液體電阻啟動器常見故障及處理

液體電阻啟動器是采用特種介質的水溶液作為電阻，在特殊設計的液阻箱中引入極板作電極串入電機轉子回路中，電機啟動時，由一小功率伺服電機帶動極板移動來改變極板的相對位置，使（串入轉子回路的）液體電阻由大到小作無級變化，從而使電機低電流平滑啟動。它具有啟動電流小、啟動性能優越、可連續啟動、平滑啟動、可低壓啟動，以及結構簡單、可靠、操作自動化、安裝維護方便等優點。結合筆者的使用和維護經驗，現就液體電阻啟動器常見故障及處理做一個總結介紹。

1 運行事故案例及經驗總結

1.1 因液體電阻溶液濃度引起的啟動失敗

（1）事故經過。2003年5月，我廠一線煤磨主電機停機后再次啟動失敗，現象為開關合閘瞬間即跳閘，微機綜合保護報警“啟動速斷”。啟動速斷是在開合閘啟動瞬間，電流超過設定值引起。根據理論分析，啟動電流在合閘瞬間有一個比較高的電流沖擊（由于液體電阻的作用，這個電流可以控制在小于1.5倍電機額定電流），啟動過程中逐漸下降。由于液體電阻啟動器的動、靜極板并沒有在啟動結束后完全接觸，也就是說串入轉子的電阻并沒有真正的減小到零，所以啟動過程結束后真空接觸器閉合切除液體電阻的瞬間，電機電流將有一個小的反彈。如此，如果合閘瞬間的電流沖擊大于保護設定的啟動電流定值，保護將動作與啟動速斷，現象為開關合閘瞬間即跳閘；如果啟動過程結束后的電流反彈大于保護設定的運行保護定值，保護將動作于運行速斷，此時的現象為啟動結束切除液體電阻時跳閘。分析可知，引起啟動速斷的原因是因為液體電阻濃度偏大，電阻過小，導致啟動電流偏高，此時應該將溶液稀釋；引起運行速斷的原因是因為液體電阻濃度偏小，電阻過大，啟動時電流較小，但啟動過程中的電流沒有降低到能夠允許結束時電流反彈的程度，此時應該加入電解粉提高溶液濃度以減小電阻。根據這個推斷，一線煤磨的啟動速斷事故應該是液體電阻濃度偏大所致。因此加入清水來降低液體濃度。然而，再次試啟動的結果，啟動速斷電流不但沒有降低，反而有所升高。筆者到現場后，根據情況將水箱里的溶液倒出一半以上，再加入清水，后試啟動速斷電流降低了許多，根據報警數據再次調整水溶液，煤磨啟動正常。

（2）事故分析。在冬季氣溫較低的情況下，水對電解質的溶解度較小，造成溶液中的電解質有部分結晶，沉于箱底，導致液態濃度降低。又由于我廠屬于新廠（2002年底投產），運行維護人員經驗不足，在每次運行速斷啟動失敗后，就一味的往水箱里加電解粉。如此一個冬天的惡性循環，在水箱底部沉積了大量的電解粉結晶。春天氣溫升高后，沉積于水箱底部的結晶漸漸溶解，溶液濃度逐漸增大，引起電機啟動時啟動速斷跳閘。多次啟動失敗后，水溫更高，結晶大量溶解，所以在倒水加清水后試啟動時速斷電流反而增大。只有在把箱底的結晶全部溶解后，調整溶液濃度才能成功。

（3）事故經驗。在冬季氣溫較低的情況下，不要隨便往液阻箱內加電解粉，若啟動有困難，可在每次啟動時先將溶液加熱到30℃以上，并將水溶液攪拌均勻。

1.2 切除液體電阻的短接真空接觸器故障引起的啟動異常

（1）兩個真空接觸器其中一個不吸合。2006年11月，中控水泥磨操作員在啟動#2水泥磨主電機時，發現電流偏大且有大幅度波動，另電機振動偏大，運行聲音不正常。立即停機，用搖表測電動機，電動機正常，檢查開關一切正常；檢查液體電阻時發現，磨主電機液體電阻啟動器的兩個短接真空接觸器有一個不能閉合。接觸器的接線如圖1。由圖1可知，如果其中一只真空接觸器不能吸合，將有一相電阻不能被甩開，因此造成三相電流不平衡和電流大幅度波動。

