静止式进相器

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1、1,SP型静止式进相器的分析应用,目前，在水泥企业中，异步电机的无功功率一般都在10%以上，功率因数在0.80-0.85，所以它的用电质量直接影响到企业的电耗，因此对于异步电机目前大多数企业均采用就地无功功率补偿以提高用电质量、减少电能浪费、以此降低水泥生产生成。,2,1、就地补偿的作用 1.1 采用就地补偿后，可使电机COS达到0.95-0.98，对电网COS有很大的提高，根据水电部、国家物价局文件颁发的“功率因数调整电费办法”的规定，COS越高则电价越低，这样有利于节约电费 1.2 减少电能损耗 电能损耗主要有线路损耗和电机损耗，电机损耗主要有铜损、铁损，而这些损耗都与电流的二次方有正比的

2、关系： 线损P11=I2L1 RL 电机损耗P=Pcu1+Pcu2+Pfe1+Pfe2+P+P 铜损Pcu=3 I02 R1 铁损Pfe=Pfe1+Pfe2=3 Io2 Rm 采用就地补偿后，电流减少，则损耗降低，相应电耗下降，节约电能。 1.3 增加供电功率和减少电气投资 采用就地补偿后，COS上升电流下降，则降低了对绕组的要求及相应用电贴费，同时降低了电机的功率。 1.4 对设备及电网的影响 因采用就地补偿设备后，电机定子电流下降10%-20%，则对电机温升下降10%-20%，对线路及电机内绕组的绝缘影响，延长电机使用寿命，同时变相增加了变压器的容量及变压器的损耗。,3,2 就地补偿的种类

3、及特点 2.1 种类 电容器补偿：它是七十年代普遍采用的一种功率补偿装置，但是它的补偿是靠电容吸收电机的无功功率，它只降低了线路上的损耗，对电机本身没有直接改善。 旋转式进相机：它是八十年代推出的一种自激式旋转进相机，它的原理是向转子施加一个同频率的附加电势来影响定子的电流与电压的相位，降低的损耗是从电机绕组到电网电源之间，效果比较显著，但是它的缺点是故障率高，滑环、碳刷定期要更换，怕灰尘，没有自动跟踪检测。 静止式进相器：它是九十年代开发并已在市场上推广使用的新一代智能化的高新技术产品。,4,2.2 静止式进相器的特点 不怕灰尘，参数易调节，无易损件，故障率低，克服了旋转机的缺点，维护费用低

4、； 功率因数能提高到0.95-0.98，电流下降10%-20%，有效降低损耗； 直接改善电机的运行状况，显著降低电机绕组的温度； 由于采用交-交变频及单片机跟踪控制技术，可自动跟踪电机运行色镜状态的变化，自动调整相关参数，以达到最佳补偿效果，使得系统无环流，损耗降到最小； 具有故障保护、缺相及故障自动退相、断电自动联锁跳闸，保护电机； 由于采用两台接触器转换，可以在不停机的情况下检修设备。它的原理如图：,5,6,随着补偿电压的逐步升高，无功功率逐步减小，COS不断上升，定子电流就不断下降，当补偿电压提高到一定值后，定子侧无功减小到接近零，COS上升到接近于1，而电机输出功率基本不变。,7,XP

5、系列静止式进相器,XP系列静止式进相器，专为大中型绕线式异步电动机节能降耗设计的无功功率就地补偿装置。 工作原理 静止式进相器是串接在电机转子回路中，通过改变转子电流与转子电压的相位关系，进而改变电机定子电流与电压的相位关系，达到提高电机自身的功率因数和效率，提高电机过载能力、降低电机定子电流、降低电机自身损耗的目的。 电机在某一负载下运行时，其转子电流为I2e、定子电流为I1e,向量图如下所示。,8,9,励磁电流Im由关系式Im=I1e-I2e，从向量图可得出Im。当在转子回路串接静止式进相器的附加电势后，转子电流的相位变为图中的I2。由于负载不变，励磁电流Im不变。此时的电子电流I1由关系

6、式I1=Im+I2，从向量图可得出I1，如图所示。从图中可以看出I1的功率因数角和幅值都比I1e小，说明电机的功率因数有所提高，定子电流有所下降。这正是静止式进相器所要达到的对电机补偿的目的。 XP系列静止式进相器的原理框图如下：,从上图可以看出XP系列静止式进相器是串接在电机转子回路中的。当电机运行时采集转子电流和同步电压信号，经微处理器CPU处理后给可控硅发出触发信号，由可控硅组成的交交变频器将工频电源变为和转子电流同频率的电源，加在电机转子回路中，改变转子电流与转子电压的相位关系，通过磁场进而改变电机定子电流与定子电压的相位关系，减小功率因数角，电机本身的功率因数得以提高，定子电流得以下

