TCS降补固态软起动装置控制方法及系统与流程

tcs降补固态软起动装置控制方法及系统
技术领域
1.本发明涉及降补固态软起动技术领域，尤其涉及一种tcs降补固态软起动装置控制方法及系统。


背景技术：

2.电机在起动过程中功率因数非常低，使得电机在起动过程中将消耗电网大量的无功，因此电机直接起动时起动电流通常为电机额定电流的6～7倍，大量无功功率的消耗会引起电网电压的下降，如果起动过程中电网压降过大，将对电网中其他设备的正常使用造成严重影响。tcs降补固态软起动装置用于实现电机的软起动，主要包括降压器、无功发生器、降压控制柜及无功控制柜，电机及无功发生器并联回路经降压器接入电网，通过无功发生器提供电机消耗的部分无功功率来降低起动电流，通过降低机端电压的方式减小母线电流。
3.目前，只要用户提供的电网、电机、负载参数准确，就可以做到tcs降补固态软起动装置的精确选型，能保证现场的顺利起动。但实际情况是往往现场工况复杂多变，有很多用户甚至连自己都不确定电网、电机、负载情况到底是什么样的状态，这就导致tcs降补固态软起动装置在调试初期(或者是后期使用中)可能会出现几次反复带载开机起动的情况，以便找到最佳的起动参数匹配，无法实现一次顺利起动。