（2）真空接觸器其中一相觸點被粘住，不能斷開。在電動機啟動時，電流指示一直處于大量程，長時間不能回歸正常工作時的電流，且電動機啟動時振動大，并發出異常的“尖叫”。此時，檢查液體電阻可發現，液體電阻箱有一相電阻液溫度很高，情況嚴重時也可能沸騰。其余兩相溫升在正常范圍內。如果將此時的電機及電機轉子串接的液體電阻看成是6kv工作電壓下的一個負載，那么正是由于負載的不對稱造成了負載工作的不正常。由于電機個相工作狀況相互關聯，彼此都互相影響，因此定轉子及串接電阻的不對稱性使得電機每相之間失去了獨立性和對稱性。利用等效電路圖計算可知，流過粘接相電阻液的電流為其他兩相電流的兩倍，這也正是粘接相液體溫度升高的原因。同時，電機其他兩相繞組的溫度也將明顯高于粘接相繞組的溫度；也正是由于Y型接法的低昂轉子A、B、C三相電流的不平衡，才導致了電機啟動的異常聲音及出現過流、振動現象，并可能出現電流差動保護動作跳閘。由此我們應該在每次停機后，都要仔細檢查短接真空接觸器的觸頭及控制回路，保證接觸器每次都能正確動作。

1.3 由液位繼電器引起的電動機啟動失敗

（1）事故經過。2003年6月，#1水泥磨主電機在啟動時頻繁跳閘，現象是合閘瞬間即跳閘。檢查開關、電機均無故障，檢查液體電阻也未發現故障。卸荷后再實驗位置啟動正常。后再次試啟動時派專人在液體電阻前監視，發現在開關合閘瞬間，液體電阻上的液位繼電器報警燈亮了一下，開關隨即跳閘。而實際液位并不低，由此懷疑液位繼電器可能損壞；但更換液位繼電器后，啟動水泥磨仍然失敗（后來的事實證明，該批液位繼電器質量大部分不合格），后將傳輸到PLC的液位信號摘除，啟動水泥磨正常。

（2）原因分析。液位繼電器在實驗位置啟動時正常，帶負荷啟動時卻發生報警。因此，報警的原因肯定與一次回路通過的大電流高電壓有關。由于液位繼電器的抗干擾能力較弱，因此在一次回路通過大電流高電壓時，高電壓產生的電場對繼電器造成干擾，引起液位繼電器誤動作。

（3）經驗總結。在實際運行中，液位信號所起的作用其實并不大，因此可以考慮去掉該信號；但要求巡檢工經常檢查，將液位控制在離箱蓋5cm左右。一旦發現液位偏低，要及時往水箱里加水。

1.4 由啟動限位開關位置調整不適引起的啟動失敗

液體電阻在出廠時，PLC里面已經設定好了一個啟動時間，或者由在啟動器面板上的時間繼電器設定啟動時間。無論從哪種方式設定啟動時間，這個時間都要與極板移動的時間相符，如果極板移動的時間大于設定時間，則在極板還沒有到達下限的時候，PLC啟動計時結束，這樣就會造成程序執行錯誤，引起啟動失敗。當然，極板移動的時間也要有足夠的長度來使啟動電流有足夠的時間降低到能夠允許甩開液體電阻時的電流反彈。否則可能會在極板移動到下限甩掉液體電阻時，啟動速斷動作引起啟動失敗。

2 結語

液體電阻啟動器在使用過程中，只要檢查到位，需要的維護量并不大。因此，正確的巡檢方法就成為維護液體電阻的重點。根據以上的經驗，相信使用中的大多數故障都能順利排除。