水阻起動柜是近年來運(yùn)用比較廣泛的電機(jī)起動設(shè)備。水阻，也就是液體電阻（在水中添加電解粉構(gòu)成水電阻），顧名思義就是在電機(jī)定子回路（鼠籠型電機(jī)）或轉(zhuǎn)子回路（繞線式電機(jī)）中串入液態(tài)電阻，電機(jī)在起動過程中液態(tài)電阻阻值在預(yù)定的時間內(nèi)自動無級減小，直至阻值接近為零，將液阻自動切除，電機(jī)投入正常運(yùn)行，每小時多可以啟動2-3次。

 

    二、運(yùn)動過程

 

    水阻柜運(yùn)行過程：高壓開關(guān)柜合閘的同時，水阻柜接收到高壓開關(guān)柜的合閘信號，水阻柜動極板自上而下開始運(yùn)行，在設(shè)定的時間內(nèi)動極板運(yùn)動過程中電阻值逐漸下降，當(dāng)電阻接近于零時，通過一個限位開關(guān)，使水阻柜內(nèi)的真空接觸器吸合，將水電阻短接掉，電機(jī)啟動完成，經(jīng)過延時幾秒后，動極板自動復(fù)位至原始狀態(tài)，等待一下次啟動。如水阻柜在預(yù)定的時間內(nèi)起動沒有完成就會發(fā)出一個故障報警信號，自動切斷開關(guān)柜，確保電機(jī)不開路。

 

    三、水阻柜缺點

 

    水阻的效率低，只能做軟啟動。如果作為調(diào)速，必須將水阻柜箱體（液體電阻部分）長期帶電，一旦出現(xiàn)箱體漏液或者液體電阻減少或者干枯，必出現(xiàn)生產(chǎn)事故或者安全事故。并且由于箱體液體電阻長期帶電，發(fā)熱嚴(yán)重，要有外圍散熱設(shè)備才能維持運(yùn)行。所以相對人力維護(hù)成本也會增加。

 

    四、水阻柜的改造方式

 

    在現(xiàn)場的實際改造中：雖然水阻柜存在以上缺點，但是客戶在水阻柜改造變頻時還是會保留工頻水阻啟動的模式。

 

    （一）一般水阻柜有兩種改造方式，按照電機(jī)的不同，分為兩種水阻串接方式

 

    1、轉(zhuǎn)子串水阻

 

    即電機(jī)屬于繞線式電機(jī)，即轉(zhuǎn)子回路未短接。此時通過改變起動過程中轉(zhuǎn)子回路的電阻值來逐步實現(xiàn)軟起動。

 

    2、定子串水阻

 

    即電機(jī)屬于鼠籠型電機(jī)，即轉(zhuǎn)子回路在電機(jī)內(nèi)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(xiàn)軟啟動。

 

    （二）按照實現(xiàn)方式的不同，分為兩種水阻

 

    1、溫度改變阻值大小

 

    即在啟動過程中，由于液體內(nèi)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(jī)端電壓，使之達(dá)到軟起動的目的。

 

    2、柜內(nèi)增加極板升降電機(jī)

 

    通過柜內(nèi)增加極板升降電機(jī)，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(jī)端電壓，使之達(dá)到軟起動的目的。

 

    注：其中若是溫度改變阻值大小，主要屬于定子串水阻系列（即鼠籠式電機(jī)）。

 

    若通過極板升降電機(jī)改變阻值大小，則定子和轉(zhuǎn)子串水阻都可。目前常用的方式還是通過極板升降的方式，方便控制啟動過程。

 

    五、水阻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

    （一）若以溫度改變阻值

 

    其柜內(nèi)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(shù)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(jù)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(jī)械保持式，電保持不需另增加分閘操作，掉電即分閘，而機(jī)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，每個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(jìn)出一次線。（針對鼠籠式電機(jī)講的：定子串水阻）

 

    主要根據(jù)電機(jī)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(jī)在10MW，則水阻柜主體可能達(dá)到10m*2m*4m。

 

    （二）極板升降改變阻值

 

    其柜內(nèi)部主要包括：水箱（三相分開）、一套極板、極板升降電機(jī)和相應(yīng)的軸承，及短接接觸器（短接的接觸器也應(yīng)客戶需要）、PLC等。

 

    六、運(yùn)行方式（現(xiàn)場實際操作的依據(jù)數(shù)據(jù)和實現(xiàn)方法）

 

    （一）溫度改變阻值

 

    1、工頻模式下

 

    待廠家調(diào)試完后，每個極板都浸泡在水中，水中加入了根據(jù)計算的電解粉。起動時，通電后，則水阻內(nèi)，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(jī)端的電壓逐步由低到高，根據(jù)調(diào)整的時間，起動完畢后，短接真空接觸器（溫度改變阻值這種主要用于鼠籠式電機(jī)），起動完成，水阻被甩開。此種原理的水阻，電機(jī)進(jìn)行連續(xù)重啟時，由于每次重啟時，由于水溫不一致，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。

 

    2、變頻模式下

 

    上高壓后，直接短接接觸器（短接接觸器動作信號取自高壓開關(guān)QF0的常開點）。

 

    （二）極板升降改變阻值（重點介紹）

 

    1、運(yùn)動過程

 

    待廠家調(diào)試完后，每個極板都浸泡在水中，水中加入了根據(jù)計算的電解粉。起動前，上極板在上面，起動時，上極板在升降電機(jī)的帶動下，逐步下移，（有的設(shè)置是下移幾秒，停幾秒，繼續(xù)下移，重復(fù)）則兩極板之間的距離減小，相應(yīng)的兩極板之間的電阻值減小，則電機(jī)端的電壓逐步由低到高，當(dāng)上極板移動到下限位時，短接真空接觸器。與此同時，上極板開始往上回升，升到上限位時，起動完成。此種方式的水阻，電機(jī)連續(xù)啟動時，啟動特性差別不會很大，但是伺服電機(jī)等部件造成水阻柜的維護(hù)工作增加。（適用于鼠籠式及繞線式電機(jī)）。

 

    2、現(xiàn)場參照的實際數(shù)據(jù)及控制邏輯

 

    （1）一般水阻啟動時，起動電流倍數(shù)在2~3.5倍之間，網(wǎng)側(cè)壓降都能滿足上一級變壓器的容量要求；

 

    （2）根據(jù)電機(jī)大小，起動時間一般設(shè)置為20~40秒，時間一般都可調(diào)，一般超過40秒，則開關(guān)柜會有反時限保護(hù)；

 

    （3）“水阻起動信號”?，F(xiàn)在一般的水阻柜，都是采用PLC控制，其中，水阻柜起動信號，取的是對應(yīng)的開關(guān)起動柜的“斷路器合閘狀態(tài)”，也就是說，當(dāng)客戶的開關(guān)柜的斷路器合閘以后， 水阻柜的PLC接收到信號后，就開始起動，如極板開始下移；

 

    （4）當(dāng)開關(guān)柜的斷路器分閘以后，水阻柜的PLC接收到信號后，就將短接接觸器分?jǐn)啵?/div>