水阻柜优缺点及改造

时间：2018-12-25

水阻柜的优缺点及改造
水阻起动柜是近年来运用比较广泛的电机起动设备。
一、水阻柜原理
水阻起动柜是近年来运用比较广泛的电机起动设备。水阻，也就是液体电阻（在水中添加电解粉构成水电阻），顾名思义就是在电机定子回路（鼠笼型电机）或转子回路（绕线式电机）中串入液态电阻，电机在起动过程中液态电阻阻值在预定的时间内自动无级减小，直至阻值接近为零，将液阻自动切除，电机投入正常运行，每小时较多可以启动2-3次。
二、运动过程
水阻柜运行过程：高压开关柜合闸的同时，水阻柜接收到高压开关柜的合闸信号，水阻柜动较板自上而下开始运行，在设定的时间内动较板运动过程中电阻值逐渐下降，当电阻接近于零时，通过一个限位开关，使水阻柜内的真空接触器吸合，将水电阻短接掉，电机启动完成，经过延时几秒后，动较板自动复位至原始状态，等待一下次启动。如水阻柜在预定的时间内起动没有完成就会发出一个故障报警信号，自动切断开关柜，确保电机不开路。
三、水阻柜缺点
水阻的效率低，只能做软启动。如果作为调速，必须将水阻柜箱体（液体电阻部分）长期带电，一旦出现箱体漏液或者液体电阻减少或者干枯，必出现生产事故或者安全事故。并且由于箱体液体电阻长期带电，发热严重，要有外围散热设备才能维持运行。所以相对人力维护成本也会增加。
四、水阻柜的改造方式
在现场的实际改造中：虽然水阻柜存在以上缺点，但是客户在水阻柜改造变频时还是会保留工频水阻启动的模式。
（一）一般水阻柜有两种改造方式，按照电机的不同，分为两种水阻串接方式
1、转子串水阻
即电机属于绕线式电机，即转子回路未短接。此时通过改变起动过程中转子回路的电阻值来逐步实现软起动。
2、定子串水阻
即电机属于鼠笼型电机，即转子回路在电机内部已短接。此时通过改变起动过程中定子回路的电阻值来逐步实现软启动。
（二）按照实现方式的不同，分为两种水阻
1、温度改变阻值大小
即在启动过程中，由于液体内部的电解液随着液体温度的升高，电解液分子活动加剧，使电阻值逐步减小，逐步改变机端电压，使之达到软起动的目的。
2、柜内增加较板升降电机
通过柜内增加较板升降电机，匀速的改变输入输出较板之间的距离，改变电阻值的大小，逐步改变机端电压，使之达到软起动的目的。
注：其中若是温度改变阻值大小，主要属于定子串水阻系列（即鼠笼式电机）。
若通过较板升降电机改变阻值大小，则定子和转子串水阻都可。目前常用的方式还是通过较板升降的方式，方便控制启动过程。
五、水阻的内部结构
（一）若以温度改变阻值
其柜内部主要包括：
1、旁路柜
主要是起动完毕后，将水阻柜短接。
按一次原理的不同，和短接接触器的数量，有的在短接后将水阻完全拖开的，有的在短接后，水阻仍然带电。
根据客户需要，选择真空断路器或者真空接触器。真空断路器需要分、合闸操作，而真空接触器又分为电保持和机械保持式，电保持不需另增加分闸操作，掉电即分闸，而机械保持式需要分闸操作。
2、水阻柜主体
主要包括3个独立的水箱，每个水箱底部有一固定的铜较板，水箱上部有一固定的铜较板，分别引出进出一次线。（针对鼠笼式电机讲的：定子串水阻）
主要根据电机大小，计算需要的散热液体体积，则柜体体积有大有小。例如电机在10MW，则水阻柜主体可能达到10m*2m*4m。
（二）较板升降改变阻值
其柜内部主要包括：水箱（三相分开）、一套较板、较板升降电机和相应的轴承，及短接接触器（短接的接触器也应客户需要）、PLC等。

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词条说明
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