石泉水電廠壩內(nèi)深井泵ATS48軟啟動器除潮功能的實(shí)施

和凱

摘 要：文章敘述了ATS48軟啟動器電機(jī)預(yù)熱功能在陜西石泉電站壩內(nèi)深井泵改造上的應(yīng)用，對于高寒、潮濕地區(qū)的電機(jī)具有很好的除濕功能，確保電機(jī)干燥。

關(guān)鍵詞：石泉；深井泵；ATS48；電機(jī)預(yù)熱

1 概述

ATS48軟啟動器是目前施耐德主流推廣的軟啟動器系列。產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，且具有獨(dú)有的轉(zhuǎn)矩控制方式、全面完善的保護(hù)功能、豐富的通訊功能、齊全的各項認(rèn)證、可內(nèi)三角連接、豐富的I/O端子等功能和特點(diǎn)，在電力、工礦、污水處理、建筑市政、石油化工、航海等許多行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，目前該產(chǎn)品全球市場占有率位居前列。文章就是介紹ATS48電機(jī)預(yù)熱功能在陜西石泉水電廠壩內(nèi)深井泵改造上的應(yīng)用。施耐德ATS48軟起電機(jī)預(yù)熱功能一般用于防治電機(jī)凍結(jié)或防止可能導(dǎo)致冷凝的溫度變化，對于高寒、潮濕地區(qū)的電機(jī)具有很好的除濕功能，確保電機(jī)干燥。當(dāng)邏輯輸入端激活時，一個可調(diào)的電流將在一段延時后通入電機(jī)，該延時可以在 0 到 999s 之間設(shè)定。此電流對電機(jī)在備用時進(jìn)行加熱但不會使其運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到避免受潮導(dǎo)致電機(jī)絕緣下降的目的。

2 改造的必要性

由于石泉水電廠是建廠40余年的老電廠，壩內(nèi)廊道滲漏水嚴(yán)重，環(huán)境潮濕，易結(jié)露。電動機(jī)長時間處于該潮濕環(huán)境中，電動機(jī)及電纜本體結(jié)露潮濕，導(dǎo)致線圈絕緣阻值降低甚至?xí)档搅?，此時應(yīng)該對電動機(jī)進(jìn)行干燥處理，從而使絕緣電阻，吸收比達(dá)到規(guī)定值，如果貿(mào)然投入運(yùn)行，就有可能使電機(jī)線圈絕緣擊穿。因此，必須加設(shè)一定的除潮除濕設(shè)備，以確保新?lián)Q設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。建廠以來為緩解電機(jī)潮濕現(xiàn)象，在壩內(nèi)深井泵處安裝了多套加熱板，以長期投入加熱，提高環(huán)境溫度，降低環(huán)境濕度來避免電機(jī)出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，但因電動機(jī)外殼隔絕原因?qū)е滦Ч话?，且加熱板長期投入，時常損毀，且用電安全難以得到保證，故需從源頭解決該問題。

3 改造方案

在壩內(nèi)深井泵的技術(shù)更換改造過程中，針對深井泵電動機(jī)工作環(huán)境潮濕，電動機(jī)及電纜本體結(jié)露潮濕的現(xiàn)象嚴(yán)重，必須加設(shè)一定的除潮除濕設(shè)備。以確保設(shè)備的安全長期穩(wěn)定運(yùn)行。由于現(xiàn)場條件有限，不可能增加一套專用的除濕裝置為深井泵除濕，但原有控制設(shè)備電機(jī)啟動控制器件采用施耐德公司生產(chǎn)的ATS48系列軟啟動器，該軟啟動器功能強(qiáng)大，具備電機(jī)加熱功能，只需要對電氣回路進(jìn)行簡單的改造和對軟啟動進(jìn)行軟件設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)該功能。

選取壩內(nèi)深井泵控制柜內(nèi)備用繼電器，設(shè)置為開出可控制點(diǎn)，通過PLC程序控制該點(diǎn)，選取該繼電器的一對開節(jié)點(diǎn)接入圖1CLA所畫端子（X1：23及X1：24）。當(dāng)程序判斷為目前可投入電加熱功能時，驅(qū)動繼電器動作，進(jìn)而啟動CLA電加熱功能，此時軟啟動器輸出兩項較小電流，以達(dá)到加熱的目的。當(dāng)有啟動命令或人為控制需退出電加熱功能時，程序?qū)懭胱詣咏獬娂訜崦睿^電器斷開，CLA電加熱命令解除。

