系统方案介绍
1.1 概述：
南车时代（武汉）电气设备有限公司可以为您专业的提供各种大型高、中、低压电动机的启动解决方案。智能型软启动装置室大功率半导体制造技术、电力电子技术、计算机技术相结合的产物，2002年开始应用填补了国内高压晶闸管方式软启动的空白，产品遍及全国各地，远销海外十几个国家和地区，深受用户高度肯定和一致好评，是众多国内、外客户首选供应商和合作伙伴。软启动产品覆盖电压有0.38kV、0.66kV、1.14kV、2.3kV、3.3kV、4.16kV、6kV、10kV,功率从5kW~64000kW。
高压大型笼型异步电机通常采用定子降压起动的软起动方法，以避免电机直接起动时对电网及电机本身和所带生产设备的电气和机械上的冲击。本方案采用的高压晶闸管降压软起动是近年来出现的较完善的技术方案，是集现代数字信号处理技术、计算机控制技术和电力电子技术于一体的高科技产品，可以根据不同的应用情况设置初始转矩、起动时间、停机时间、限流和各种保护值等，平滑的起动特性和免维护等使其具有传统软起动方法无法比拟的优越性。
1.2软起动柜技术参数
额定系统电压（UN）： | 10 kV +10%-15% |
软起动工作电流： | 100%～500% IN |
启动时间 | 起动时间1～120秒可调（可设定） |
最大起动次数： | 6次/小时 |
频率： | 50Hz±2Hz |
柜体尺寸： | 1000（宽）X1500（厚）X 2300（高）单位：mm |
防护等级： | IP32 |
柜体颜色： | RAL7032 |
起动方式： | 恒流起动（100～500％可调） 电压斜坡（初始电压10～80％可调） 脉冲突跳控制(可选) 突跳加恒流控制(可选) 突跳加斜坡控制(可选) 双重参数起动(可选) 泵控制(可选) |
停车方式: | 自由停车 |
ABB高压晶闸管阀技术 | 采用ABB高压晶闸管元件 光纤隔离、强脉冲触发技术 每只晶闸管的实时状态检测和过压保护 主动式过电压保护 后备触发系统 晶闸管过热保护 RC阻容吸收回路（dv/dt吸收网络） |
冷却条件： | 自然空气对流冷却 |
过压承受能力： | 装置可承受的系统最大电压为12.5 kV。 |
绝缘能力： | 主电路对地耐受42 kV工频交流电压1分钟,75 kV雷电冲击电压无击穿闪烙。 |
中央控制系统： | 基于32位DSP+CPLD的双CPU控制系统 （集成电路核心部件全部选用原装进口产品） 控制信号多级隔离，触发、监测信号采用光纤隔离 |
控制功能： | 现场按钮控制 远程按钮控制 带本地/远程控制选择开关，实现多点控制 通过RS485（modbus协议）接口与上位机及 集中控制系统进行通信，实现遥控、遥测或多机联动 可实现起动、停止、复位、紧急停车等操作；还可在监控系统中进行参数设定、故障诊断及测量和报警电流、电压，起动状态、运行状态、故障状态、停止状态等 “软起动/直接起动”之间切换 |
保护功能： | 触发系统异常保护 晶闸管主动式过压保护 相序保护 缺相保护 电流速断保护 过载保护 电机运行过流保护 电机欠压保护 晶闸管过温保护 晶闸管故障报警保护 连锁控制保护 起动过频保护（限制电机启动次数和启动时间） 起动超时保护 定时限电流保护 |
参数显示： | 仪表和液晶显示电源电压、电机电流 大型液晶中文显示系统 液晶显示所需设定的电机起动参数 液晶显示各种故障状态 数据统计和故障历史记录 |
2主要部件及技术性能
2.1高压晶闸管阀组件
采用原装南车晶闸管。在软起动装置中，每个高压晶闸管阀组件由两只正、反向并联的额定电压为6500V高压晶闸管及其散热器组成，采用空气自然对流冷却。标准10KV高压软起动装置每相由5组晶闸管组件串联，晶闸管的反向峰值电压可以高达32500V，电压裕量足够大。
2.2TGQW系列高压软起动装置晶闸管元件的核心技术特征包括：
①足够的电压设计裕量——标准10KV高压软起动装置每相由5组6500V晶闸管组件串联，晶闸管的反向峰值电压可以高达32500V，电压裕量足够大。
②稳定可靠的基于全光纤链路的信号通讯系统及完善的检测保护——晶闸管触发电路是系统稳定可靠的关键部分，必须具有抗噪声干扰的能力，可以工作在恶劣的工作在环境中，不受现场安装时线路阻抗、短路容量、或开关的快速通断而产生影响。TGQW系列高压软起动装置中，处于低电位的控制系统与处于高电位的触发系统的检测和通信，全部通过光纤链路完成。在装置工作过程中实时检测光纤通路的可靠性、检测触发系统的状态和接收高压晶闸管的好坏状态信号，任一元件出现故障软起动装置都能及时准确的显示出故障元件的位置并执行保护动作。
