, сондықтан жұмсақ стартер термиялық көтерілуге ​​ешқандай ықпал етпейді. Бұл тұрақты жылдамдықты қолданбалардағы VFD-ге қарағанда маңызды артықшылық — шкаф салқын жұмыс істейді және минималды желдетуді қажет етеді. Жұмсақ тоқтату таңдалса, айналма жол өшіру кезінде ашылады және SCR кернеуді біртіндеп төмендету үшін қайта қосылады, бұл судың соққысын болдырмайды.

Мотор мен тізбекті қорғау

Шкаф жылу-магниттік ажыратқыш және фазалық жоғалтулар мен ток теңгерімсіздігін анықтайтын электронды шамадан тыс жүктеме релесі арқылы қозғалтқышты толық қорғауды қамтамасыз етеді. Қысқа тұйықталудан қорғау SCR тұтастығын сақтау үшін үйлестірілген. Қосымша қорғанысқа мыналар жатады:

● Төмен/артық кернеуден қорғау, кернеу ауытқуларынан мотор зақымданғанға дейін өшіру

● Тиристордың шамадан тыс температурасын анықтау, дабыл және өшіру сатысы бар

●  Фазаны өзгерту және фаза жоғалуын анықтау

●  Реле арқылы тоқтап қалудан және құлыпталған ротордан қорғау

Сыртқы қауіпсіздік блоктары (мысалы, авариялық тоқтату, діріл қосқышы) арнайы терминалдар арқылы басқару тізбегіне жалғанған.

Басқару интерфейсі және байланыс

Стартер бөлігіндегі СКД дисплейі бар сандық пернетақта жергілікті параметрді орнатуды, іске қосу/тоқтатуды басқаруды және күй көрсеткішін, соның ішінде қозғалтқыш тогы, кернеуі және ақаулық кодтарын қамтамасыз етеді. Есікке орнатылған HMI үлкенірек шкафтар үшін біріктірілуі мүмкін. Стандартты RS485 Modbus RTU қашықтан іске қосу/тоқтату, параметрді жүктеу және DCS немесе SCADA жүйесіне дабыл туралы есеп беруге мүмкіндік береді. Қажетті зауыт желілері үшін Profibus DP, Profinet немесе Ethernet/IP шлюздері қол жетімді.

Қоршау және жылуды басқару

Еденге арналған шкаф ауа райына төзімді ұнтақ жабыны бар ауыр габаритті мырышталған болаттан жасалған. Тиристорлық жылу тек бірнеше секундқа созылатын іске қосу және тоқтату пандусы кезінде пайда болатындықтан, ішкі шкафтар үшін табиғи конвекциялық салқындату жиі жеткілікті. Жоғары қуатты қондырғылар немесе жоғары қоршаған орта үшін термостатикалық басқаруы бар сүзгіленген мәжбүрлі ауа желдеткіштері қамтамасыз етіледі. Стандартты қорғау рейтингі IP42 - IP54; шаңды немесе сыртқы орындар үшін жоғары рейтингтер бар.

Сәйкестік және тестілеу

Әрбір шкаф зауыттық қабылдау сынағынан өтеді, оның ішінде: қуат тізбегінің оқшаулау кедергісін өлшеу, SCR жану тізбегін тексеру, айналып өту контакторының жұмысы және барлық бағдарламаланған іске қосу/тоқтату профильдері мен қорғаныс функцияларын функционалды сынау. Жинақ IEC 61439-1/2 стандартына сәйкес жобаланған және сыналған және барлық басқару схемалары шуға төзімділік стандарттарына сәйкес сыналған.

Жиі қойылатын сұрақтар

1-сұрақ: VFD немесе DOL стартерге қарағанда жұмсақ стартер шкафын қашан таңдауым керек?

Қозғалтқыштың бірқалыпты үдеуін және бастапқы токты азайтуды қажет ететін, бірақ жылдамдықты үздіксіз өзгертуді қажет етпейтін кезде жұмсақ стартерді таңдаңыз. Жұмсақ стартер VFD-ге қарағанда қарапайым, аз жылу шығарады, құны аз және ықшам. DOL-мен салыстырғанда, олар ток кернеуін және механикалық соққыларды жояды. Жұлдызды үшбұрышпен салыстырғанда олар толығымен реттелетін іске қосу параметрлерін қамтамасыз етеді және сорғы жүйелерін жұмсақ тоқтата алады.

2-сұрақ: Шкаф қандай қозғалтқыш өлшемдерін қабылдай алады?