技术实现要素：

4.有鉴于此，一方面，本发明提出了一种tcs降补固态软起动装置控制方法，以解决传统tcs降补固态软起动装置控制无法实现一次顺利起动的问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种tcs降补固态软起动装置控制方法，包括：
6.步骤s1，对tcs降补固态软起动装置进行调试；
7.步骤s2，根据tms算法对输入的电网参数、电机参数及设备配置参数进行计算，推荐起动效果最佳的降压器抽头电压；
8.步骤s3，采用起动效果最佳的降压器抽头电压，实现tcs降补固态软起动装置的一次顺利起动。
9.可选的，步骤s2包括：
10.步骤s21，根据tms算法对输入的电网参数、电机参数及设备配置参数进行计算，输出电网电压曲线、电网电流曲线、电机电流曲线、电机转矩曲线、全压起动总时间及降压器起动总时间；
11.步骤s22，当输入起动目标和降压器抽头电压后，自动多次计算，输出起动电网压降、起动电流倍数及起动时间并与起动目标相比较，推荐起动效果最佳的降压器抽头电压。
12.可选的，电网参数包括最小短路容量、固定有功及电网功率因数；电机参数包括额定功率、额定转速、堵转电流、电机负载、全压转矩系数，负载转矩系数及堵转电流倍数系数；设备配置参数包括降压器变比、无功容量及无功额定电压。
13.可选的，步骤s1包括：
14.步骤s11，检测电机差动保护回路中的接线及互感器极性是否正确；
15.步骤s12，若是则对tcs降补固态软起动装置进行模拟起动。
16.可选的，步骤s11包括：
17.步骤s111，断开tcs降补固态软起动装置的运行柜开关，在电机主回路中通入三相工频电流；
18.步骤s112，根据电机机端电流、电机尾端电流、差动电流及相量判断差动保护回路中的接线及互感器极性是否正确。
19.可选的，步骤s112包括：若差动电流为零则判断差动保护回路中的接线正确。
20.可选的，步骤s12包括：
21.步骤s121，断开tcs降补固态软起动装置中电压互感器的二次侧，在二次电压回路通入可调电压，在投全压电流检测回路通入可调电流；
22.步骤s122，合闸指令发出后，模拟启动过程电压及电流变化情况，进行电压和电流调节，同时观察无功控制柜、降压控制柜、出线柜、启动柜的各开关分合动作情况是否与正常启动过程中的一致。
23.本发明的tcs降补固态软起动装置控制方法相对于现有技术具有以下有益效果：
24.(1)通过采用自适应的tms深度学习算法，在系统参数等资料齐全的情况下获取起动效果最佳的降压器抽头电压，保证一次起动成功；
25.(2)在电机的一次回路三相同时通入电流，进行差动保护试验，简化了调试设备，确保了差动回路接线和互感器极性的正确；
26.(3)在电机的电压回路二次侧通入可调电压，在电流回路二次侧通入可调电流，实现了tcs降补固态软起动装置的模拟启动过程，调试真实可靠，有利于实现装置的一次顺利起动。
27.另一方面，本发明还提出了一种tcs降补固态软起动装置控制系统，以解决传统tcs降补固态软起动装置控制系统实现一次顺利起动的问题。
28.本发明的技术方案是这样实现的：一种tcs降补固态软起动装置控制系统，包括：
29.调试模块，用于对tcs降补固态软起动装置进行调试；
30.降压器抽头推荐模块，用于根据tms算法对输入的电网参数、电机参数及设备配置参数进行计算，推荐起动效果最佳的降压器抽头电压；
31.一次起动模块，用于采用起动效果最佳的降压器抽头电压，实现tcs降补固态软起动装置的一次顺利起动。
32.所述tcs降补固态软起动装置控制系统与上述tcs降补固态软起动装置控制方法相对比现有技术具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明的tcs降补固态软起动装置控制方法的流程图；
35.图2为本发明的tcs降补固态软起动装置控制系统的结构框图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
37.如图1所示，本实施例的tcs降补固态软起动装置控制方法，包括：
38.步骤s1，对tcs降补固态软起动装置进行调试；
39.步骤s2，根据tms算法对输入的电网参数、电机参数及设备配置参数进行计算，推荐起动效果最佳的降压器抽头电压；
40.步骤s3，采用起动效果最佳的降压器抽头电压，实现tcs降补固态软起动装置的一次顺利起动。
41.一般的，电机的一次回路包括高压柜、降压器及无功发生器等，二次回路包括括控制回路(电机启动开关、运行开关和二级无功投切开关控制)、电流回路、电压回路以及保护回路。电流回路主要包括电流测量和保护回路，用于启动过程中电机机端、尾端电流保护和测量；电压回路包括安装在无功发生器的电压互感器，用于检测启动过程中的电压，根据电压恢复情况，确定两组无功切除时间。
