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水阻柜的原理

時間:2019-05-23 16:10:50 點擊:

一、水阻的由來

水阻,顧名思義,即水電阻由于電動機直接起動時,起動電流會達到電機額定電流的倍一般上一級變壓器的容量都承受不了,特別是大功率的電機,必須加裝起動設備,否則會造成變壓器局部下跳閘。早先的起動設備,主要有:電阻器起動和頻敏起動等。電阻器起動通過切換電阻的數量,改變串入電機的電阻,由于切換電阻屬于有級調速,所以切換瞬間沖擊較大。頻敏起動據說是諧波成分比較大。隨著技術的逐步進步,后期發展的水阻起動,由于屬于無級調節,所以起動過程較平滑,切換無沖擊電流等等優點。

二、水阻的分類

按照電機的不同,分為兩種水阻:

   一種是轉子串水阻,即電機屬于繞線式電機,即轉子回路未短接。此時通過改變起動過程中轉子回路的電阻值來逐步實現軟起動。二是定子串水阻電機屬于鼠籠型電機,即轉子回路在電機內部已短接。此時通過改變起動過程中定子回路的電阻值來逐步實現軟啟動。按照實現方式的不同,分為兩種水阻:一種是溫度改變阻值大小,即在啟動過程中,由于液體內部的電解液隨著液體溫度的升高,電解液分子活動加劇,使電阻值逐步減小,逐步改變機端電壓,使之達到軟起動的目的。

  二是通過柜內增加極板升降電機,勻速的改變輸入輸出極板之間的距離,改變電阻值的大小,逐步改變機端電壓,使之達到軟起動的目的。其中若是溫度改變阻值大小,主要屬于定子串水阻系列。若通過極板升降電機改變阻值大小,則定子和轉子串水阻都可。

三,水阻的主要廠家及內部結構

 全國的大半水阻柜是在湖北襄樊生產,其中主要以湖北展宇,國電等規模比較大。由于無技術門檻,所以現各地都能仿制生產,但規模大部分較小。若以溫度改變阻值,其柜內部主要包括:

1、旁路柜:主要是起動完畢后,將水阻柜短接。按一次原理的不同,和短接接觸器的數量,

有的在短接后將水阻完全拖開的,有的在短接后,水阻仍然帶電。根據客戶需要,選擇真空斷路器或者真空接觸器。真空斷路器需要分、合閘操作,而真空接觸器又分為電保持和機械保持式,電保持不需另增加分閘操作,掉電即分閘,而機械保持式需要分閘操作。

2、水阻柜主體:主要包括

3個獨立的水箱,水箱底部有一固定的銅極板,水箱上部有一固定的銅極板,分別引出進出一次線。主要根據電機大小,計算需要的散熱液體體積,則柜體體積有大有小。例如電機在10MW,則水阻柜主體可能達到10米*2米*4米。若以極板升降改變阻值,其柜內部主要包括:水箱(三相分開),一套極板,極板升降電機和相應的軸承,及短接接觸器(短接的接觸器也應客戶需要)PLC等。

四、運行相關

1、若以溫度改變阻值:

待廠家調試完后,每個極板都浸泡在水中,水中加入了根據計算的電解粉。起動時,通電后,則 水阻內,溫 度 逐 漸 升 高,電 解液分子活動加劇,極板之間的電阻值逐步減小,電機端的電壓逐步由低到高,根據調整的時間,起動完畢后,短 接 接 觸 器 短 接,起 動 完 成,水阻 被 甩開。此 種 原 理 的 水 阻,電 機 進 行連 續 重 起時 ,由于每次重起時,不一致,因此其啟動特性會有差異。在啟動時間間隔較長的情況下,其啟動特性基本可保持一致。若以極板升降改變阻值:待廠家調試完后,每個極板都浸泡在水中,水中加入了根據計算的電解粉起動前,上極板在最上面,起動時,上極板在升降電機的帶動下,逐步下移,(有的設置是下移幾秒停幾秒,繼續下移,重復)則兩極板之間的距離減小,相應的兩極板之間的電阻值減小,則電機端的電壓逐步由低到高,當上極板移動到最下限位時,短接接觸器短接。與此同時,上極板開始往上回升,升到最上限位時,起動完成。此運力的水阻,電機連續啟動時,啟動特性差別不會很大,但是伺服電機等部件造成水阻為維護量略上升。水電阻目前已經做到10MW以上,所以在我們目前所涉及的功率范圍以上兩種與變頻配合使用,問題都不大。

五、一些數據

一般水阻啟動,起動電流倍數在2~3.5倍之間,網側壓降都能滿足上一級變壓器的容量要求。

根據電機大小,起動時間一般為0秒,時間一般都可調,一般超過40秒,則開關柜會有反時限保護。

水阻起動信號”:

  現一般的水阻柜,都是采用PLC控制,其中,水 阻 柜 起動信號,取的是對應的開關起動柜的“斷路器合閘狀態”,也就是說,當開關柜的斷路器合閘以后,水阻柜的接收到信號后,就開始起動,如極板開始下移。當開關柜的斷路器分閘以后,水阻柜的接收到信號后,就 將 短 接 接 觸 器 分斷。

 

六、變頻改造與水阻柜的影響

變頻改造后,有相應的很多方面都需要更改,在以下幾方面闡述


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