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摘要：随着时代的发展，高压电气设备对启动要求越来越高，软启动能有效实现高压电机平稳启动，在各行各业应用广泛。本文主要论述高压软启动的工作原理，对高压软启动在石油储运行业的实际应用中常见的故障进行分析并提出处理办法。
关键词：10kV软启动；储运设备；石化供电
1 引言
高压电动机直接启动存在诸多弊病：（1）启动电流可达到额定电流的4—7倍，易造成电动机绕组过热而引起绝缘老化缩短电机的使用寿命，（2）造成供电网络压降过大，当电压小于0.85倍额定电压引起低电压保护动作，（3）冲击电机机械部分，（4）冲击电机变速箱，加速老化。因此，在实际生产中对大功率的高压电动机采用软启动非常有必要。
惠州市大亚湾华德石化园洲站坐落于惠州市博罗县园洲镇，于2006年正式投产，是华德公司的中间加压站。主要负责将供给中国石化广州分公司的原油沿线加压输送，每年的转输量在1250万吨左右。配套设施包括三台10kV/1600kW电机、消防系统、污水处理系统、高低压配电所等。其中三台高压电机是关键设备，采用液阻软启动方式。
2 高压液阻软启动介绍
园洲站高压电机采用湖北追日电气有限公司产品GZYQ3A-4000/YS液体电阻软起动设备实现启动。运行原理是根据电机拖動理论，在电动机定子回路串入一特制液体电阻，该电阻在电机起动初始时刻自动投入，阻值在预定起动时间内均匀无级减小，并在阻值几近为0时刻切除，从而使主机电流及电机转速无级匀滑变化，实现电机均匀上升、平稳起动（见图1：液阻软启动示意图）。实际运行中，当电机接收到启动命令后，高压断路器合闸，合闸信号串入软启动装置控制回路，进入软启动程序，经过“主机启动”——“液阻投入”——“液阻切除”——“极板复位”——“完成启动”几个步骤，共计22秒后，现场电机完成由启动转入正常运行过程。在正常运行过程中，电源通过高压断路器1QF及软启动装置内主接触器KM0与电机形成供电回路。详见图2：软启动一次系统图。
3 液阻软启动常见故障分析及处理
然而，虽然液阻软启动设备有许多优点，但是在实际应用中其故障状况也常常会影响到生产的正常运行。我司的高压液阻软启动器自使用到现在已超过10年时间，本人根据我司高压液阻软启动设备在日常使用中的实际状况，对常见故障进行统计和分析，以及分享一些处理经验。这些故障主要可分为：软启动跳停、启动失败、绝缘值低等。
（1）软启动跳停故障主要是在无外部停机指令情况下，正常运行的软启动设备跳停，体现为“软停投入”，高压断路器仍在合闸状态，主接触器KM0分闸，现场电机失电停运。此故障在2016年2月和3月分别出现。在2月出现故障后对液阻软启动检查，符合投运条件，未发现故障点。3月再次投入试运，运行了26小时后再次发生跳停事故。根据多年运行经验和两次具体事故情况分析，此故障为软故障，较难查找真实故障点。根本原因是柜内二次回路老化，产生干扰电流，而4—20mA电流即可驱动PLC发出错误指令致软启动跳停。针对以上故障情况，可从以下几个方面进行处理和防范：1）将PLC外部接线更换成屏蔽电缆，防止干扰。在设备选型时应考虑对干扰信号的屏蔽；2）将主继电器KM0的备用常开触点与跳闸回路继电器常开触点并接，形成闭锁；加强跳闸回路继电器运行可靠性；3）拆除远程软停端子线，防止外部系统信号串入。
（2）启动失败故障是在高压断路器合闸后，进入软启动运行程序，在“极板复位”后无法完成最后一步“启动完成”，超过22秒，发出“启动超时”报警，启动失败。此故障原因是高压断路器常开触点或软启动二次回路返回信号线可能虚接导致，应定期对开关触点进行保养和紧固端子排接线；