③晶闸管强触发系统——对于高压晶闸管阀，其开通的快慢主要取决于触发电流的上升率及触发电流的大小。对于串、并联应用的晶闸管阀组，对元件开通的一致性要求尤其苛刻，如不然就会出现串联阀组中若干导通慢的晶闸管阀组承受过电压或过电流而损坏。TGQW1型软起动装置触发电路技术是来源于瑞士ABB公司高压晶闸管阀的触发和保护技术，通过超低阻抗电流源电路来完成串、并联晶闸管的触发，从而克服脉冲变压器器等电磁式触发系统固有的触发电流上升率及分散度由于绕组电感受限的缺点，保证了晶闸管阀组串、并联应用的可靠性。
④元件正向过电压保护功能——晶闸管在工作过程中由于某种原因没有被正常触发，从而要承受正向过电压，在过电压升高达到晶闸管转折电压之前正向过电压保护器件（或电路）动作，强迫触发晶闸管，达到保护晶闸管的目的。如10KV装置中使用的6500V晶闸管元件，在实际使用过程中只要元件承受的正向电压超过某一异常的门槛值，装置的正向过电压保护电路就将强迫触发晶闸管，达到保护晶闸管的目的。南车时代的高压软起动装置使用的正向过电压保护正是“葛洲坝——上海HVDCT工程中使用的技术。
⑤采用冗余设计——为了保证触发系统的可靠，我们对触发系统采用了“冗余设计”，即在正常触发系统的基础上增加了后备触发系统。设计理念源于ABB直流输电高压阀，即每相采用6组晶闸管串联组成，具有热备用功能。即任意一组晶闸管元件都可以作为另外5组元件的备用，在发生任意一组元件损坏的情况下，软起动装置准确显示故障元件的位置，但余下的5组元件仍然可以使整台装置正常运行。这样就不影响用户的正常生产需要，待需进行设备检修时再对损坏元件进行更换。从而极大的提高装置的可靠性，为客户的生产提供高可靠性和高易用性
⑥合理的阻容吸收回路——南车时代的高压软起动装置中并联在元件两端的阻容吸收回路其参数的选择均是源于瑞士ABB公司实际应用中的结论，为晶闸管元件提供了可靠的动态均压及瞬时过电压保护。
⑦元件过温保护——TGQW1软起动在晶闸管功率组件的散热器上安装了温度检测单元，温度信号通过光纤送到控制系统，当TGQW1软起动超额工作时，功率组件的温度将超出额定值，温度检测单元作为最后的检测手段可以避免高压晶闸管功率组件因为超温而损坏。
后备触发系统、元件正向过电压保护、常规RC阻尼吸收回路以及元件过温保护构成了软起动装置内最核心组件——6500V高压晶闸管阀的最可靠保护网络，这几项核心技术保证了串、并联应用的晶闸管阀组在恶劣的工作在环境中，不受现场安装时线路阻抗、短路容量、或开关的快速通断的影响，可靠工作。
3关键技术难点的解决
3.1多个高压晶闸管的串联应用
TGQW系列软起动装置的多晶闸管串联应用技术、光纤触发和保护技术是来源于瑞士ABB公司高压晶闸管阀技术，其特有的晶闸管强触发系统、元件级过压保护单元应用在ABB高压直流输电装置，其目的就是保证元件串并联应用时的可靠性，防止元件损坏。晶闸管的触发和保护我们使用了光纤作为信号传输的媒体，这样可以使触发信号的时间差控制在纳秒级，严格的保证了串联晶闸管的导通一致性。
4技术支持
4.1图纸提供
在供货合同签定后的七天内向甲方提供高压软起动装置的安装资料，包括柜体说明图和基础说明图，以便甲方进行安装现场的土建及相应的配套设计，以及开展安装、调试的准备工作。供货方在软起动装置出厂运往交货地点时随该设备提供以下的技术资料：
软起动装置土建安装要求图
投产运行时，派有经验的工程师参与设备现场调试工作，并应提供设备安装、调试的现场指导和检查监督。
当设备出现故障或不能满足合同要求时，供货商按要求排除故障。
当设备需要维修或更换部件时，供货商派有经验的工程师到现场进行技术支持。
供货商负责所提供设备的现场安装指导、调试及操作人员培训。
5售后服务
当设备出现故障或不能满足业主要求时，我方按业主要求及时排除故障。
在保修期内，免费予以维修或更换故障部件。
当业主需要提供技术服务时，我方在1小时内作出答复，如必要在48小时内派服务工程师到现场。
在质保期内，我方负责对业主提出的质量异疑做出书面明确答复，设备或者元件出现非人为的故障需要维修或更换部件，我方将负责免费更换。
产品寿命期内，我方确保所有零备件的供应。
软起动的质量保证期为货到现场12个月。
