软起事业部

一、概  述

交流同步电机因其功率因数可调、效率高等优点，被广泛应用于大型油气输送、船舶推进、抽水蓄能和国防风洞实验等工业大功率场合。尤其对于钢铁冶炼行业，广泛应用在大型高炉鼓风机、燃气发电煤压机、制氧压缩机等主要生产设备中。高压同步变频软起动利用晶闸管变频装置产生频率由零到额定频率值的交流电源，同步地将机组拖动起动，当机组逐渐升至额定转速，满足同期条件时，将机组并入电网，同时切除变频装置，完成起动过程。

抽水蓄能机组起动

SFC装置是大型抽水蓄能电站的关键设备，在可逆式机组进入水泵（同步电动机模式）前，SFC设备把机组从静止状态拖动到同步转速，便于机组接入到电网，作为电网负荷（抽水蓄能）。

燃气轮机起动

SFC装置是把燃气轮机起动到高速盘车阶段，经过吹扫，点火，继续起动加速，升速至脱扣转速退出。

调相机起动

SFC装置是拖动调相机到设定转速，采用惰性并网实现机组的并网运行。

（国标号：GB/T  34928-2017）

二、型号说明

如：型号SFC1-8000/10，表示1系列高压同步变频软起动装置，适用于10kV电机,适用同步电机功率最大为8000kW。

三、工作原理

3.1 主回路结构图

应用不同的场合，SFC的容量和结构有不同的需求，需要根据实际情况来选择，常见的拓扑结构如下：

3.2起动原理

工作原理：高压同步变频软起动装置采用交-直-交方式，利用晶闸管变频技术产生频率由零到额定频率值的交流电源，同步地将机组拖动起动，当机组由静止逐渐升至额定转速，通过算法程序检测判断同期条件满足时，将机组并入电网，同时切除变频起动装置，完成起动过程。变频起动分为静止、低速、高速、同期、并网运行等过程。系统把来自转子位置检测单元的信号进行分析，判明转子的真实位置和转速后，按一定的控制策略产生控制信号，控制变频器输出三相电流（电压）的频率、幅值和相位大小，达到电机同步转速跟踪转子转速的目的，根据起动前给定的起动转速曲线，在规定时间内将电机带入全速，满足同期条后并网切工频运行。

高压同步变频软起动装置的起动控制过程总体可以分为以下五个阶段：

（1）检测转子位置：通过同步电机励磁电流建立过程中检测到的三相定子电压，计算出转子的初始位置。

（2）断续换相：在同步电机低速运行时（低于额定转速的10%），由于电机端反电动势低，不能保证晶闸管可靠换相，所以要采取强迫换相控制。

（3）负载换相：当同步电机高速运行时（高于额定转速的10%），电流闭环控制过程，装置根据电机端反电动势自动负载换向。

（4）同期并网：装置输出电压与电机工频交流输入电源（即电网侧）的幅值、相位、频率到达规定值时，电机从软起状态切换到工频运行状态的控制过程。

（5）工频运行：变频起动装置切除，电机进入工频运行，通过励磁柜进入恒功率因数控制或者恒电流控制。

高压同步变频软起动装置原理框图如图2所示：

图2  高压同步变频软起动装置原理框图

四、性能特点

4.1产品性能

4.2装置特点

起动容量小于电机额定容量甚至更低，起动电流小于电机额定电流，对于电网压降有严酷要求的同步电机起动场合，能提供完美解决方案；

起动过程，采用双闭环PID控制，配合恒磁通算法，保证转速精确可控，满足电机平滑起动要求，能够有效避开电机组共振点；

使用方便，无需用户配置位置传感器，采用专利算法，通过软件实现转子位置检测；

针对不同负荷，提供特殊的起动曲线，尤其是大型的抽水蓄能电机，燃气发电机，高炉鼓风机等设备；

采用与西门子同样的高低高控制方案，不仅能很好的实现新机起动，还能实现老系统的国产化替代和改造。

采用大尺寸液晶屏，能够满足起动前和起动中都能实现视图化信息交互，便于用户使用和观察。

起动方式多样可选，能实现电动机的静止状态，盘车状态，飞车状态的全同步起动。

超大的历史起动数据和故障信息数据存储空间，满足用户30天的信息查询需求，如果有特殊需求可以增加硬盘设计，满足更长时间的数据需要。

一体化结构设计，使得用户安装时只需要提供二次电源，励磁联锁，一次进出线，保证安装时间只需要半天。

五、产品选型

说明：1、变压器的尺寸定货时确定；

          2、更大功率或特殊要求，选型需要技术沟通后确定。