42.本实施例中，步骤s1中，对tcs降补固态软起动装置进行调试主要包括差动保护装置的调试以及模拟电机起动实验，即步骤s1包括：步骤s11，检测电机差动保护回路中的接线及互感器极性是否正确；步骤s12，若是则对tcs降补固态软起动装置进行模拟起动。步骤s11用于实现差动保护装置的调试，步骤s12用于模拟电机起动实验。
43.差动保护是电机的主保护，二次回路接线复杂，要同时保证两侧电流互感器极性正确和接线的准确。本实施例中，步骤s11具体包括：步骤s111，断开tcs降补固态软起动装置的运行柜开关，在电机主回路中通入三相工频电流；步骤s112，根据电机机端电流、电机尾端电流、差动电流及相量判断差动保护回路中的接线及互感器极性是否正确；其中，若差动电流为零则判断差动保护回路中的接线正确。三相工频电流由微机继电保护测试仪产生，然后在继电保护装置中检测电机机端电流、电机尾端电流、差动电流及相量。这样，本实施例在电机的一次回路三相同时通入电流，进行差动保护试验，简化了调试设备，确保了差动回路接线和互感器极性的正确。
44.传统tcs降补固态软起动装置中，由安装在无功发生器的两组电压互感器来检测启动过程中的电压，根据电压恢复情况，确定两组无功切除时间，根据电机电流来确定投入全电压时间，电机启动程序复杂。本实施例中，利用微机综合保护装置进行保护装置的检验，可同时输出多路电压、电流，并能同时检测多路电压和电流，只需一次接线，就能对微机保护装置进行检测和定值整定，省时省力，接线、操作方便，大大提高了调试效率。
45.一般的，tcs降补固态软起动装置的正常起动过程为：无功控制柜内plc检测无功控制柜、降压控制柜、起动柜、出线柜、运行柜都已备妥；从机旁(或者中控)进行起动操作，起动指令送至无功控制柜内plc，plc自动合闸无功控制柜、降压控制柜、出线柜，延时一秒
合闸起动柜；起动柜合闸后，电机开始起动，当电机端电压达到第一组无功电压设定值时，plc分断无功控制柜内1号断路器，切除第一组无功；当电机端电压达到第二组无功电压设定值时，plc分断无功控制柜内2号断路器，切除第二组无功(对于不同容量的电机可能选取不同组数的无功发生器)；当plc检测到电机电流降到电机额定电流以下(或同步机起动时由励磁柜检测然后下发投全压信号至plc)，plc分断降压控制柜内星点断路器；然后合闸运行柜，电机在额定电压下运行；运行柜合闸后，plc随后分断起动柜、出线柜，tcs装置与高压电源脱开，起动完成。
46.对于步骤s12，具体包括：步骤s121，断开tcs降补固态软起动装置中电压互感器的二次侧，在二次电压回路通入可调电压，在投全压电流检测回路通入可调电流；步骤s122，合闸指令发出后，模拟启动过程电压及电流变化情况，进行电压和电流调节，同时观察无功控制柜、降压控制柜、出线柜、启动柜的各开关分合动作情况是否与正常启动过程中的一致。所述正常启动过程如上文所述。通入可调电压可通过三相高压器实现，通入可调电流可通过电流源实现。这样，本实施例在电机的电压回路二次侧通入可调电压，在电流回路二次侧通入可调电流，实现了tcs降补固态软起动装置的模拟启动过程，调试真实可靠，有利于实现装置的一次顺利起动。
47.对于步骤s2，具体包括：步骤s21，根据tms算法对输入的电网参数、电机参数及设备配置参数进行计算，输出电网电压曲线、电网电流曲线、电机电流曲线、电机转矩曲线、全压起动总时间及降压器起动总时间；步骤s22，当输入起动目标和降压器抽头电压后，自动多次计算，输出起动电网压降、起动电流倍数及起动时间并与起动目标相比较，推荐起动效果最佳的降压器抽头电压。其中，电网参数包括最小短路容量、固定有功及电网功率因数；电机参数包括额定功率、额定转速、堵转电流、电机负载、全压转矩系数，负载转矩系数及堵转电流倍数系数；设备配置参数包括降压器变比、无功容量及无功额定电压。
48.传统起动方法中，起动之前不能精确的确定采用降压器哪种电压等级的抽头最合适、电压高了导致起动电流大，不能满足技术协议，电压低了导致起动转矩小、起动时间长，同样可能无法满足技术要求。本实施例可通过采用自适应的tms深度学习算法，在系统参数等资料齐全的情况下获取起动效果最佳的降压器抽头电压，保证一次起动成功。
49.此外，在仿真起动过程中如果出现电机机端电压大于无功发生器保护电压的情况，则自动切除较小容量的无功分组，设备继续以剩余无功容量起动电机，投入电网的无功容量相应降低，做到可以手动或自动仿真计算，仿真与实际情况相结合。
50.如图2所示，本实施例还提供一种tcs降补固态软起动装置控制系统，包括：
51.调试模块，用于对tcs降补固态软起动装置进行调试；
52.降压器抽头推荐模块，用于根据tms算法对输入的电网参数、电机参数及设备配置参数进行计算，推荐起动效果最佳的降压器抽头电压；
53.一次起动模块，用于采用起动效果最佳的降压器抽头电压，实现tcs降补固态软起动装置的一次顺利起动。
54.本实施例的控制系统可通过采用自适应的tms深度学习算法，在系统参数等资料齐全的情况下获取起动效果最佳的降压器抽头电压，保证一次起动成功。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。