西安西玛电机：同步高压电动机以其可调的功率因数和输出转矩对电网电压波动不敏感等良好的运行性能，在电气传动领域中独占鳌头，是驱动大型风机的优选机型。大型同步电动机的启动一直是个相当复杂的问题，如果采用异步启动方法，依靠阻尼绕组进行启动，对电力系统的干扰将十分严重。如果采用减压启动，不但需要很大的电抗器，而且启动绕组发热严重，很难保证安全运行。而利用现代交；直；交调速技术对大型同步电动机进行静止变频启动，则无论是效率还是控制性能都比较理想。
大型同步高压电动机在大功率的空气压缩机、大型鼓风机等没有调节速度的要求设备上优势明显，而且同步电动机可以向电网发送无功功率，改善电网质量，因此得到了广泛应用。我公司原料空气压缩机用同步电动机驱动，在近一年来的机组启动过程中多次出现无法正常启动现象严重影响安全生产。
1 事故特点
我公司电机主要参数：额定电压10KV，额 定 功 率 3400KW，额 定 电 流225A。现场检修时空压机具备启动条件，开始启动机组。第一次启动：启动现场按钮按下后与以往相比机组启动缓慢，空压机电机一直低转速不平稳运转，且噪音较大，现场按空压机急停按钮，停止运行，启动时间 15s 左右；启动过程中无定子电流、无励磁电流、无励磁电压。第二次启动：在现场生产管理人员分析后认为可能是本次检修过程中空压机轴承增加了垫子，可能导致启动困难，本次启动急停按钮拍的过早，希望再尝试一次，启动前将检修过程中增加的垫子拆下。灭磁试验正常后，进行空压机第二次启动，第二次启动较以往启动仍然缓慢，空压机电机一直低转速不平稳运转，且噪音较大，同时励磁电流较大（在正常运行值附近摆动），有定子电流，无励磁电压，空压机现场有浓烈的焦味，电机冒烟，启动时间 35ss 时现场按空压机急停按钮，停止启动。第三次启动：将备用励磁控制器换上。励磁控制器更换完毕后，参数设置完毕，启动前进行灭磁试验过程中，灭磁正常，在将转换开关转回"0位"再到"运行"位置后励磁电流、电压表指针先回零，后缓慢上升至正常运行值附近，同时励磁工作指示灯也伴随着先灭后亮，再次打到"调试"位置，重新灭磁，灭磁仍正常，再次将转换开关转回"0 位"再到"运行"位置，励磁电流、电压表指针反应与上一次一致，后断开励磁柜电源后重新上电，各表针指示正常，励磁电压、励磁电流表指示在零位。开始第三次启动，启动过程中励磁控制柜上励磁电压表指示为"0"，励磁电流表指示为"0"，功率因数表指示为超前靠近零位晃动（左下角），定子电流表指示为满量程最大值，且表针震动厉害，随后启动成功，本次启动时间 19s。本次启动过程中励磁柜1#、2# 励磁控制器均在正常位置,转换开关位于"运行"位置。
2 事故原因分析
2.1 空压机机械部分原因导致启动失败由于前期刚刚对空压机进行了开缸大修，大修期间对止推轴承增加垫子，怀疑垫子加大了轴承阻力导致启动失败，在第二次启动前将检修过程中增加的垫子撤掉，且将空压机零负载启动，即启动时空压机入口导页关到零。但第二次启动仍然失败，前两次启动过程中空压机本体无明显大的震动、撞击声，可以排除机械原因。
2.2 高压电机软启动装置原因导致启动失败我公司空压机电机启动方式为通过开关变压器式高压电机软起动装置实现电机的异步启动，开关变压器式高压电机软起动装置是用开关变压器来隔离高压和低压，开关变压器的高压绕组与电机串联，低压绕组与可控硅和控制系统相联，通过改变其低压上的电压来改变高压绕组上的电压，从而达到改变电机端电压的目的，以实现电机的软起动。电机启动过程中，当软启动装置检测到起动电流下降，合星点柜信号发出，使星点柜合闸，电机转入正常运行。通过分析电机启动电流曲线软启动装置可以触发，即电机可以降电压启动，但由于无法检测到启动电流下降因此软启动装置无法发出合星点柜信号，因此直至手动拍闸，启动失败。
2.3励磁系统原因导致启动失败由于软启动装置的合星点柜信号是由空压机励磁柜发出的，因此考虑励磁系统的原因。起动过程中随着电机的端电压的逐步升高，电机电流由小到大逐步变大，能在额定电流以内给电机以充分的加速，然后再逐步的加大电机的电流，使之接近同步转速。按照"准角强励磁整步"的原则当电机转速进入临界滑差（即原来所谓的"亚同步"），电机投励瞬间在转子回路中产生的磁场与定子绕组产生的磁场互相吸引力最大（即定子磁场的S 极与投励后转子绕组产生的S 极相吸，定子磁场的S 极与投励后转子绕组产生的 N 极相吸）。在准角时投入强励，使吸力进一步加大，这样电机进入同步便轻松、快速、平滑、无冲击。对电机滑差大小的检测，是根据装置回路内测取的转子电压波形，经采样后取得Uf，通过变换整形，变成方波，再经过光电隔离，输入电脑系统，最后准确投励。
通过分析以上原因查阅空压机电机保护图纸排除了空压机机械部分原因、高压电机软启动装置原因导致启动失败，确定为励磁控制器不能检测同步信号，无法发出同步信号导致压缩机长时间处于亚同步状态运行，无法投励，最终导致启动失败。通过更换励磁控制器第四次启动空压机成功。
结语机组启动过程中多次出现无法正常启动现象严重影响安全生产。本文分析了设备无法正常启动的原因，查阅空压机电机保护图纸排除了空压机机械部分原因、高压电机软启动装置原因导致启动失败，确定为励磁控制器不能检测同步信号，无法发出同步信号导致压缩机长时间处于亚同步状态运行，无法投励，最终导致启动失败。通过更换励磁控制器第四次启动空压机成功，保证了正常生产。 |
