1 引言 煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風(fēng)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(zhǎng)，起動(dòng)壓降大，最大限度地保障設(shè)備安全可靠的進(jìn)行主備切換起動(dòng)，是增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性的重中之重。 淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦，在2002年初設(shè)計(jì)主扇風(fēng)機(jī)房改造，以增加井下供風(fēng)能力，為達(dá)產(chǎn)650萬(wàn)噸/年作準(zhǔn)備。新風(fēng)機(jī)電機(jī)為2臺(tái)6kV/3200kW同步機(jī)，一用一備，風(fēng)機(jī)為GAF型軸流風(fēng)機(jī)（該風(fēng)機(jī)經(jīng)查詢?yōu)閬喼廾旱V最大的通風(fēng)機(jī)）。該風(fēng)機(jī)的上位變壓器一次側(cè)為110kV，二次側(cè)為6kV/20000kVA，并且同時(shí)拖動(dòng)主井2×3200kW雙機(jī)拖動(dòng)交-交變頻絞車。 為了更好的解決項(xiàng)目中所遇到的啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，以及對(duì)負(fù)載沖擊問(wèn)題，本系統(tǒng)改造采取了高壓軟啟動(dòng)模式。 2 軟起動(dòng)器的幾種起動(dòng)方式 電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有Y-Δ起動(dòng)、自耦變壓器減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯缺點(diǎn)，即起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)二次沖擊電流。機(jī)械式啟動(dòng)方式如液力耦合器，由于其對(duì)電網(wǎng)的沖擊依然很大，維護(hù)復(fù)雜，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)旁路等原因，應(yīng)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(yīng)用也越來(lái)越廣泛。目前國(guó)際上先進(jìn)的高壓雙向晶閘管形式的軟啟動(dòng)在國(guó)內(nèi)也逐漸打開(kāi)了市場(chǎng)，適用的行業(yè)也不斷增加。該軟起動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)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(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動(dòng)一般有下面幾種起動(dòng)方式，如圖2～8所示。 3 軟起動(dòng)與傳統(tǒng)起動(dòng)方式的比較 軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是: （1） 無(wú)沖擊電流。軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，通過(guò)逐漸增大晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值。 （2） 恒電流或恒轉(zhuǎn)速（運(yùn)輸機(jī)）起動(dòng)。軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)，速度環(huán)控制，使電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中保持恒流，或恒速確保電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)。 （3） 根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的起動(dòng)電流，使用方便靈活。 4 高壓軟起動(dòng)器的選擇與應(yīng)用 4.1 高壓軟起動(dòng)器的選擇 在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)多方比較及實(shí)地考察，選用了唐山開(kāi)誠(chéng)電器有限責(zé)任公司集成的RQT-6型高壓軟起動(dòng)器，這樣既可降低起動(dòng)電流，減小網(wǎng)絡(luò)壓降，又可減小起動(dòng)機(jī)械沖擊。同時(shí)，該軟起動(dòng)器具備過(guò)流、過(guò)/欠壓、缺相、過(guò)熱等各類電氣保護(hù)系統(tǒng)，以及工作電流、電壓、功率因數(shù)等各類電量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 GRQ-6000高壓軟起動(dòng)裝置是唐山開(kāi)誠(chéng)電器有限責(zé)任公司利用美國(guó)羅克韋爾（ROCKWELL）自動(dòng)化公司的SMC核心組件，與淮南礦業(yè)集團(tuán)合作并成功應(yīng)用的一種高壓電氣傳動(dòng)產(chǎn)品。此軟起動(dòng)裝置采用了先進(jìn)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(dòng)性能可靠、操作簡(jiǎn)單方便和使用故障率極低的優(yōu)點(diǎn)。本軟起動(dòng)裝置具有電動(dòng)機(jī)過(guò)流、過(guò)載、欠載、過(guò)壓、欠壓、接地、三相電壓不平衡、堵轉(zhuǎn)、缺相及晶閘管過(guò)熱等18種保護(hù)功能和三相電流、電壓、功率因數(shù)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能;具有先進(jìn)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(hù)，監(jiān)測(cè)等方面均非常完善，應(yīng)用靈活。羅克韋爾在國(guó)內(nèi)有備件中心，全國(guó)有十幾家地區(qū)辦事處，售后服務(wù)有保障，區(qū)別于其他只通過(guò)國(guó)內(nèi)代理形式的產(chǎn)品供應(yīng)商。 4.2 高壓軟起動(dòng)器的應(yīng)用 系統(tǒng)于2002年8月9日進(jìn)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(tuán)、合肥理工大學(xué)、張集煤礦三方聯(lián)合測(cè)試，該系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。附表為在張集煤礦3200kW軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)用高壓軟起動(dòng)器的運(yùn)行記錄。 5 結(jié)束語(yǔ) 該系統(tǒng)于法2002年8月19日正式投入運(yùn)行，至今未出現(xiàn)任何故障，起到了預(yù)期的降低起動(dòng)電流、減小起動(dòng)機(jī)械沖擊的作用。為煤礦領(lǐng)域的高壓大負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)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(kāi)誠(chéng)的井下防爆型的高壓軟啟動(dòng)也成功地應(yīng)用于多個(gè)重要礦的井下風(fēng)機(jī)，泵，及皮帶運(yùn)輸機(jī)等。高壓軟啟動(dòng)憑借其自身方便靈活的特點(diǎn)，必將被越來(lái)越多的用戶，行業(yè)所接受。