石泉水電廠壩內深井泵ATS48軟啟動器除潮功能的實施

和凱

摘 要：文章敘述了ATS48軟啟動器電機預熱功能在陜西石泉電站壩內深井泵改造上的應用，對于高寒、潮濕地區的電機具有很好的除濕功能，確保電機干燥。

關鍵詞：石泉；深井泵；ATS48；電機預熱

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。產品性能穩定可靠，且具有獨有的轉矩控制方式、全面完善的保護功能、豐富的通訊功能、齊全的各項認證、可內三角連接、豐富的I/O端子等功能和特點，在電力、工礦、污水處理、建筑市政、石油化工、航海等許多行業具有廣泛的應用，目前該產品全球市場占有率位居前列。文章就是介紹ATS48電機預熱功能在陜西石泉水電廠壩內深井泵改造上的應用。施耐德ATS48軟起電機預熱功能一般用于防治電機凍結或防止可能導致冷凝的溫度變化，對于高寒、潮濕地區的電機具有很好的除濕功能，確保電機干燥。當邏輯輸入端激活時，一個可調的電流將在一段延時后通入電機，該延時可以在 0 到 999s 之間設定。此電流對電機在備用時進行加熱但不會使其運轉，以達到避免受潮導致電機絕緣下降的目的。

2 改造的必要性

由于石泉水電廠是建廠40余年的老電廠，壩內廊道滲漏水嚴重，環境潮濕，易結露。電動機長時間處于該潮濕環境中，電動機及電纜本體結露潮濕，導致線圈絕緣阻值降低甚至會降到零，此時應該對電動機進行干燥處理，從而使絕緣電阻，吸收比達到規定值，如果貿然投入運行，就有可能使電機線圈絕緣擊穿。因此，必須加設一定的除潮除濕設備，以確保新換設備的長期穩定運行。建廠以來為緩解電機潮濕現象，在壩內深井泵處安裝了多套加熱板，以長期投入加熱，提高環境溫度，降低環境濕度來避免電機出現受潮現象，但因電動機外殼隔絕原因導致效果一般，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

在壩內深井泵的技術更換改造過程中，針對深井泵電動機工作環境潮濕，電動機及電纜本體結露潮濕的現象嚴重，必須加設一定的除潮除濕設備。以確保設備的安全長期穩定運行。由于現場條件有限，不可能增加一套專用的除濕裝置為深井泵除濕，但原有控制設備電機啟動控制器件采用施耐德公司生產的ATS48系列軟啟動器，該軟啟動器功能強大，具備電機加熱功能，只需要對電氣回路進行簡單的改造和對軟啟動進行軟件設置，即可實現該功能。

選取壩內深井泵控制柜內備用繼電器，設置為開出可控制點，通過PLC程序控制該點，選取該繼電器的一對開節點接入圖1CLA所畫端子（X1：23及X1：24）。當程序判斷為目前可投入電加熱功能時，驅動繼電器動作，進而啟動CLA電加熱功能，此時軟啟動器輸出兩項較小電流，以達到加熱的目的。當有啟動命令或人為控制需退出電加熱功能時，程序寫入自動解除電加熱命令，繼電器斷開，CLA電加熱命令解除。

4 控制原理

選取壩內深井泵控制柜內備用繼電器作為除濕繼電器，當深井泵自動停止運行后，延時2個小時（可根據現場的不同情況進行程序設定），除濕繼電器輸出動作，自動啟動控制柜內ATS48軟啟“電機預熱”程序，電動機通過預先設定的預熱電流（預熱電流可通過軟起動器進行電流大小設定，具體設定方法可參考ATS48軟起動器使用說明書），與此同時除濕繼電器驅動屏柜上的“電機通電”指示燈點亮，以達到設備監視的要求。當電機收到啟動命令時，電機預熱功能退出，電機開始正常運行啟動。

如圖1所示為軟啟動器的控制原理圖，X1：23和X1：24端子為電機預熱的啟動端子，通過PLC的控制節點輸出。X3：9和X3：10端子為PLC啟停電機的端子，同時啟動旁路接觸器帶電。電機在電加熱狀態時，帶有一定的不平衡的小電流，但此不會使其運轉，所以要保證啟動電機運行的回路和電機預熱回路要分開設計，采用不同節點輸出。

電機預熱功能從電機停止運行后，延時兩個小時，啟動控制柜內電機除濕繼電器，電機預熱開始，與此同時，屏柜上的電機通電指示燈點亮，可方便運行人員直觀監視電機是否處于預熱狀態。

當電機收到啟動命令時，電機預熱功能在PLC程序中退出，撤除小電流，電機開始正常運行啟動。

電機預熱功能啟動需要對應的啟動柜的把手打在自動狀態，且電機處于停止狀態；電機預熱過程中和電機運行過程中，啟動柜的電機通電指示燈都會點亮，其他狀態過程中電機通電指示燈會熄滅。電機預熱過程中，由于電機中有電流通過，嚴禁對電機進行測絕緣操作，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，恢復各電機的自動運行方式。

5 改造效果

摒棄了傳統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境潮濕對設備的安全運行帶來極大的影響這一因素。很多諸如此類的設備在回路和軟啟動器的功能設置上均未考慮到環境除潮和除濕。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，不費一分錢的額外開支，實現了除潮除濕功能，經濟適用，也給以后在此類設備面臨此工作環境時的除潮除濕提供了很好的借鑒。改造如今，壩內深井泵運行兩年的時間，運行穩定，功能可靠。此次壩內深井泵改造，設備制造廠家最初并未考慮到環境潮濕對設備的安全運行帶來極大影響這一因素。針對這一情況，現場安裝調試人員對廠家提出整改要求和實施思路，首次開發實施了ATS48軟啟動器"電動機預熱"除潮功能，設置預熱電流水平，通過ATS48軟啟器設定程序和外圍巧妙的邏輯接線，自動實現對電動機進行加熱除潮除濕，起到保護電動機絕緣的作用。而以往傳統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，既浪費能源，還需人為手動干預。

此次改造，控制回路本身并未考慮到環境潮濕對設備的安全運行帶來極大的影響這一因素。很多諸如此類的設備在回路和軟啟動器的功能設置上均未考慮到環境除潮和除濕。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，不費一分錢的額外開支，實現了除潮除濕功能，經濟適用，也給以后在此類設備面臨此工作環境時的除潮除濕提供了很好的借鑒。

參考文獻

[1]ATS48軟啟動器用戶手冊[Z].