HTR6柜式高壓熱變電阻器故障問題研究

李文勇

（中國石化銷售有限公司華南分公司，廣東 深圳 518119）

HTR6柜式高壓熱變電阻器故障問題研究

李文勇

（中國石化銷售有限公司華南分公司，廣東 深圳 518119）

HTR6柜式高壓熱變電阻器作電阻降壓啟動之用。文章對其原理及特性進(jìn)行介紹，有助于分析其故障原因，從中得出該系統(tǒng)故障經(jīng)常出現(xiàn)于主回路及控制回路，因此有條理地針對故障現(xiàn)象查找原因，可有效提升檢修效率。

熱變電阻；降壓；主回路；PLC控制；柜式高壓熱變電阻器

1 概述

HTR6系列柜式高壓熱變電阻器適用于啟動大中型高壓鼠籠交流異步電動機(jī)或異步啟動的高壓同步電動機(jī)，電阻器作降壓之用。使用該方式啟動的電機(jī)具有如下優(yōu)點：啟動電流小且恒定、轉(zhuǎn)矩逐步增加，性能優(yōu)于啟動電抗器和自耦降壓啟動器。前些年該產(chǎn)品曾經(jīng)應(yīng)用于石油化工管輸企業(yè)中且使用至今，從使用情況來看，該產(chǎn)品總體上還是可以的，偶有故障，高壓熱變電阻器一般用于企業(yè)大型、重要電動機(jī)，因此其一旦故障將對電動機(jī)的正常使用，對輸油企業(yè)的正常運行產(chǎn)生非常大的影響，故障必須盡快消除。

2 高壓熱變電阻器介紹

2.1 高壓熱變電阻器原理

高壓熱變電阻器是根據(jù)電動機(jī)降壓啟動理論，在電動機(jī)的定子回路中串聯(lián)一組三相平衡可變水電阻R（參見圖2），該水電阻具有負(fù)溫度特性，阻值可變，熱容量大不會燒毀，可調(diào)可恢復(fù)，作用主要是分壓、啟動時，KM1、KM2閉合，電阻通入電流，電阻體溫度逐步升高，電阻值隨溫度升高而逐步降低，電阻體分壓逐步減少，電機(jī)端電壓逐步升高，啟動轉(zhuǎn)矩逐步增加，從而使水電阻阻值的變化與電動機(jī)轉(zhuǎn)差率的變化同步，達(dá)到恒電流啟動的目的，并使電動機(jī)均勻加速至額定轉(zhuǎn)速，縮短啟動時間。當(dāng)啟動完成后，KM3自動閉合投入主回路，KM1、KM2分開，旁路水電阻斷開，電動機(jī)全壓運行。相比較頻敏變阻器、油浸變阻器、鑄鐵電阻器等老式啟動控制設(shè)備沖擊電流大（一般約為額定電流的4～7倍），啟動不理想等不足，軟啟動使電機(jī)在理想的啟動電流條件下平穩(wěn)啟動，均勻升速，對保護(hù)電機(jī)、用電設(shè)備、電網(wǎng)及節(jié)能等方面具有顯著效果。與其他老式啟動器相比較，該設(shè)備在啟動、停止、故障保護(hù)及檢修、告警、顯示等方面精心設(shè)計，具有自動化程度高、啟動電流?。ㄒ话阈∮陬~定電流的1.3倍）、電氣及機(jī)械沖擊小、特別適宜于重載啟動等特點，電網(wǎng)電壓低亦能順利啟動，降低了變壓器的容量。

高壓熱變電阻通過高壓軟啟動控制柜接入電機(jī)啟動回路，該柜主要起控制、監(jiān)測、啟動、停止、保護(hù)作用，是整個啟動回路中的最重要部分。

2.2 高壓熱變電阻器特點

恒電流（見圖1啟動電流曲線）：啟動電流為電機(jī)額定電流的2～3.5倍，對電機(jī)沖擊小，電機(jī)啟動發(fā)熱降低，可有效延長電機(jī)使用壽命。

圖1 啟動電流曲線

（1）直接啟動電流曲線；（2）串熱變電阻后啟動電流曲線；（3）一次啟動成功，不受電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載變動的影響；（4）啟動過程平穩(wěn)，對機(jī)械設(shè)備沖擊大大降低；（5）結(jié)構(gòu)簡單，免維護(hù)。

3 故障分析及處理方法

高壓熱變電阻器采用PLC控制，電機(jī)啟動過程采用計算機(jī)模擬軟件開始啟動電機(jī)模擬器，可以預(yù)見整個過程是可調(diào)和可以控制的。其系統(tǒng)圖如圖2所示：

