水电阻基本知识介绍

一．使用水电阻的意义
    液体电阻起动器又称“液体变阻器”（俗称“水电阻”）。是为改善大中型绕线式交流异步电动机的起动性能而研制的新型起动器。液体电阻起动器的基本原理是通过机械传动装置使导电液体中两平行极板的距离逐渐减小直至为零，使串入电机转子回路中的电阻值平滑减小，从而实现绕线式大中型电动机的重载平滑起动。它克服了频敏电阻起动器冲击电流大、难起动和操作不便等问题。适用于大型设备的电动机重载起动，是频敏电阻起动器和金属电阻起动器的替代产品。采用水电阻取代频敏电阻起动器和金属电阻起动器。
    一般而言，高压电机如果直起，启动电流是额定电流的6～8倍，这样如果系统容量太小，也可能会将系统电压拖低20％甚至更厉害，这样连在这个系统内的其他电气设备都有可能保护跳机，所以一般都会采用软启动技术。我们所说的水电阻启动，就是其中一种。起动性能及优点：1. 系统功率因数高；2. 电网电压波动较小；3. 起动平稳无冲击。在定子回路中串入三相水电阻，电阻大小可通过传动机构控制极板间距离来调节，阻值平滑减小、起动过程在较小起动电流下进行。
我们水泥分厂使用的是上海东屋电器有限公司生产的Bw2系列液体启动变阻器。用来拖动水泥磨机和主排风机的转子回路，作为电动机的启动之用。它有启动电流小，启动力矩大，启动平稳的特点，比较适用我厂的电网容量范围和启动负载较大的问题。
二．水电阻的基本原理与结构
1.基本原理
靠溶解在水中的电解质（NaCO3）离子导电，电解质充满于两个平面极板之间，构成一个电容状的导电体，自身无感性元件，故与频敏、电抗器等起动设备相比，有提高电动机的功率因数，节能降耗的功能。水电阻串入电动机定子回路以后，不仅能改变电动机的转差率S，达到调速的目的，还能增加电动机起动时的转矩，减小起动电流。具有平滑无级调速，并可使转速达到额定转速。HYT系列水阻调速器是以改变串入电机转子回路的水电阻来调节电机转速的，电阻越大，电机转速越低；电阻为零，电机达到全速。为了克服调速过程中水电阻过热现象，循环冷却装置。

2. 水电阻溶液的配制

变阻器所用溶液是在99%以上的无水碳酸钠（Na2CO3)和水（自来水）配制而成。配液用水好是蒸馏水，也可用软化水，低限度应是经过净置后支掉沉淀物的生活用水。纯水、蒸馏水更有利于降低电阻值。由于受用户所用的碳酸钠纯度、水质、场地的环境温度的影响，按给定比例配置的电解质液不一定能得到所要求的电阻值。所以，这时要根据公式电动机额定电阻R=U2e/3I2e来计算。其中U2e为电机转子开路电压（见电机铭牌）；I2e为电机转子额定电流（见电机铭牌）。将活动极板和固定极板分开至极限位置。用电压电流表法依次测量每一相的电阻。测量值R1与计算值R比较，如测量值比计算值大，在电解液中再加适量的碳酸钠；如测量值比计算值小，电解液中需要加适量的水，然后再测量再调整，直到测量值与计算值相等为止。 注意：溶液配制时，必须先用适量的温水把碳酸钠充分搅匀，直至完全溶解后才能倒入箱体中，放水稀释至液位线。不可先在箱体内放水再倒入碳酸钠。

3. 水电阻的结构

变阻器主要由电极系统，电极驱动系统，电控系统以及上、下箱体四部分组成。电极系统设置在下箱体中，电极驱动系统以及电控设置在变阻器的上箱体中。上箱体中还装有上、下限位开关，以控制电极行程，并通过上箱体侧面的标牌指示出动极的升降位置，下箱体的外侧装有液位观察孔，加液口以及排液阀等，变阻器还装有温度继电器和液位继电器，用于控制溶液的温度以及液面的位置。
4.工作条件
（1）安装地点的海拔不超过2KM；
（2）周围空气温度不高于40度，不低于5度；
（3）空气相对湿度不大于90%，该月平均低温度不超过25度；
（4）按装类别属三类；
（5）污染等级为3级的场合；
（6）安装倾斜度不超过5度。
三．使用的注意事项和试车
1.使用
1.1.使用前必须检查变阻器是否已经做了可靠的接地保护。
1.2.使用前必须取下变阻器平衡固定件。
1.3.变阻器对控制电源相序有要求，使用前必须要判断。为了防止接线或相序错误，极板运动方向不正确，损坏设备，变阻器出厂时，电极一般放在中间位置，当接通电源后，动极板应该上升，如果下降，说明控制电源相序反了，应立即断开控制电源，调整相序。
1.4.检查接线是否正确，紧固件是否松动；
1.5.检查水箱位置和极板情况用手动盘车让极板在上、下限范围内活动一次，看是否顺畅；
1.6.减速箱、丝杠或链条应加油。

2. 试机

2.1.试车前，先确认变阻器的相序问题，应先将极板手动盘车至上、下限位之间的位置。再合上控制柜电源开关，升降架应向复位方向移动（动极板为水电阻星点时，极板上行是复位方向；定极板为水电阻星点时，极板下行是复位方向）。若不是复位方向，应立即分断电源开关，把三相电源线中任意两根倒接（即倒相），重新合上电源开关极板即复位；
2.2.将至DCS、中控、高压柜的联锁信号逐一核对保证接线正确，
2.3 将选择开关至远程位置，由中控开车检查联机运行是否正常。
2.4负荷试车：送上主电机一次回路电源及一次柜、起动柜控制电源。由中控开车起动电机，观察起动电流是否在1.3倍的电动机额定电流下。若起动电流过大，说明电阻值小，此时应降低电阻液浓度，从水箱中抽出部分液体，同时加入等量的清水，搅匀后重新试车。若起动电流开始过小，短路接触器合闸时又冲击过大，说明电阻大，应增加电阻液浓度，要抽出部分液体加入适量的电液粉，但要注意一次不能加得太多。充分溶解后注入水箱。短路接触器合闸时，电流大亦可增加短接延时的时间，下限一定要调到极板完全接触。调整极板间距即可调整电阻大小及起动时间，经过调节直到起动电流正常为止。
四、水电阻的维护
    要定期检查电控回路各器件的性能，保证设备安全运行，根据季节变化定期加水。电解液一般4～5年吏换一次，同时清洗极板和绝缘箱体，极板清洗可先用稀盐酸腐蚀导电面再用清水冲洗，绝缘箱体的清洗先用清水洗刷后凉干，全面然后涂覆数次环氧树脂.