4 控制原理

選取壩內(nèi)深井泵控制柜內(nèi)備用繼電器作為除濕繼電器，當(dāng)深井泵自動停止運(yùn)行后，延時2個小時（可根據(jù)現(xiàn)場的不同情況進(jìn)行程序設(shè)定），除濕繼電器輸出動作，自動啟動控制柜內(nèi)ATS48軟啟“電機(jī)預(yù)熱”程序，電動機(jī)通過預(yù)先設(shè)定的預(yù)熱電流（預(yù)熱電流可通過軟起動器進(jìn)行電流大小設(shè)定，具體設(shè)定方法可參考ATS48軟起動器使用說明書），與此同時除濕繼電器驅(qū)動屏柜上的“電機(jī)通電”指示燈點(diǎn)亮，以達(dá)到設(shè)備監(jiān)視的要求。當(dāng)電機(jī)收到啟動命令時，電機(jī)預(yù)熱功能退出，電機(jī)開始正常運(yùn)行啟動。

如圖1所示為軟啟動器的控制原理圖，X1：23和X1：24端子為電機(jī)預(yù)熱的啟動端子，通過PLC的控制節(jié)點(diǎn)輸出。X3：9和X3：10端子為PLC啟停電機(jī)的端子，同時啟動旁路接觸器帶電。電機(jī)在電加熱狀態(tài)時，帶有一定的不平衡的小電流，但此不會使其運(yùn)轉(zhuǎn)，所以要保證啟動電機(jī)運(yùn)行的回路和電機(jī)預(yù)熱回路要分開設(shè)計，采用不同節(jié)點(diǎn)輸出。

電機(jī)預(yù)熱功能從電機(jī)停止運(yùn)行后，延時兩個小時，啟動控制柜內(nèi)電機(jī)除濕繼電器，電機(jī)預(yù)熱開始，與此同時，屏柜上的電機(jī)通電指示燈點(diǎn)亮，可方便運(yùn)行人員直觀監(jiān)視電機(jī)是否處于預(yù)熱狀態(tài)。

當(dāng)電機(jī)收到啟動命令時，電機(jī)預(yù)熱功能在PLC程序中退出，撤除小電流，電機(jī)開始正常運(yùn)行啟動。

電機(jī)預(yù)熱功能啟動需要對應(yīng)的啟動柜的把手打在自動狀態(tài)，且電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；電機(jī)預(yù)熱過程中和電機(jī)運(yùn)行過程中，啟動柜的電機(jī)通電指示燈都會點(diǎn)亮，其他狀態(tài)過程中電機(jī)通電指示燈會熄滅。電機(jī)預(yù)熱過程中，由于電機(jī)中有電流通過，嚴(yán)禁對電機(jī)進(jìn)行測絕緣操作，如果需要測絕緣，需把把手切到切除位置，同時斷開控制柜和啟動柜的動力電源，待測絕緣完畢后，依次合上動力電源，控制電源，把手切到自動狀態(tài)，恢復(fù)各電機(jī)的自動運(yùn)行方式。

5 改造效果

摒棄了傳統(tǒng)的電加熱板加熱方式。此次改造，控制回路本身并未考慮到環(huán)境潮濕對設(shè)備的安全運(yùn)行帶來極大的影響這一因素。很多諸如此類的設(shè)備在回路和軟啟動器的功能設(shè)置上均未考慮到環(huán)境除潮和除濕。這次通過PLC與軟啟動器及外圍邏輯接線在時間和功能上的完美搭配，不費(fèi)一分錢的額外開支，實(shí)現(xiàn)了除潮除濕功能，經(jīng)濟(jì)適用，也給以后在此類設(shè)備面臨此工作環(huán)境時的除潮除濕提供了很好的借鑒。改造如今，壩內(nèi)深井泵運(yùn)行兩年的時間，運(yùn)行穩(wěn)定，功能可靠。此次壩內(nèi)深井泵改造，設(shè)備制造廠家最初并未考慮到環(huán)境潮濕對設(shè)備的安全運(yùn)行帶來極大影響這一因素。針對這一情況，現(xiàn)場安裝調(diào)試人員對廠家提出整改要求和實(shí)施思路，首次開發(fā)實(shí)施了ATS48軟啟動器"電動機(jī)預(yù)熱"除潮功能，設(shè)置預(yù)熱電流水平，通過ATS48軟啟器設(shè)定程序和外圍巧妙的邏輯接線，自動實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)進(jìn)行加熱除潮除濕，起到保護(hù)電動機(jī)絕緣的作用。而以往傳統(tǒng)的電加熱板對于空氣除濕除潮作用有限，且時常損壞，需要更換，既浪費(fèi)能源，還需人為手動干預(yù)。

此次改造，控制回路本身并未考慮到環(huán)境潮濕對設(shè)備的安全運(yùn)行帶來極大的影響這一因素。很多諸如此類的設(shè)備在回路和軟啟動器的功能設(shè)置上均未考慮到環(huán)境除潮和除濕。這次通過PLC與軟啟動器及外圍邏輯接線在時間和功能上的完美搭配，不費(fèi)一分錢的額外開支，實(shí)現(xiàn)了除潮除濕功能，經(jīng)濟(jì)適用，也給以后在此類設(shè)備面臨此工作環(huán)境時的除潮除濕提供了很好的借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]ATS48軟啟動器用戶手冊[Z].