（3）绝缘值低。我们在启动电机前对于停用24小时以上的电机用2500V兆欧表测量电机的绝缘，测量绝缘时把软启动设备与电机同时测量，测得对地绝缘低于10兆欧，达不到运行要求。解开软启动设备出口电缆与电机的连接，单独测得电机绝缘值符合要求，可确认软启动设备绝缘有问题。主要原因有两点：一、电解液失效导致内部绝缘对地，应更换电解液；二、电解液温度探头金属外壳与液阻箱绝缘破坏，温度测量仪表本身形成的回路串入后影响电机绝缘测量值。应对措施是用绝缘胶垫隔离温度探头与液阻箱接触部分。同时要求在设备未运行期间定期对电机绝缘值进行测量，确保设备可靠。
4 实际运行情况小结及建议
我司园洲站自2006年投产至今，10kV液阻软启动设备运行超过10年的时间，可以说伴随着公司的成长，它亦较好的完成了它的历史使命。根据厂家指导及业内统计，液阻软启动设备的可靠使用寿命是6—8年。从近年的运行状态看，符合设备全生命周期运行规律，超过可靠使用寿命后故障率升高。经统计2014年至今的运行情况，结合我司的生产输转安排，园洲站三台设备平均每台每年的运行时间约为全年的1/3，在运行时间内共发生故障16起，平均每年4起。因我司园洲站是中间加压站，生产输转须与上下游紧密配合，以上故障对生产影响非常大，造成本站和上游设备跳停事故、长输管线承受水击穿管造成沿线原油泄漏风险、被迫调整生产方式等被动局面。
针对以上情况，为保障安全生产，建议更新或改造10kV软启动设备。
5 结语
本文主要对10kV软启动的实际应用中常见的故障进行了分析，并简要介绍了处理措施。石油储运作为特殊的行业，对电气设备的运行可靠性要求很高，了解和掌握设备实际运行中的故障很处理措施能极大的提升设备管理水平，为安全生产提供了有力的保障。
参考文献：
[1]程斌，户红英.10kV高压软启动器故障分析与处理[J].科级创新导报.2013，（29）.
[2]王继辉，姜洪深.交流电动机软启动技术的研究与应用[J].黑龙江科技信息，2008（34）.
[3]杨洁.大功率设备软启动的方式及优缺点比较[J].科技信息，2011（4）.
[4]周景兰，胡艳妮，陈琛，等.智能软启动器对水泵电动机的控制及其应用[J].青海科技，2009（3）.
关键词：10kV软启动；储运设备；石化供电
1 引言
高压电动机直接启动存在诸多弊病：（1）启动电流可达到额定电流的4—7倍，易造成电动机绕组过热而引起绝缘老化缩短电机的使用寿命，（2）造成供电网络压降过大，当电压小于0.85倍额定电压引起低电压保护动作，（3）冲击电机机械部分，（4）冲击电机变速箱，加速老化。因此，在实际生产中对大功率的高压电动机采用软启动非常有必要。
惠州市大亚湾华德石化园洲站坐落于惠州市博罗县园洲镇，于2006年正式投产，是华德公司的中间加压站。主要负责将供给中国石化广州分公司的原油沿线加压输送，每年的转输量在1250万吨左右。配套设施包括三台10kV/1600kW电机、消防系统、污水处理系统、高低压配电所等。其中三台高压电机是关键设备，采用液阻软启动方式。
2 高压液阻软启动介绍
园洲站高压电机采用湖北追日电气有限公司产品GZYQ3A-4000/YS液体电阻软起动设备实现启动。运行原理是根据电机拖動理论，在电动机定子回路串入一特制液体电阻，该电阻在电机起动初始时刻自动投入，阻值在预定起动时间内均匀无级减小，并在阻值几近为0时刻切除，从而使主机电流及电机转速无级匀滑变化，实现电机均匀上升、平稳起动（见图1：液阻软启动示意图）。实际运行中，当电机接收到启动命令后，高压断路器合闸，合闸信号串入软启动装置控制回路，进入软启动程序，经过“主机启动”——“液阻投入”——“液阻切除”——“极板复位”——“完成启动”几个步骤，共计22秒后，现场电机完成由启动转入正常运行过程。在正常运行过程中，电源通过高压断路器1QF及软启动装置内主接触器KM0与电机形成供电回路。详见图2：软启动一次系统图。
3 液阻软启动常见故障分析及处理
