軟啟動器在井用潛水電泵中的應用

摘 要：介紹了應用軟起動器實現消除井用潛水泵起、停泵水錘的方法，以及軟起動器的其它優點。

關鍵詞：軟起動器；水錘；軟停車

引言

我公司生活區有11口350米深井，用于向居民提供生活用水。井用潛水泵型號為250QJ80-350，揚程350米，電機功率140kW。潛水泵除三臺采用變頻器拖動外，其余7臺均采用自耦降壓起動。起動時的初始電壓為額定電壓的80%，起動過程不平滑，對設備和電網均造成沖擊。在停泵時，電源直接被切斷，楊水管中的300米水柱同時下墜，使潛水泵出口單向閥和底部揚水管承受巨大壓力，嚴重影響設備的使用壽命。為了較好地解決這一問題，用具有緩停功能的PSS（ABB）系列軟起動器逐步替換自耦降壓起動器。

1 軟起動器工作原理

軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能、和多種保護功能于一體的電機控制裝置。它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯晶閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可以實現電動機平滑起動功能。起動過程結束后，軟啟動器通過輸出端子控制旁路接觸器吸合，正常運行時電動機就依靠交流接觸器供電。當設備停機時，軟起動器還可提供軟停車功能，軟停車與軟起動過程相反，電動機由旁路接觸器供電切換為軟啟動器供電，通過電子控制電路控制晶閘管的導通角，使輸出電壓逐步降低，電動機轉速逐漸下降到零，可有效避免自由停車引起的沖擊。

軟起動與自耦減壓起動方式的比較：

（1）通過控制軟啟動器的輸出電壓平穩升降和無觸點通斷，使電機實現用最小的起動電流，得到最佳的轉矩，起停平穩，即延長設備的使用壽命，又使電網免受沖擊。

（2）有軟停車功能，軟啟動器在得到停機指令后，晶閘管從全導通逐漸地減小導通角，經過一段時間后完全關閉，使電機平滑減速，逐漸停機，有效防止深井泵、高層建筑水泵系統等的水錘效應。

（3）有多種起動方式可供選擇，如：斜坡起動、恒流起動、突跳起動等。

2 PSS軟起動器選型和設計

根據我公司井用潛水泵功率和現場環境條件選用性價比較高的PSS-250/430型軟起動器（軟起動器所有技術參數在環境溫度為40℃時有效，對高于40℃至60℃的環境溫度，額定電流需按每攝氏度0.8%的系數降容）。主回路及控制回路的設計如圖1所示。由于每次開停深井潛水泵，要求操作人員到現場確認設備狀態，所以控制回路未考慮遠程操作。控制回路采用中間繼電器控制軟起動器起停。由于PSS系列軟起動器沒有內置電子過載保護器，需在主回路增加熱繼電器實現過載保護功能。

3 軟起動器設置

PSS軟起動器有3個旋轉開關和一個2位置撥動開關，如圖2所示。

PSS軟啟動器的第一個旋鈕用于設定起動時電壓提升時間，起動起動時間可在1-30秒內調整。深井潛水泵設定為25秒。

第二個旋鈕用于軟停車設置，停車時間根據需要可在0-30秒內調整，深井潛水泵設置為20秒。

第三個旋鈕如圖3所示，用于設定起動時的初始電壓和停止停機時的終止電壓，深井潛水泵設置為30%Ue。此外，當選用限流起動模式時，此旋鈕用于設定起動電流上限值，以額定電流的倍數表示。

S1撥動開關如圖4所示，用于選擇電機的連接方式，即與電機“外接”或與電機“內接”，我公司深井潛水泵采用“外接”方式，故S1撥動開關應置于圖4所示的位置。

4 使用效果

第一批兩口深井改造完成后，深井潛水泵投入運行，起動電流最大為550A，啟動平穩。停車時間能夠按照預先設定好的參數，平滑降低電動機的轉速，再未聽到水錘的沖擊聲。與自耦降壓起動方式相比，采用軟起動器的深井潛水泵的檢修周期大為延長。

5 結束語

采用軟起動器成功實現了深井潛水泵軟起動和軟停車，避免了水錘對深井潛水泵的破壞作用，延長了設備的使用壽命，減輕了設備維護人員的勞動強度。