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电机软起动水阻柜故障案例及处理

作者：水阻柜点击：次发布时间：2019-08-16

电机软起动水阻柜故障案例及处理

电机软起动水阻柜是采用纯净水中加入水阻粉形成特种介质的水溶液作为电阻，在特殊设计的水阻箱中引入极板作电极串入电机转子回路中，电机起动时，由一小功率伺服电机带动极板移动来改变极板的相对位置，使（串入转子回路的）水电阻由大到小作无级变化，从而使电机低电流平滑起动。它具有起动电流小、起动性能优越、可连续起动、平滑起动、可低压起动，以及结构简单、可靠、操作自动化、安装维护方便等优点。结合笔者的使用和维护经验，现就电机软起动水阻柜常见故障及处理做一个总结介绍。兆复安电气介绍电机软起动水阻柜故障案例及处理

1 运行事故案例及经验总结
案例1 因水电阻溶液浓度引起的起动失败
（1）事故经过：2005年5月，我公司一水泥厂客户一线煤磨主电机停机后再次起动失败，现象为开关合闸瞬间即跳闸，微机综合保护报警“起动速断”。起动速断是在开合闸起动瞬间，电流超过设定值引起。根据理论分析，起动电流在合闸瞬间有一个比较高的电流冲击（由于水电阻的作用，这个电流可以控制在小于1.5倍电机额定电流），起动过程中逐渐下降。由于电机软起动水阻柜的动、静极板并没有在起动结束后完全接触，也就是说串入转子的电阻并没有真正的减小到零，所以起动过程结束后真空接触器闭合切除水电阻的瞬间，电机电流将有一个小的反弹。如此，如果合闸瞬间的电流冲击大于保护设定的起动电流定值，保护将动作与起动速断，现象为开关合闸瞬间即跳闸；如果起动过程结束后的电流反弹大于保护设定的运行保护定值，保护将动作于运行速断，此时的现象为起动结束切除水电阻时跳闸。分析可知，引起起动速断的原因是因为水电阻浓度偏大，电阻过小，导致起动电流偏高，此时应该将溶液稀释；引起运行速断的原因是因为水电阻浓度偏小，电阻过大，起动时电流较小，但起动过程中的电流没有降低到能够允许结束时电流反弹的程度，此时应该加入电解粉提高溶液浓度以减小电阻。根据这个推断，一线煤磨的起动速断事故应该是水电阻浓度偏大所致。因此加入清水来降低液体浓度。然而，再次试起动的结果，起动速断电流不但没有降低，反而有所升高。我公司服务工程师到现场后，根据情况将水箱里的溶液倒出一半以上，再加入清水，后试起动速断电流降低了许多，根据报警数据再次调整水溶液，煤磨起动正常。
（2）事故分析：在冬季气温较低的情况下，水对电解质的溶解度较小，造成溶液中的电解质有部分结晶，沉于箱底，导致水阻浓度降低。又由于我厂属于新厂（2004年底投产），运行维护人员经验不足，在每次运行速断起动失败后，就一味的往水箱里加电解粉。如此一个冬天的恶性循环，在水箱底部沉积了大量的电解粉结晶。春天气温升高后，沉积于水箱底部的结晶渐渐溶解，溶液浓度逐渐增大，引起电机起动时起动速断跳闸。多次起动失败后，水温更高，结晶大量溶解，所以在倒水加清水后试起动时速断电流反而增大。只有在把箱底的结晶全部溶解后，调整溶液浓度才能成功。
（3）事故经验：在冬季气温较低的情况下，不要随便往液阻箱内加电解粉，若起动有困难，可在每次起动时先将溶液加热到30℃以上，并将水溶液搅拌均匀。
案例2 切除水电阻的短接真空接触器故障引起的起动异常
1）两个真空接触器其中一个不吸合。早期的大电流水阻柜，由于真空接触较少，且工艺不成熟，遇到转子电流超过630A的绕线电机，水阻柜厂家大多采用双接触器并联运行来解决转子大电流电机起动转子短接方案。2001年11月，中控水泥磨操作员在起动3#水泥磨主电机时，发现电流偏大且有大幅度波动，另电机振动偏大，运行声音不正常。立即停机，用摇表测电动机，电动机正常，检查开关一切正常；检查水电阻时发现，磨主电机电机软起动水阻柜的两个短接接触器CJ20有一个不能闭合。接触器的接线如图1。绕线水阻柜双接触器的接线图

