水電阻基本知識(shí)介紹
一．使用水電阻的意義
液體電阻起動(dòng)器又稱“液體變阻器”（俗稱“水電阻”）。是為改善大中型繞線式交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能而研制的新型起動(dòng)器。液體電阻起動(dòng)器的基本原理是通過機(jī)械傳動(dòng)裝置使導(dǎo)電液體中兩平行極板的距離逐漸減小直至為零，使串入電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中的電阻值平滑減小，從而實(shí)現(xiàn)繞線式大中型電動(dòng)機(jī)的重載平滑起動(dòng)。它克服了頻敏電阻起動(dòng)器沖擊電流大、難起動(dòng)和操作不便等問題。適用于大型設(shè)備的電動(dòng)機(jī)重載起動(dòng)，是頻敏電阻起動(dòng)器和金屬電阻起動(dòng)器的替代產(chǎn)品。采用水電阻取代頻敏電阻起動(dòng)器和金屬電阻起動(dòng)器。
一般而言，高壓電機(jī)如果直起，啟動(dòng)電流是額定電流的6～8倍，這樣如果系統(tǒng)容量太小，也可能會(huì)將系統(tǒng)電壓拖低20％甚至更厲害，這樣連在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的其他電氣設(shè)備都有可能保護(hù)跳機(jī)，所以一般都會(huì)采用軟啟動(dòng)技術(shù)。我們所說的水電阻啟動(dòng)，就是其中一種。起動(dòng)性能及優(yōu)點(diǎn)：1. 系統(tǒng)功率因數(shù)高；2. 電網(wǎng)電壓波動(dòng)較小；3. 起動(dòng)平穩(wěn)無沖擊。在定子回路中串入三相水電阻，電阻大小可通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制極板間距離來調(diào)節(jié)，阻值平滑減小、起動(dòng)過程在較小起動(dòng)電流下進(jìn)行。
我們水泥分廠使用的是上海東屋電器有限公司生產(chǎn)的Bw2系列液體啟動(dòng)變阻器。用來拖動(dòng)水泥磨機(jī)和主排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路，作為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)之用。它有啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)力矩大，啟動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)，比較適用我廠的電網(wǎng)容量范圍和啟動(dòng)負(fù)載較大的問題。
二．水電阻的基本原理與結(jié)構(gòu)
1.基本原理
靠溶解在水中的電解質(zhì)（NaCO3）離子導(dǎo)電，電解質(zhì)充滿于兩個(gè)平面極板之間，構(gòu)成一個(gè)電容狀的導(dǎo)電體，自身無感性元件，故與頻敏、電抗器等起動(dòng)設(shè)備相比，有提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，節(jié)能降耗的功能。水電阻串入電動(dòng)機(jī)定子回路以后，不僅能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S，達(dá)到調(diào)速的目的，還能增加電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩，減小起動(dòng)電流。具有平滑無級調(diào)速，并可使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。HYT系列水阻調(diào)速器是以改變串入電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的水電阻來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的，電阻越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越低；電阻為零，電機(jī)達(dá)到全速。為了克服調(diào)速過程中水電阻過熱現(xiàn)象，循環(huán)冷卻裝置。
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水電阻溶液的配制
