3.3kV矿用交流双速真空软起动器的研究应用

针对3.3kV供电的井下刮板输送机采用双速起动故障率高、机械设备冲击大,阀控式液力耦合器维护困难、变频设备需专门配备变流移动变电站,造成电站通用性差等困难,为提高刮板输送机的启动性能,研发应用了3.3kV矿用交流双速真空软起动器,满足井下刮板输送机软起动性能要求,设备在减少刮板输送机机械冲击的方面起到了良好的效果。 《3.3kV矿用交流双速真空软起动器的研究应用》 在煤炭开采领域，3.3kV供电的井下刮板输送机的启动方式历来是影响其工作效率和设备寿命的关键因素。传统的双速起动方法虽然能降低起动电压和电流峰值，但在实际操作中仍存在机械冲击大、链条损伤严重的问题。此外，阀控式液力耦合器的维护难度高，而变频调速设备需配置专用的变流移动变电站，导致通用性降低，增加了投资成本。 为解决这些问题，研究者开发了一种3.3kV矿用交流双速真空软起动器，旨在提升刮板输送机的启动性能。这种起动器采用每相串联两对反并联可控硅，通过控制可控硅的导通角来调节电压，实现电流和电压的双闭环调节，确保了软起动和突跳起动的平滑进行。软起动控制器通过对双速电机的高速绕组或低速绕组进行综合保护，有效降低了起动过程中的机械冲击，延长了设备的使用寿命。 该软起动器的主要控制功能包括： 1) 控制两台QJR-350/3.3S软起动器驱动一部SGZ1000/2 × 1000刮板输送机，总功率2 × 1000kW，供电电压3300V，额定电流136A/216A。 2) 采用调压起动方式，软起低速自动转高速，高速状态下长时间运行。 3) 软起动时间为10秒，起动延时1秒，最大起动电流可达250%～315%电机额定电流。 4) 起动力矩达到电机堵转转矩的90%，具备过载、欠载、过压、欠压、堵转和失速等多种保护功能。 5) 设备具备过负载能力，隔离换相开关、真空接触器和可控硅均具有一定的额定过载能力。 6) 电压波动在-25%～+10%范围内，软起动器仍能正常起动和运行。 通过对比分析，双速软起动器在低速起动和低高速切换过程中，电流冲击和机械冲击明显减小。与传统双速（组合）开关直接起动相比，软起动器的起动电流仅为3倍低速额定电流，电网冲击小，起动过程更加平滑，大大减少了链条和链轮等传动部件的磨损。低高速切换时间缩短至约70毫秒，降低了对链条的冲击，提高了切换效率。 3.3kV矿用交流双速真空软起动器在井下刮板输送机的应用，不仅解决了传统起动方式的缺陷，还显著改善了设备的启动性能和机械冲击，降低了维护成本，提高了煤矿作业的安全性和效率。这种创新的技术解决方案对于推动我国煤炭行业的科技进步具有重要的实践意义。