由图1可知，如果其中一只接触器CJ20不能吸合，将有一相电阻不能被甩开，因此造成三相电流不平衡和电流大幅度波动。
（2）真空接触器其中一相触点被粘住，不能断开。
电动机起动时，电流指示一直处于最大量程，长时间不能回归正常工作时的电流，且电动机起动时振动大，并发出异常的“尖叫”。此时，检查水电阻可发现，水电阻箱有一相电阻液温度很高，情况严重时也可能沸腾。其余两相温升在正常范围内。如果将此时的电机及电机转子串接的水电阻看成是6kv工作电压下的一个负载，那么正是由于负载的不对称造成了负载工作的不正常。由于电机个相工作状况相互关联，彼此都互相影响，因此定转子及串接电阻的不对称性使得电机每相之间失去了独立性和对称性。利用等效电路图计算可知，流过粘接相电阻液的电流为其他两相电流的两倍，这也正是粘接相液体温度升高的原因。同时，电机其他两相绕组的温度也将明显高于粘接相绕组的温度；也正是由于Y型接法的低昂转子A、B、C三相电流的不平衡，才导致了电机起动的异常声音及出现过流、振动现象，并可能出现电流差动保护动作跳闸。由此我们应该在每次停机后，都要仔细检查短接真空接触器的触头及控制回路，保证接触器每次都能正确动作。
案例3.由液位继电器引起的电动机起动失败
（1）事故经过：2007年6月，2#水泥磨主电机在起动时频繁跳闸，现象是合闸瞬间即跳闸。检查开关、电机均无故障，检查水电阻也未发现故障。卸荷后再实验位置起动正常。后再次试起动时派专人在水电阻前监视，发现在开关合闸瞬间，水电阻上的液位继电器报警灯亮了一下，开关随即跳闸。而实际液位并不低，由此怀疑液位继电器可能损坏；但更换液位继电器后，起动水泥磨仍然失败（后来的事实证明，该批液位继电器质量大部分不合格），后将传输到PLC的液位信号摘除，起动水泥磨正常。
（2）原因分析：液位继电器在实验位置起动时正常，带负荷起动时却发生报警。因此，报警的原因肯定与一次回路通过的大电流高电压有关。由于液位继电器的抗干扰能力较弱，因此在一次回路通过大电流高电压时，高电压产生的电场对继电器造成干扰，引起液位继电器误动作。
（3）经验总结：在实际运行中，液位信号所起的作用其实并不大，因此可以考虑去掉该信号；但要求巡检工经常检查，将液位控制在离箱盖5cm左右。一旦发现液位偏低，要及时往水箱里加水。
案例4 由起动限位开关位置调整不适引起的起动失败
水电阻在出厂时，PLC里面已经设定好了一个起动时间，或者由在起动器面板上的时间继电器设定起动时间。无论从哪种方式设定起动时间，这个时间都要与极板移动的时间相符，如果极板移动的时间大于设定时间，则在极板还没有到达下限的时候， PLC起动计时结束，这样就会造成程序执行错误，引起起动失败。当然，极板移动的时间也要有足够的长度来使起动电流有足够的时间降低到能够允许甩开水电阻时的电流反弹。否则可能会在极板移动到下限甩掉水电阻时，起动速断动作引起起动失败。
;2 结语
电机软起动水阻柜在使用过程中，只要检查到位，需要的维护量并不大。因此，正确的巡检方法就成为维护水阻柜的重点。根据以上的经验，相信使用中的大多数故障都能顺利排除。

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