一种带隔离保护功能软起动装置主回路的制作方法

本技术涉及一种带隔离保护功能软起动装置主回路，主要适用于串接在高压电机定子回路进行调压降压软起动，特别适用于6-10kv高压电机的软起动，属于电机拖动控制。

背景技术：

1、国内现代化大型企业发展迅速，大型设备配备的高压电机甚至超大型电机越来越多。随着电机容量的越来越大，直接起动已经无法满足生产力发展的需求，直接起动所带来的问题直接影响到电机自身的安全运行甚至电网的安全供电，随之软起动装置起动高压电机应用越来越广泛。

2、目前，市场上使用较多的软起动装置，有串联电抗器起动、 串联水电阻起动、晶闸管控制起动等。以上软起动存在以下问题：1、软起动装置单独放置在一个配电间，占用空间大，当离进线电源距离远，无法准确测量三相进线电源的电压，若需实时测量，需额外增加电压互感器柜体。2、多数软起动装置都只设有电源主开关真空断路器、旁路接触器与软起动器，当出现紧急情况控制电源消失，真空断路器未能及时断开，旁路接触器不能切换合闸，软起动器将长时间带电运行，将直接影响软起动器寿命，甚至出现软起动受热烧毁，导致拉弧爆炸现象，严重情况将危及人身安全。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种带隔离保护功能软起动装置主回路，在于解决上述存在的问题，能够实现电机软起动、软停止、具有完善的电机保护功能。

2、一种带隔离保护功能软起动装置主回路，其包括：起动回路、切换回路、控制回路、过电压保护回路、监测回路五个部分。五个部分组合安装在一个箱体内，节省配电房空间。起动回路包括三相进线电源、真空断路器、起动接触器、可调电抗装置。控制回路包括智能控制器、控制开关与指示灯。切换回路包括旁路接触器。过电压保护回路由过电压保护器或阻容吸收器组成。监测回路包括高压带电传感器、电压互感器、电流互感器、零序电流互感器、智能控制器。

3、三相进线电源连接到真空断路器上端口，真空断路器下端口连接电流互感器上端口，电流互感器下端口同时连接起动接触器与旁路接触器的上端口，起动接触器下端口连接可调电抗装置输入端，可调电抗装置的输出端与旁路接触器下端口相连接，出线电缆从旁路接触器下端口穿过零序电流互感器连接到电机。过电压保护器连接在旁路接触器下端口与地之间。电压互感器与高压带电传感器并接在三相进线电源上。

4、如上所属，三相进线电源通过真空断路器、电流互感器、起动接触器、可调电抗装置为高压电机提供能量，形成起动回路。真空断路器用来关合电机并在电机发生短路故障时起短路保护的作用。可调电抗装置系用本公司先期研发的一种专利产品，其特征是：可调电抗装置包括电抗线圈、磁芯、控制驱动机构及低压控制电源开关，通过低压控制电源开关向控制驱动机构提供ac380/220v低压控制电源 ，由控制驱动机构接收电机起动时的起动时间及起动电流信息，驱动磁芯在电抗线圈中移动位置，而改变电抗线圈的阻抗值，以调节电机的机端电压，达到电机的软起动与软停止功能。起动过程结束时由切换回路的旁路接触器合闸将可调电抗装置短接，同时起动接触器断开，电机进入正常运行。

5、本实用新型设计有过电压保护回路。在电机起动完成由旁路接触器短接可调电抗装置的过程中，必然有过电压产生，该过电压对电机的绝缘造成积累性损伤，几次大的冲击就会将电机烧毁，过电压保护器或阻容吸收器在过电压发生时将过电压的能量对地泄放，同时将过电压限制在电机绝缘耐受范围以内，保护电机的绝缘不受冲击，延长电机的使用寿命。

6、本实用新型设计有监测回路。在电机停止、起动、运行过程通过智能控制器实时接收真空断路器、起动接触器、旁路接触器、可调电抗装置的开关量信号，监测它们状态信号。通过智能控制器实时接收电流互感器、零序电流互感器、电压互感器信号，监测电流、电压信号。当电机在起动或运行过程中电流、电压出现波动，超过智能控制器设定值时，智能控制器立即发出跳闸信号断开真空断路器。通过智能控制器与高压带电传感器组合，达到闭锁要求，显示本装置柜内有高压，并语音提示本装置已通高压以警示靠近人员。