7、降。这种方式，大大改善了电机的运行状况，显著降低了电机自身的损耗。,技术参数,使用环境 电源电压：220V10% ，50Hz 环境条件： 温度：(-25+50) 湿度： 80% 海拔高度：1500m 振动： 1.5g 防止电磁干扰、远离干扰源； 地基牢固、避免震动； 禁止使用在易燃、易爆性危险环境中； 户内使用，通风良好，避免阳光直射； 进相器柜体上方500mm内不得有任何物体； 安装倾斜度不超过5； 如地沟属封闭式或没有地沟时，须将进相器柜体架空100mm；,电缆安装 XP系列静止式进相器的调试，现场调试步骤附后，本设备宜安装于室内通风良好的场所，并采用地沟进线的安装方式。电缆安装接线共有三

8、个部分： 主回路电缆安装。安装时应按照下图所示的接线方式正确地连接主回路，虚线框内为进相器主回路。,如上图，进相器主回路电缆安装一般是指连接主电机滑环至进相器的电缆和进相器至起动器的短接接触器，电缆应能承载转子电流，电缆载流量参考附表。 控制回路安装。控制回路的接线参照随机附图纸，一般有电机运行柜的电流信号，电压信号，电机起动联锁，进相器故障停机联锁，运行信号输入等五种信号。 电源接入XP系列静止式进相器需要外部提供两相 380V和零线电源。,使用安全事项 设备必须安全可靠牢固地安装 使用前,柜体必须可靠的接地。 绝不可将转子电缆相互接错，以避免造成器件损坏或伤及人身安全。 设备接线应先接内部

9、控制线路再接通电源。 在接线或维修时，必须切断进相器的控制电源。 设备通电后，请勿接触内部线路板及其元器件，以免触电。 设备停机关断电源后，请勿立即触摸机内电路板及任何零部件。 六、操作方法 1、电机起动： 1) 打开进相器前柜门，合上空气开关（QF1）， 进相器电源接通，柜体面板上的红色指示灯亮（HL1），关闭柜门，等待主机起动。 2) 主机起动，一直到起动完毕、主机正常运转为止。 2、投入进相器： 1) 打开柜门，观察控制单元是否正常。 2) 按下“进相”按扭，进相器面板上的红灯灭、绿灯亮，开始进相。 3、退相：用力按下“退相”按扭，红灯亮、绿灯灭，进相器即退出进相状态。 强制退相：若按“

10、退相”按钮不能正常退相，说明进相器强电回路出故障，应关断进相器内的QF2，迫使进相器紧急退出进相状态，重点检修“进相”按钮SB1。,4、停车：进相器退相后，电动机可以停机 七、操作注意事项 1、主电机起动前必须合上进相器内的空气开关（QF1），使进相器通电，否则，主机无法起动（按起动按扭无效）。 2、严禁在主机运行期间切断进相器电源或断开进相器内的空开QF1。否则，会使主机停车。 3、严禁频繁进相、退相，每次重复操作间隔不得少于分钟。 4、进相器检修不得在进相状态下进行，发现问题应立即退相。 5、必须严格遵守“先起动，后进相”的开机顺序，及“先退相，后停机”的停机顺序，不得反序操作。 6、主控

11、板内有四个拨码开关，其作用是切换进相器的运行（电机运转）和试验状态（电机不运转），调整拨码开关时，必须断开空气开关QF2。,八、基本维护 1）进相器的检修与维护，必须由技术人员进行，严禁操作工随意处置。 2) 要经常检查进相器内的冷却风机是否停转，若停转则及时退相，检修或更换风机，以免烧坏可控硅。 3) 要定期检修进相器内的两个大接触器的触头， 以延长接触器的使用寿命，保障进相器及电机安全运行。 4) 要定期吹扫、清理进相器内的灰尘，以免过多的积灰影响进相器内变压器的正常散热和控制单元的正常工作。尤其在进相器停用一段时间又重新起用时，必须清理。 5) 当设备大修后或进相器停用一段时间又重新启用

