1              系統方案

1.1         TGQW系列高壓軟起動裝置技術性能

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及電機本身和所帶生產設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的較完善的技術方案，是集現代數字信號處理技術、計算機控制技術和電力電子技術于一體的高科技產品，可以根據不同的應用情況設置初始轉矩、起動時間、停機時間、限流和各種保護值等，平滑的起動特性和免維護等使其具有傳統軟起動方法無法比擬的優越性。

圖8高壓軟起動系統組成原理（一拖一）

1.2         軟起動柜技術參數

2              主要部件及技術性能

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。標準10KV高壓軟起動裝置每相由5組晶閘管組件串聯，晶閘管的反向峰值電壓可以高達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特征包括：

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

②穩定可靠的基于全光纖鏈路的信號通訊系統及完善的檢測保護——晶閘管觸發電路是系統穩定可靠的關鍵部分，必須具有抗噪聲干擾的能力，可以工作在惡劣的工作在環境中，不受現場安裝時線路阻抗、短路容量、或開關的快速通斷而產生影響。TGQW系列高壓軟起動裝置中，處于低電位的控制系統與處于高電位的觸發系統的檢測和通信，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、檢測觸發系統的狀態和接收高壓晶閘管的好壞狀態信號，任一元件出現故障軟起動裝置都能及時準確的顯示出故障元件的位置并執行保護動作。

③晶閘管強觸發系統——對于高壓晶閘管閥，其開通的快慢主要取決于觸發電流的上升率及觸發電流的大小。對于串、并聯應用的晶閘管閥組，對元件開通的一致性要求尤其苛刻，如不然就會出現串聯閥組中若干導通慢的晶閘管閥組承受過電壓或過電流而損壞。TGQW1型軟起動裝置觸發電路技術是來源于瑞士ABB公司高壓晶閘管閥的觸發和保護技術，通過超低阻抗電流源電路來完成串、并聯晶閘管的觸發，從而克服脈沖變壓器器等電磁式觸發系統固有的觸發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、并聯應用的可靠性。

④元件正向過電壓保護功能——晶閘管在工作過程中由于某種原因沒有被正常觸發，從而要承受正向過電壓，在過電壓升高達到晶閘管轉折電壓之前正向過電壓保護器件（或電路）動作，強迫觸發晶閘管，達到保護晶閘管的目的。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電路就將強迫觸發晶閘管，達到保護晶閘管的目的。南車時代的高壓軟起動裝置使用的正向過電壓保護正是“葛洲壩——上海HVDCT工程中使用的技術。

⑤采用冗余設計——為了保證觸發系統的可靠，我們對觸發系統采用了“冗余設計”，即在正常觸發系統的基礎上增加了后備觸發系統。設計理念源于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，在發生任意一組元件損壞的情況下，軟起動裝置準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需要，待需進行設備檢修時再對損壞元件進行更換。從而極大的提高裝置的可靠性，為客戶的生產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在元件兩端的阻容吸收回路其參數的選擇均是源于瑞士ABB公司實際應用中的結論，為晶閘管元件提供了可靠的動態均壓及瞬時過電壓保護。

⑦元件過溫保護——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，當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。

后備觸發系統、元件正向過電壓保護、常規RC阻尼吸收回路以及元件過溫保護構成了軟起動裝置內最核心組件——6500V高壓晶閘管閥的最可靠保護網絡，這幾項核心技術保證了串、并聯應用的晶閘管閥組在惡劣的工作在環境中，不受現場安裝時線路阻抗、短路容量、或開關的快速通斷的影響，可靠工作。

3              關鍵技術難點的解決

3.1         多個高壓晶閘管的串聯應用

TGQW系列軟起動裝置的多晶閘管串聯應用技術、光纖觸發和保護技術是來源于瑞士ABB公司高壓晶閘管閥技術，其特有的晶閘管強觸發系統、元件級過壓保護單元應用在ABB高壓直流輸電裝置，其目的就是保證元件串并聯應用時的可靠性，防止元件損壞。晶閘管的觸發和保護我們使用了光纖作為信號傳輸的媒體，這樣可以使觸發信號的時間差控制在納秒級，嚴格的保證了串聯晶閘管的導通一致性。

4              技術支持

4.1         圖紙提供

在供貨合同簽定后的七天內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說明圖，以便甲方進行安裝現場的土建及相應的配套設計，以及開展安裝、調試的準備工作。供貨方在軟起動裝置出廠運往交貨地點時隨該設備提供以下的技術資料：

軟起動裝置土建安裝要求圖

投產運行時，派有經驗的工程師參與設備現場調試工作，并應提供設備安裝、調試的現場指導和檢查監督。

當設備出現故障或不能滿足合同要求時，供貨商按要求排除故障。

當設備需要維修或更換部件時，供貨商派有經驗的工程師到現場進行技術支持。

供貨商負責所提供設備的現場安裝指導、調試及操作人員培訓。

5              售后服務

當設備出現故障或不能滿足業主要求時，我方按業主要求及時排除故障。

在保修期內，免費予以維修或更換故障部件。

當業主需要提供技術服務時，我方在1小時內作出答復，如必要在48小時內派服務工程師到現場。

在質保期內，我方負責對業主提出的質量異疑做出書面明確答復，設備或者元件出現非人為的故障需要維修或更換部件，我方將負責免費更換。

產品壽命期內，我方確保所有零備件的供應。

軟起動的質量保證期為貨到現場12個月。