圖2 高壓熱變電阻器PLC控制圖

因此可將整個系統(tǒng)分為兩大塊：一塊為主回路系統(tǒng)部分；另一塊為控制單位部分，故障原因查找也相應(yīng)從這兩部分切入。下面介紹其常見故障及處理方法：（1）在調(diào)試過程中出現(xiàn)電機(jī)控制柜順利合閘，而電機(jī)沒反應(yīng)，其故障原因可能是：高壓熱變電阻器控制柜失電（檢查低壓配電抽屜，恢復(fù)送電）。軟啟動器的輸出端未接電機(jī)（輸出端接上電機(jī)后軟啟動器才能正常工作）；（2）電機(jī)控制柜順利合閘、高壓熱變電阻器柜KM1、KM2順利閉合，電機(jī)發(fā)出嗡嗡聲但不能啟動，其可能原因為：電源缺相（檢查三相電源）。電源電壓偏低（檢查三相電源）。水阻柜水介質(zhì)液位偏低（檢查液位，注水）；（3）啟動完畢，KM1、KM2不吸合，故障原因可能是：保護(hù)裝置整定偏小，誤動作（將保護(hù)裝置重新整定即可）。KM1、KM2接觸器故障（檢查修復(fù)）?？刂凭€路接觸不良（檢查控制線路）；（4）啟動時，偶爾控制回路主開關(guān)跳閘，或跳閘后合閘合不上。故障原因有：空氣開關(guān)選型和系統(tǒng)不配（空氣開關(guān)的參數(shù)適量放大或者空氣開關(guān)重新選型）。軟啟動器的啟動時間設(shè)置過長（設(shè)置啟動時間適當(dāng)縮短）。控制回路中線路短接或元器件如PLC燒壞（檢查線路，修復(fù)）；（5）顯示屏無顯示或者出現(xiàn)亂碼，軟啟動器不工作。故障原因可能是：外部元件所產(chǎn)生的震動使軟啟動器內(nèi)部連線松動（將顯示屏連線重新插緊即可）；軟啟動器控制板故障（更換控制板）；（6）軟啟動器在啟動負(fù)載時，出現(xiàn)啟動超時現(xiàn)象，軟啟動器停止工作，電機(jī)自由停車。故障原因有：參數(shù)設(shè)置不合理（重新整定參數(shù)，時間適當(dāng)加長）；（7）在啟動過程中，出現(xiàn)電流不穩(wěn)定，電流過大。原因可能有：電流表失效或者與電流互感器不匹配（更換新的電流表），PLC參數(shù)設(shè)置不合理（重新整定參數(shù)）；（8）啟動時接觸器發(fā)出噠噠聲，接觸器不能吸合，其可能原因有：接觸器故障，最可能原因為供電模塊損壞（更換新供電模塊，且該模塊應(yīng)常備、多備）；（9）在啟動時，過熱故障燈亮，軟啟動器停止工作，可能原因有：啟動頻繁，導(dǎo)致溫度過高，引起軟啟動器過熱保護(hù)動作（軟啟動器的啟動次數(shù)要控制在每小時不超過6次），負(fù)載過重啟動時間過長引起過熱保護(hù)動作（啟動時，盡可能的減輕負(fù)載）。

4 水變電阻軟啟動器的維護(hù)檢查方法

因軟啟動柜配有PLC、顯示面板等電子器件，對環(huán)境要求高，所以首先必須保證軟啟動器的工作環(huán)境，通風(fēng)散熱必須良好，周邊距離應(yīng)至少保持有1.5米的空間，室內(nèi)需配有空調(diào)、溫濕度計，防止在超過其允許的環(huán)境條件下運行。

定期檢查控制柜接線端子是否松動，柜內(nèi)元器件是否有過熱、變色、燒焦等異?，F(xiàn)象。

定期檢查水阻柜液位是否在合理范圍內(nèi)，液位不足要及時添加，一般一個月檢查一次。

定期檢查水阻柜的浮球、液位計是否正常工作。

定期清掃灰塵，特別是控制柜內(nèi)PLC、顯示面板、繼電器等電子器件，以免影響散熱，防止PLC因溫升過高而損壞，同時也可避免因積塵引起的漏電和短路事故。

[1]王蘭君，黃海平，邢軍．維修電工手冊[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2016.

[2]單文培，王兵．常用電氣設(shè)備故障診斷與處理[M]．北京：中國電力出版社，2016.

（責(zé)任編輯：蔣建華）

TM732

1009-2374（2017）12-0113-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.058

李文勇（1986-），男，江蘇徐州人，中國石化銷售有限公司華南分公司助理工程師，研究方向：石油化工。

A