12、时， 第一次进相前应观察柜内控制单元上各指示灯是否正常（电机起动并正常运转后）。 若正常，才可投入进相。 6) 因检修而要插、拔控制板时，应在退相后关断进相器内的单相空开QF2（不影响主电机工作），严禁带电操作。而且，插入时不得用力过大、过猛，以免损坏插针。 7) 任何和进相器有关的线路改动（如转子主回路相序、电源相序等），都必须重新调试。 8) 进相后，当电机定子电流出现大幅摆动时，应立即退相，查出原因并检修后才可再投入使用。,九、主要器件说明 1、控制板 控制板共有三块，中间一块一般称为主控板，两边的一般称为驱动板。控制板上各指示灯所代表的意义如下： 主板的指示灯（从上往下数） 、：电机转

13、子三相电流指示 ：电源指示 ：热故障指示 ：缺相及自动故障保护指示 ：电源指示 ：电源指示. 驱动板 分别代表个可控硅的触发信号 在正常的情况下，各指示灯显示状态如下：,主板：除上面三个指示灯（L1、L2、l3）周期性循环显示外（注意：此指电机在运转时的状态。若电机未转，该三灯为随机状态），其它五个灯一直亮着. 驱动板：其上各指示灯（个）均亮并有轻微闪亮。 控制板显示不正常时，有可能是以下几个原因： a、如插接控制板时感觉有弹性阻力或抽出控制板观察插接孔时看不见孔内弹片则有可能插接部分损坏，可拆开检修。 b、三块板上灯全不亮，则： 1) 确认电机是否起动完毕。 2) 起动器柜内的短接接触器是否

14、吸合，常开辅助接点（进相器端子排上为W，111）是否接通。 3) 检查三块控制板是否插好。 c、三块板上只有个别灯亮，则检查控制板是否插好。 d、如主控板L1、L2、L3 、L6灯不正常，则 1) 确认电机负载是否太轻。 2) 确认拨码开关位置是否在运行状态。 3) 确认大接触器是否吸合不好，转子有开路现象。 4) 确认传感器输出（out）信号是否正确接入主控板。 e、如主控板L5 、L6灯不正常，则 1) 确认进相器柜内温度是否过高（TM输出铜排温度高于75）。 2) 确认温度开关是否损坏。 如确认上述部分均正常，则可以认为是控制板故障，需要更换控制板。当然有备用控制板可以先更换控制板以检查

15、是否为控制板故障。,2、固态继电器 固态继电器的作用类似于普通的中间继电器，进相器内的固态继电器主要用于+15V左右直流电来控制220V交流电。 直流端（一般为下面两接线端）可以测量到+15V左右直流电压，而交流端没有接通，可以认为固态继电器故障。如果线路没有问题，则主控板L6亮，而固态继电器上指示灯不亮则可直观判断为固态继电器故障。 固态继电器和柜体的接触面为金属散热板，当固态继电器内部绝缘破坏后，可能引起柜体带电或KM2接触器吸合不好，而此时固态继电器却仍可能正常工作。 3、温度开关 进相器的TM输出铜排一般装有两只串联的贴片式温度开关，其温度设定是出厂前确定的，现场不可更改。 当铜排温度

16、超过75时，温度开关内的常闭点断开，此时主控板L5 、L6灯不正常。 常温下，温度开关的两个管脚不能导通，则可以认为温度开关损坏 4、可控硅 进相器中可控硅是将电网中工频50Hz电流转为与电机转子,同频的低频电流的交交变频环节主要器件。可控硅实质上是一个通过控制极控制导通或关断的开关元件。 从可控硅上引出并用螺丝固定在绝缘板上的为可控硅的控制极，也称触发极，而接有触发线的那个散热器端子为可控硅的阴极。也可通过测量阻的办法区分阴阳极。而判断可控硅好坏的简易办法是测其各极间的阻值，好的可控硅各极间阻值如下： 触发极与阴极几十欧姆； 触发极与阳极几十千欧以上； 阴极与阳极 几十千欧以上 实际测量时，应抽出驱动板，以保证测量准确。如发现有四只可控硅的阻值均为零时，往往只有个别可控阻值为零，应断开与之相连的母排，重新测量。 更换可控硅时，应注意平衡钢球位置，务必压紧散热器，否则易产生过热而烧坏可控硅，更换后应再次检测阻值。,5、霍尔传感器 进相器中的霍尔传感器为电流传感器，其作为类似电流互感器，所不同的是其输出为电压信号。 如电机带正常负载运行，奥特利传感器的“+”， “-