變阻器所用溶液是在99%以上的無水碳酸鈉（Na2CO3)和水（自來水）配制而成。配液用水最好是蒸餾水，也可用軟化水，最低限度應(yīng)是經(jīng)過凈置后支掉沉淀物的生活用水。純水、蒸餾水更有利于降低電阻值。由于受用戶所用的碳酸鈉純度、水質(zhì)、場地的環(huán)境溫度的影響，按給定比例配置的電解質(zhì)液不一定能得到所要求的電阻值。所以，這時(shí)要根據(jù)公式電動(dòng)機(jī)額定電阻R=U2e/3I2e來計(jì)算。其中U2e為電機(jī)轉(zhuǎn)子開路電壓（見電機(jī)銘牌）；I2e為電機(jī)轉(zhuǎn)子額定電流（見電機(jī)銘牌）。將活動(dòng)極板和固定極板分開至極限位置。用電壓電流表法依次測量每一相的電阻。測量值R1與計(jì)算值R比較，如測量值比計(jì)算值大，在電解液中再加適量的碳酸鈉；如測量值比計(jì)算值小，電解液中需要加適量的水，然后再測量再調(diào)整，直到測量值與計(jì)算值相等為止。 注意：溶液配制時(shí)，必須先用適量的溫水把碳酸鈉充分?jǐn)噭颍敝镣耆芙夂蟛拍艿谷胂潴w中，放水稀釋至液位線。不可先在箱體內(nèi)放水再倒入碳酸鈉。
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水電阻的結(jié)構(gòu)
變阻器主要由電極系統(tǒng)，電極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電控系統(tǒng)以及上、下箱體四部分組成。電極系統(tǒng)設(shè)置在下箱體中，電極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及電控設(shè)置在變阻器的上箱體中。上箱體中還裝有上、下限位開關(guān)，以控制電極行程，并通過上箱體側(cè)面的標(biāo)牌指示出動(dòng)極的升降位置，下箱體的外側(cè)裝有液位觀察孔，加液口以及排液閥等，變阻器還裝有溫度繼電器和液位繼電器，用于控制溶液的溫度以及液面的位置。
4.工作條件
（1）安裝地點(diǎn)的海拔不超過2KM；
（2）周圍空氣溫度不高于40度，不低于5度；
（3）空氣相對濕度不大于90%，該月平均最低溫度不超過25度；
（4）按裝類別屬三類；
（5）污染等級為3級的場合；
（6）安裝傾斜度不超過5度。
三．使用的注意事項(xiàng)和試車
1.使用
1.1.使用前必須檢查變阻器是否已經(jīng)做了可靠的接地保護(hù)。
1.2.使用前必須取下變阻器平衡固定件。
1.3.變阻器對控制電源相序有要求，使用前必須要判斷。為了防止接線或相序錯(cuò)誤，極板運(yùn)動(dòng)方向不正確，損壞設(shè)備，變阻器出廠時(shí)，電極一般放在中間位置，當(dāng)接通電源后，動(dòng)極板應(yīng)該上升，如果下降，說明控制電源相序反了，應(yīng)立即斷開控制電源，調(diào)整相序。
1.4.檢查接線是否正確，緊固件是否松動(dòng)；
1.5.檢查水箱位置和極板情況用手動(dòng)盤車讓極板在上、下限范圍內(nèi)活動(dòng)一次，看是否順暢；
1.6.減速箱、絲杠或鏈條應(yīng)加油。
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試機(jī)
2.1.試車前，先確認(rèn)變阻器的相序問題，應(yīng)先將極板手動(dòng)盤車至上、下限位之間的位置。再合上控制柜電源開關(guān)，升降架應(yīng)向復(fù)位方向移動(dòng)（動(dòng)極板為水電阻星點(diǎn)時(shí)，極板上行是復(fù)位方向；定極板為水電阻星點(diǎn)時(shí)，極板下行是復(fù)位方向）。若不是復(fù)位方向，應(yīng)立即分?jǐn)嚯娫撮_關(guān)，把三相電源線中任意兩根倒接（即倒相），重新合上電源開關(guān)極板即復(fù)位；
2.2.將至DCS、中控、高壓柜的聯(lián)鎖信號(hào)逐一核對保證接線正確，
2.3 將選擇開關(guān)至遠(yuǎn)程位置，由中控開車檢查聯(lián)機(jī)運(yùn)行是否正常。
2.4負(fù)荷試車：送上主電機(jī)一次回路電源及一次柜、起動(dòng)柜控制電源。由中控開車起動(dòng)電機(jī)，觀察起動(dòng)電流是否在1.3倍的電動(dòng)機(jī)額定電流下。若起動(dòng)電流過大，說明電阻值小，此時(shí)應(yīng)降低電阻液濃度，從水箱中抽出部分液體，同時(shí)加入等量的清水，攪勻后重新試車。若起動(dòng)電流開始過小，短路接觸器合閘時(shí)又沖擊過大，說明電阻大，應(yīng)增加電阻液濃度，要抽出部分液體加入適量的電液粉，但要注意一次不能加得太多。充分溶解后注入水箱。短路接觸器合閘時(shí)，電流大亦可增加短接延時(shí)的時(shí)間，下限一定要調(diào)到極板完全接觸。調(diào)整極板間距即可調(diào)整電阻大小及起動(dòng)時(shí)間，經(jīng)過調(diào)節(jié)直到起動(dòng)電流正常為止。
四、水電阻的維護(hù)
要定期檢查電控回路各器件的性能，保證設(shè)備安全運(yùn)行，根據(jù)季節(jié)變化定期加水。電解液一般4～5年吏換一次，同時(shí)清洗極板和絕緣箱體，極板清洗可先用稀鹽酸腐蝕導(dǎo)電面再用清水沖洗，絕緣箱體的清洗先用清水洗刷后涼干，全面然后涂覆數(shù)次環(huán)氧樹脂.
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