1 引言 煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風系統(tǒng)關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風系統(tǒng)在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。由于供電線路長，起動壓降大，最大限度地保障設備安全可靠的進行主備切換起動，是增強系統(tǒng)可靠性的重中之重。 淮南礦業(yè)集團張集煤礦，在2002年初設計主扇風機房改造，以增加井下供風能力，為達產(chǎn)650萬噸/年作準備。新風機電機為2臺6kV/3200kW同步機，一用一備，風機為GAF型軸流風機（該風機經(jīng)查詢?yōu)閬喼廾旱V最大的通風機）。該風機的上位變壓器一次側(cè)為110kV，二次側(cè)為6kV/20000kVA，并且同時拖動主井2×3200kW雙機拖動交-交變頻絞車。 為了更好的解決項目中所遇到的啟動時對電網(wǎng)的沖擊，以及對負載沖擊問題，本系統(tǒng)改造采取了高壓軟啟動模式。 2 軟起動器的幾種起動方式 電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-Δ起動、自耦變壓器減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動，存在明顯缺點，即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。機械式啟動方式如液力耦合器，由于其對電網(wǎng)的沖擊依然很大，維護復雜，且無法實現(xiàn)旁路等原因，應用有一定的局限性。 隨著大功率電力電子元器件的發(fā)展，其應用也越來越廣泛。目前國際上先進的高壓雙向晶閘管形式的軟啟動在國內(nèi)也逐漸打開了市場，適用的行業(yè)也不斷增加。該軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路，如圖1所示。 運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動結(jié)束，賦予電機全電壓，即為軟起動，在軟起動過程中，電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式，如圖2～8所示。 3 軟起動與傳統(tǒng)起動方式的比較 軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是: （1） 無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管的導通角，使電機起動電流從零線性上升至設定值。 （2） 恒電流或恒轉(zhuǎn)速（運輸機）起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)，速度環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，或恒速確保電機平穩(wěn)起動。 （3） 根據(jù)負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性選擇，可自由地無級調(diào)整至最佳的起動電流，使用方便靈活。 4 高壓軟起動器的選擇與應用 4.1 高壓軟起動器的選擇 在新系統(tǒng)設計中，經(jīng)過多方比較及實地考察，選用了唐山開誠電器有限責任公司集成的RQT-6型高壓軟起動器，這樣既可降低起動電流，減小網(wǎng)絡壓降，又可減小起動機械沖擊。同時，該軟起動器具備過流、過/欠壓、缺相、過熱等各類電氣保護系統(tǒng)，以及工作電流、電壓、功率因數(shù)等各類電量的實時監(jiān)測系統(tǒng)。 GRQ-6000高壓軟起動裝置是唐山開誠電器有限責任公司利用美國羅克韋爾（ROCKWELL）自動化公司的SMC核心組件，與淮南礦業(yè)集團合作并成功應用的一種高壓電氣傳動產(chǎn)品。此軟起動裝置采用了先進的電力電子器件和數(shù)字閉環(huán)（電流）控制技術(shù)，具有起動性能可靠、操作簡單方便和使用故障率極低的優(yōu)點。本軟起動裝置具有電動機過流、過載、欠載、過壓、欠壓、接地、三相電壓不平衡、堵轉(zhuǎn)、缺相及晶閘管過熱等18種保護功能和三相電流、電壓、功率因數(shù)等實時監(jiān)測功能;具有先進的故障記憶功能，能保留近三十次故障的代碼和最后一次故障的參數(shù)。與同類型的其他品牌相比，羅克韋爾的SMC在控制，保護，監(jiān)測等方面均非常完善，應用靈活。羅克韋爾在國內(nèi)有備件中心，全國有十幾家地區(qū)辦事處，售后服務有保障，區(qū)別于其他只通過國內(nèi)代理形式的產(chǎn)品供應商。 4.2 高壓軟起動器的應用 系統(tǒng)于2002年8月9日進入帶載調(diào)試階段，經(jīng)雙方技術(shù)人員的密切配合、刻苦工作，整套系統(tǒng)于8月12日調(diào)試結(jié)束，經(jīng)淮南礦業(yè)集團、合肥理工大學、張集煤礦三方聯(lián)合測試，該系統(tǒng)達到了預期設計目的。附表為在張集煤礦3200kW軸流風機應用高壓軟起動器的運行記錄。 5 結(jié)束語 該系統(tǒng)于法2002年8月19日正式投入運行，至今未出現(xiàn)任何故障，起到了預期的降低起動電流、減小起動機械沖擊的作用。為煤礦領域的高壓大負荷電動機的啟動找到了一條新路。值得一提的是，在此次成功的合作之后，唐山開誠的井下防爆型的高壓軟啟動也成功地應用于多個重要礦的井下風機，泵，及皮帶運輸機等。高壓軟啟動憑借其自身方便靈活的特點，必將被越來越多的用戶，行業(yè)所接受。