然而，虽然液阻软启动设备有许多优点，但是在实际应用中其故障状况也常常会影响到生产的正常运行。我司的高压液阻软启动器自使用到现在已超过10年时间，本人根据我司高压液阻软启动设备在日常使用中的实际状况，对常见故障进行统计和分析，以及分享一些处理经验。这些故障主要可分为：软启动跳停、启动失败、绝缘值低等。
（1）软启动跳停故障主要是在无外部停机指令情况下，正常运行的软启动设备跳停，体现为“软停投入”，高压断路器仍在合闸状态，主接触器KM0分闸，现场电机失电停运。此故障在2016年2月和3月分别出现。在2月出现故障后对液阻软启动检查，符合投运条件，未发现故障点。3月再次投入试运，运行了26小时后再次发生跳停事故。根据多年运行经验和两次具体事故情况分析，此故障为软故障，较难查找真实故障点。根本原因是柜内二次回路老化，产生干扰电流，而4—20mA电流即可驱动PLC发出错误指令致软启动跳停。针对以上故障情况，可从以下几个方面进行处理和防范：1）将PLC外部接线更换成屏蔽电缆，防止干扰。在设备选型时应考虑对干扰信号的屏蔽；2）将主继电器KM0的备用常开触点与跳闸回路继电器常开触点并接，形成闭锁；加强跳闸回路继电器运行可靠性；3）拆除远程软停端子线，防止外部系统信号串入。
（2）启动失败故障是在高压断路器合闸后，进入软启动运行程序，在“极板复位”后无法完成最后一步“启动完成”，超过22秒，发出“启动超时”报警，启动失败。此故障原因是高压断路器常开触点或软启动二次回路返回信号线可能虚接导致，应定期对开关触点进行保养和紧固端子排接线；
（3）绝缘值低。我们在启动电机前对于停用24小时以上的电机用2500V兆欧表测量电机的绝缘，测量绝缘时把软启动设备与电机同时测量，测得对地绝缘低于10兆欧，达不到运行要求。解开软启动设备出口电缆与电机的连接，单独测得电机绝缘值符合要求，可确认软启动设备绝缘有问题。主要原因有两点：一、电解液失效导致内部绝缘对地，应更换电解液；二、电解液温度探头金属外壳与液阻箱绝缘破坏，温度测量仪表本身形成的回路串入后影响电机绝缘测量值。应对措施是用绝缘胶垫隔离温度探头与液阻箱接触部分。同时要求在设备未运行期间定期对电机绝缘值进行测量，确保设备可靠。
4 实际运行情况小结及建议
我司园洲站自2006年投产至今，10kV液阻软启动设备运行超过10年的时间，可以说伴随着公司的成长，它亦较好的完成了它的历史使命。根据厂家指导及业内统计，液阻软启动设备的可靠使用寿命是6—8年。从近年的运行状态看，符合设备全生命周期运行规律，超过可靠使用寿命后故障率升高。经统计2014年至今的运行情况，结合我司的生产输转安排，园洲站三台设备平均每台每年的运行时间约为全年的1/3，在运行时间内共发生故障16起，平均每年4起。因我司园洲站是中间加压站，生产输转须与上下游紧密配合，以上故障对生产影响非常大，造成本站和上游设备跳停事故、长输管线承受水击穿管造成沿线原油泄漏风险、被迫调整生产方式等被动局面。
针对以上情况，为保障安全生产，建议更新或改造10kV软启动设备。
5 结语
本文主要对10kV软启动的实际应用中常见的故障进行了分析，并简要介绍了处理措施。石油储运作为特殊的行业，对电气设备的运行可靠性要求很高，了解和掌握设备实际运行中的故障很处理措施能极大的提升设备管理水平，为安全生产提供了有力的保障。
参考文献：
[1]程斌，户红英.10kV高压软启动器故障分析与处理[J].科级创新导报.2013，（29）.
[2]王继辉，姜洪深.交流电动机软启动技术的研究与应用[J].黑龙江科技信息，2008（34）.
[3]杨洁.大功率设备软启动的方式及优缺点比较[J].科技信息，2011（4）.
[4]周景兰，胡艳妮，陈琛，等.智能软启动器对水泵电动机的控制及其应用[J].青海科技，2009（3）.