Стандартты шкафтар 400 В (үш фазалы) кезінде 7,5 кВт-тан 800 кВт-қа дейінгі қозғалтқыштар үшін конфигурацияланады, үлкенірек қозғалтқыштар үшін 690 В рейтингтері бар. Біз жұмсақ стартерді, айналма контакторды және автоматты ажыратқышты мотор тақтайшасының тоғына сәйкестендіреміз. Жоғары қуаттар үшін теңшелетін конфигурациялар мүмкін.

3-сұрақ: Жұмсақ стартер шкафы көп қозғалтқышты іске қосуды қолдай ма?

Иә, дәйекті түрде: бір жұмсақ стартер әрқайсысының жеке шығыс контакторы бар бірнеше қозғалтқышты бірінен соң бірі іске қоса алады. Бірінші қозғалтқыш толық жылдамдыққа жетіп, айналып өткеннен кейін жұмсақ стартер одан ажыратылады және екінші қозғалтқышқа қосылады және т.б. Бұл бірнеше сорғылар немесе өлшемдері ұқсас желдеткіштер станцияны ортақ пайдаланған кезде шығындарды азайтады. Дегенмен, барлық қозғалтқыштар бірдей немесе ұқсас іске қосу параметрлеріне ие болуы керек.

4-сұрақ: Қозғалтқыш жұмыс істеп тұрған кезде жұмсақ стартер істен шықса не болады?

Қозғалтқыш толық жылдамдықта болғанда және айналма контактор жабылғаннан кейін қозғалтқыш электр желісінен тікелей жұмыс істейді. Жұмсақ стартердің басқару тақтасы істен шықса немесе SCR зақымдалса, қозғалтқыш әсер етпестен жұмысын жалғастырады. Ақау тек келесі іске қосу әрекетіне әсер етеді. Бұл ақауға қарсы қауіпсіздік негізгі операциялық артықшылық болып табылады.

5-сұрақ: Жұмсақ іске қосу рампасы қанша уақытқа созылады және оны реттеуге болады ма?

Кернеу рампасының уақыты толығымен реттеледі, әдетте 0,5-тен 60 секундқа дейін және қажет болған жағдайда одан әрі ұзартылуы мүмкін. Бастапқы іске қосу кернеуі де реттеледі. Оңтайлы рампа қозғалтқыш пен жүктемемен анықталады - механикалық соққыны жою үшін жеткілікті ұзақ, іске қосу кезінде тиристорлық қыздыруды шектеу үшін жеткілікті қысқа.

6-сұрақ: Жұмсақ стартер жиі іске қосуды басқара ала ма?

Жұмсақ стартер сағатына белгілі бір іске қосу санына есептелген (әдетте 10 ауыр іске қосуға дейін). Бұл рейтинг іске қосу ток параметріне, рампа уақытына және қозғалтқыш өлшеміне байланысты. Өте жиі іске қосылатын қолданбалар үшін (мысалы, индекстеу конвейерлері) VFD қолайлырақ болуы мүмкін. Тиісті өлшемді алу үшін жұмыс циклі туралы бізге хабарласыңыз.

7-сұрақ: Шкафқа қандай техникалық қызмет көрсету қажет?

Тұрақты техникалық қызмет көрсету минималды: қуат ұштарын жыл сайын визуалды тексеру, желдету сүзгілерін тазалау (егер орнатылған болса) және айналма контактордың функционалдық тексеруі. SCR-де қозғалатын бөліктері жоқ және тозбайды. Айналма контакторы негізгі қызмет көрсетілетін құрамдас болып табылады, оның механикалық қызмет ету мерзімі әдетте бір миллион операциядан асады, бұл қызмет көрсету жылдарын білдіреді.

8-сұрақ: Жұмсақ стартер желіде гармоника жасайды ма?

Тиристорлық жұмсақ стартерлер гармоникалық токтарды қысқа іске қосу және жұмсақ тоқтату пандусы кезінде ғана жасайды. Тұрақты күйдегі айналма жұмыс кезінде қозғалтқыш синусоидалы ток тартады, сондықтан гармоникалар пайда болмайды. Бұл оларды айнымалы ток жетектеріне қарағанда торға ыңғайлы етеді, олар сүзілмейінше үздіксіз гармоникаларды жасай алады.

Аудандық сумен жабдықтау желісі — 20 сорғы станциясы үшін жұмсақ іске қосу қондырғысы

Фон

Шығыс Еуропадағы аймақтық су мекемесі 20 қашықтағы күшейткіш сорғы станцияларының желісін басқарды, олардың әрқайсысында 37-ден 132 кВт-қа дейінгі 2–4 кәдімгі тікелей қосылатын (DOL) сорғылары бар. Станциялар суды бірнеше қалаға тарату үшін өте маңызды болды, бірақ қайталанатын проблемалар жол берілмейтін пайдалану шығындары мен қызмет көрсетудегі үзілістерді тудырды.

