0 引言：

随着带式输送机负载的加大，所匹配的电机的功率越来越大，皮带电机启动方式对电网冲击就成为一个重要因素，为保证电网质量及输送机动力系统的稳定，选取皮带电机的启动方式就显得非常重要。

1 皮带机软启动装置简介

 软启动装置是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源（或开关）与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。软启动装置实际上是个调压器，用于电机启动时，改变启动电压，并控制启动电流，减少电网冲击，延长设备寿命。

1.1 软启动装置的几种启动方式。

1.1.1斜坡升压软启动。这种启动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。其缺点是，由于不限流，在电机启动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。

1.1.2斜坡恒流软启动。这种启动方式是在电动机启动的初始阶段启动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定（t1至t2阶段），直至启动完毕。启动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则启动转矩大，启动时间短。 该启动方式是应用最多的启动方式，尤其适用于风机、泵类负载的启动。

1.1.3阶跃启动。启动电机时，以最短时间，使启动电流迅速达到设定值，即为阶跃启动。通过调节启动电流设定值，可以达到快速启动效果。

1.1.4脉冲冲击启动。在电机启动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连入恒流启动。

1.2 软启动装置的特点

1.2.1冲击电流小。软启动装置在启动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机启动电流从零线性上升至设定值。

1.2.2恒流启动。软启动装置可以引入电流闭环控制，使电机在启动过程中保持恒流，确保电机平稳启动。

1.2.3根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的启动电流。

1.3软启动装置具备的基本保护功能

1.3.1过载保护功能：软启动装置引进了电流控制环，可以随时跟踪和检测电机电流的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，当电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。

1.3.2缺相保护功能：工作时，软启动装置随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。

1.3.3过热保护功能：通过软启动装置内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。

1.3.4其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。

2 宁海电厂输煤系统皮带机软启动装置的型号规格

根据负载的电压等级，我公司选用Siemens SimoStart MV系列6KV的软启动装置，具体型号如下：

C201皮带机软启动装置型号：6SF1114-0DB00-Z-L90-M67  140A

C202皮带机软启动装置型号：6SF1125-0DB00-Z-L90-M67  250A

C203皮带机软启动装置型号：6SF1114-0DB00-Z-L90-M67  140A

2.1软启动装置外观图片

2.2整流模块箱下的旁路开关

2.3控制原理图

2.4 软启动装置与皮带机上级6KV开关动作次序

输煤程控上位机发出C202A皮带机启动命令，软启动装置收到命令且自检无误后，软启动装置的RC1继电器合闸，启动C202A皮带机6KV电源开关，软启动装置主回路电源带电，根据设定的启动方式，启动C202A皮带电机，5秒后，由软启动装置的旁路开关将软启动装置的整流装置切除，C202A皮带电机在正常电压下运行。

3 以C202A皮带机软启动为例，软启动装置的常见故障原因及解决方法

    C202A皮带机软启动装置从2009年投运至今，多次发生故障，故障现象为上位机远程发出启动命令，现场皮带电机转动后立即跳停，上位机报C202A皮带机事故跳闸和软启动装置故障。下面将对C202A软启动常见故障原因进行分析。

3.1 软启动柜门限位开关故障

    由于软启动柜门限位开关串接在启动回路，使用过程中，柜门未关闭牢固，门限位开关不能可靠动作，当软启动装置旁路开关动作时，发出的振动偶尔会让门限位开关释放，造成启动回路失电，从而跳停设备。

    解决方法：调整柜门门锁、门限位开关，必要时予以更换。

3.2 软启动装置启动时RC1继电器故障   

软启动装置启、停均使用RC1继电器，启动时，该继电器常开、常闭触点不同步，具体为常开触点吸合时，发出启动命令，但常闭触点此时未断开，造成启动信号无法发出，软启动无法正常启动。后对软启继电器进行检查，发现继电器触点有氧化现象，测量常闭点不通，重新打打磨触点或更换后，恢复正常。

 解决方法：对继电器触点进行打磨或更换。

3.3 软启动装置端子虚接

C202A软启动装置故障正常位合闸时无法启动，切换至软启动旁路时也无法启动，上位机报"故障跳闸" "启动故障"，并且启动时无电流反馈。检查中发现软启动装置接线端子TB2的16号线在有启动命令时只有50V左右，正常时电压应该在220V，检查螺丝并未松动，将16号端子螺丝拧松，发现有继电器吸合的声音（估计是RC1吸合），怀疑螺丝压到线皮，最后把14，15，16端子上的三根线重现接线并紧固后，测量16号端子的电压恢复到220V，再次试转软启动启、停恢复正常。

解决方法：重新接线，避免虚接

3.4 软启动装置电压检测发送板故障

     C202A软启动装置启动时报电压高故障，经现场检查电压正常，怀疑是电压检测板存在故障：软启动装置的电压检测板检测后，并通过光纤传输到主控版，由于电压检测板损坏，造成设备数据异常，主控板判断并报出缺相故障跳停设备。

解决方法：更换电压检测板。

3.5 C202A软启动装置频发缺相故障及处理方法

从2019年7月份开始C202A皮带机软启动装置频报缺相故障，更换现场多块检测板故障依然存在，与厂家咨询后，推断电源板、触发板、晶闸管电子元器件可能存在老化，造成故障频发，需对软启动装置进行低压检测试验，以判断元器件好环。

3.5.1软启动装置低压检测试验方法

3.5.1.1拆除6KV电源进线和皮带电机出线，原6KV进线端接入AC380V电源，出线端接不大于3KW的AC380V低压电机，并根据主控单元提示，调整进线相序。

3.5.1.2 打开控制单元护罩，测量晶闸管K1G1、K1K2阻值，及功率单元两端阻值。其中K1和G1之间阻值正常应在6~20欧姆；K1和K2间阻值在110±10%；测量功率单元两端阻值，正常应在330KΩ±10%。

    3.5.1.3触发试验（用于检测电源板及触发板是否工作正常）：对主控单元的电源端子接入AC220V电源，将控制单元的拨码调到正确位置，根据调试手册进行参数设置。通过触发后指示灯的显示状态进行判断三相整流器件的好坏。   

3.5.1.4 低压电机试验（电机2~3KW），短接运行反馈信号，短接门限位，接好电压检测板测试线。

3.5.1.5 设置放大增益倍数，AC380V送电，就地启动软启动装置，检查整流单元所带的低压电机三相电流平衡。

3.5.2 C202A软启动装置进行AC380V低压试验测试，对软启动装置晶闸管、各项电子元器件进行检测，现场晶闸管、各项电子元器件均运行正常。造成缺相故障的可能原因为：软启动装置个别原件因温度或湿度变化存在不稳定性，也可造成缺相故障频发。其中电压缺相检测装置为易损件，工作稳定周期为3-5年，但C202A软启动装置运行已超10年,远远超过5年的限期。

解决方法：升级系统核控模块、检测输出单元、转换认知单元。2010年以前的软启动装置系统核控模块为分立元件，主芯片为插拔式安装容易误报故障。新的系统核控模块已升级为2.0版，且均为DSP芯片，性能更稳定且和老版本的模块可以通用。

结束语

 本文内的检修方法，同样也适用于C203A、C201A皮带机的软启动装置故障处理，通过以上故障处理经验的积累，不仅提高了检修人员的维护效率，也为输煤系统皮带机的可靠运行打下坚实基础。

                       陈建伟

                               国能浙江宁海发电有限公司

                                      2022.3.10