7、所述智能控制器实现对电机起动电压、起动电流、起动时间预先设置，智能控制器接收到电流、电压等信号发出相应的命令。

8、所述智能控制器采用循环扫描方式对真空断路器、起动接触器、旁路接触器、可调电抗装置进行检测，得到外部输入信号，并对外部输入信号进行加工处理，再依据处理结果进行控制，在每次循环中，按先后顺序依次执行状态监控、闭锁逻辑、软起动控制和软停机控制四个阶段，其中：

9、1）在状态监控阶段，智能控制器对外部输入信号进行滤波处理并送入数据存储区；

10、2）在闭锁逻辑阶段，智能控制器将所述数据存储区的数据进行组合逻辑处理和判断，并向真空断路器、起动接触器、旁路接触器、可调电抗装置的动作回路输出允许动作条件信号，其中起动接触器与旁路接触器具有互锁信号，两者只能合闸一个；

11、3）在软起动控制阶段，智能控制器判断数据存储区是否接收到有效的电机起动指令信号，未接收到有效的电机起动指令信号，则转到软停机控制阶段； 接收到有效的电机起动指令信号，则按照时序逻辑的方法对对主电机进行软起动控制；

12、4）在软停机控制阶段，智能控制器判断数据存储区是否接收到有效的电机停机指令信号，未接收到有效的电机停机指令信号，则返回状态监控阶段； 接收到有效的电机停机指令信号，则按照时序逻辑的方法通过可调电抗装置对主电机进行软停机控制。

13、由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

14、1）增加起动接触器，由于起动接触器与真空断路器、旁路接触器采用同步控制电源，当控制电源消失或其他故障导致真空断路器未能及时分闸，起动接触器与旁路接触器断开状态，可以有效的隔离断开主电源，提高软起动器使用寿命，保护负载设备及人身安全；

15、2）起动回路、切换回路、控制回路、过电压保护回路、监测回路五个部分。五个部分组合安装在一个箱体内，节省配电房空间。

技术特征：

1.一种带隔离保护功能软起动装置主回路，其包括：起动回路、切换回路、控制回路、过电压保护回路、监测回路五个部分，五个部分组合安装在一个箱体内，节省配电房空间；

2.根据权利要求1所述一种带隔离保护功能软起动装置主回路，其特征是：所述三相进线电源通过真空断路器、电流互感器、起动接触器、可调电抗装置为高压电机提供能量，形成起动回路；所述真空断路器用来关合电机，并在电机发生短路故障时起短路保护的作用；起动过程结束时，由所述切换回路的旁路接触器合闸将可调电抗装置短接，同时起动接触器断开，电机进入正常运行。

3.根据权利要求1所述一种带隔离保护功能软起动装置主回路，其特征是：所述监测回路在电机停止、起动、运行过程通过智能控制器实时接收真空断路器、起动接触器、旁路接触器、可调电抗装置的开关量信号监测其状态；通过智能控制器实时接收电流互感器、零序电流互感器、电压互感器监测电流、电压信号，当电流、电压出现波动，超过智能控制器设定值时，智能控制器立即发出跳闸信号断开真空断路器；通过智能控制器与高压带电传感器组合，达到闭锁要求，显示本装置内已有高压，并语音提示本装置已通高压以警示靠近人员。

4.根据权利要求1所述一种带隔离保护功能软起动装置主回路，其特征是：所述真空断路器、起动接触器、旁路接触器为同一控制电源；所述起动接触器、旁路接触器为电气保持真空接触器，当控制电源消失，将自动断开；控制电源消失或其他故障时真空断路器未能及时分闸，起动接触器与旁路接触器分闸，有效的隔离断开主电源。

技术总结一种带隔离保护功能软起动装置主回路，包括：起动回路、切换回路、控制回路、过电压保护回路、监测回路五个部分。五个部分组合安装在一个箱体内，节省配电房空间。起动回路包括三相进线电源、真空断路器、起动接触器、可调电抗装置。控制回路包括智能控制器、控制开关与指示灯。切换回路包括旁路接触器。过电压保护回路由过电压保护器或阻容吸收器组成。监测回路包括高压带电传感器、电压互感器、电流互感器、零序电流互感器、智能控制器。起动接触器与旁路接触器为电气保持型，电源消失，自动断开。当电源消失或其他故障，而真空断路器未分闸，起动接触器与旁路接触器断开状态，有效的隔离断开主电源，提高软起动器使用寿命，保护负载设备及人身安全。技术研发人员：谢雪军,罗潭,王彤宇,杜丙福,谢定宇,谢耀平,李齐新,赵兴淋,周智,谢根军,李朝严受保护的技术使用者：湖南科太电气有限公司技术研发日：20231012技术公布日：2024/7/25