The Challenge

Негізгі мәселе электрлік болды. Толық жүктемеде кенеттен DOL іске қосу тогы - 7 есеге дейін - әлсіз ауылдық тарату желілерінде кернеудің күрт төмендеуіне әкелді. Бұл жақын маңдағы қосалқы станциялардағы қорғаныс релесі істен шығып, кейде сорғы станциясының өзіне қуат беруді тоқтатады. Билік сондай-ақ жоғары механикалық қызмет көрсету шығындарына тап болды: сорғыны іске қосу және тоқтату кезінде су балғасы жиі үзілетін құбыр қосылыстары және зақымдалған бақылау клапандары, ал кенеттен момент қолдану сорғы мойынтірегі мен муфтаның қызмет ету мерзімін қысқартты. Станциялар ұшқышсыз болды және шалғай аудандарда орналасты, сондықтан кез келген жабдық берік, қарапайым және қате туралы қашықтан хабарлауға қабілетті болуы керек еді.

Неліктен жұмсақ стартер шкафтары?

Билік VFD және жұмсақ стартерді бағалады. VFD жылдамдықты реттеуді ұсынды, бірақ шамадан тыс деп саналды - сорғылар статикалық жүйе қисығына қарсы тұрақты жылдамдықпен жұмыс істеуге арналған, мұнда дроссельдік клапандар ағынды кесуді қамтамасыз етті. Жұмсақ стартер шкафтары тамаша сәйкестікті ұсынды: олар үздіксіз жетек жоғалтуын немесе күрделі салқындатуды енгізбестен, іске қосу тогы мен су балғасын жояды.

Негізгі таңдау факторлары:

●  Жұмсақ стартердің ішкі айналмалы контакторы қозғалтқыш жұмыс істегеннен кейін тиристорлық шығынсыз қуат алатынын және желдетілмейтін сорғы бөлмелерінде шкафтың жылуын барынша азайтатынын білдіреді.

●  Жұмсақ тоқтату мүмкіндігі өшіру кезінде сорғыны бірте-бірте төмендетіп, су балғасына себеп болған қысым соққысын жояды.

●  Шкафтардың қарапайым цифрлық интерфейсі және RS485 Modbus қосылымы тікелей уәкілетті органның SCADA желісіне біріктіріліп, сайтқа бармай-ақ қателер туралы хабарлауға мүмкіндік береді.

●  Төмендетілген кіріс тогы бар генератор қондырғыларының (торлық үзілістер кезінде пайдаланылатын) бірдей сорғыларды кернеудің төмендеуінсіз іске қосып, тиімді резервтік сыйымдылықты кеңейтетінін білдіреді.

Орналастыру

Жиырма стандартталған жұмсақ стартер шкафтары (45-тен 160 А рейтингі) дайындалды, зауытта сынақтан өтті және алты ай ішінде қолданыстағы сорғы бөлмелеріне орнатылды. Әрбір шкафта негізгі автоматты ажыратқыш, айналма контакторы бар жұмсақ стартер, электронды шамадан тыс жүктеме релесі, Modbus байланысы және жаңбырдан қорғайтын IP54 корпусы болды. Іске қосу рампа уақыты мен ток шегі үшін қарапайым параметрді енгізуді және бір Modbus кабелін станцияның қашықтағы терминал блогына қосуды қамтыды.

Нәтижелер

●  Сорғының іске қосылуынан болатын желі кернеуінің бұзылуы жойылды. Жөндеуден кейін қосалқы станциялардың бұдан әрі сапарлары тіркелген жоқ.

●  Бірінші жылы құбырларды жөндеу 80%-дан астамға қысқарды, өйткені іске қосу және тоқтату кезіндегі су балғасы жұмсақ іске қосу және жұмсақ тоқтату профилін жасау арқылы жойылды.

●  Сорғы мойынтіректері мен тығыздағыштарды ауыстыру біркелкі, төмен айналу моменті іске қосумен байланысты өлшенетін төмендеуді көрсетті.

●  Айналмалы дизайн сорғы ұзақ уақыт жұмыс істегенде де қуат бөлмелерінің салқын болуын қамтамасыз етті; шкафты салқындату ақаулары орын алған жоқ.

●  Билік енді SCADA жүйесіндегі әрбір станциядан нақты уақыт режимінде іске қосу/тоқтату күйін, іске қосу ағынын және ақаулар журналдарын алады, бұл төтенше жағдайға шақырулардың орнына болжамды жауап беруге мүмкіндік береді.

●  Бір жылдан кейін уәкілетті орган бағдарламаны қосымша он станцияға дейін кеңейтіп, жұмсақ стартер шкафын барлық DOL-tosoft қайта жаңарту жобалары үшін стандарт ретінде қабылдады.