HTR6柜式高压热变电阻器故障问题研究

2017-07-21李文勇

中国高新技术企业 2017年12期

关键词：电阻器控制柜电动机

李文勇

（中国石化销售有限公司华南分公司，广东深圳 518119）

HTR6柜式高压热变电阻器故障问题研究

李文勇

（中国石化销售有限公司华南分公司，广东深圳 518119）

HTR6柜式高压热变电阻器作电阻降压启动之用。文章对其原理及特性进行介绍，有助于分析其故障原因，从中得出该系统故障经常出现于主回路及控制回路，因此有条理地针对故障现象查找原因，可有效提升检修效率。

热变电阻；降压；主回路；PLC控制；柜式高压热变电阻器

1 概述

HTR6系列柜式高压热变电阻器适用于启动大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步启动的高压同步电动机，电阻器作降压之用。使用该方式启动的电机具有如下优点：启动电流小且恒定、转矩逐步增加，性能优于启动电抗器和自耦降压启动器。前些年该产品曾经应用于石油化工管输企业中且使用至今，从使用情况来看，该产品总体上还是可以的，偶有故障，高压热变电阻器一般用于企业大型、重要电动机，因此其一旦故障将对电动机的正常使用，对输油企业的正常运行产生非常大的影响，故障必须尽快消除。

2 高压热变电阻器介绍

2.1 高压热变电阻器原理

高压热变电阻器是根据电动机降压启动理论，在电动机的定子回路中串联一组三相平衡可变水电阻R（参见图2），该水电阻具有负温度特性，阻值可变，热容量大不会烧毁，可调可恢复，作用主要是分压、启动时，KM1、KM2闭合，电阻通入电流，电阻体温度逐步升高，电阻值随温度升高而逐步降低，电阻体分压逐步减少，电机端电压逐步升高，启动转矩逐步增加，从而使水电阻阻值的变化与电动机转差率的变化同步，达到恒电流启动的目的，并使电动机均匀加速至额定转速，缩短启动时间。当启动完成后，KM3自动闭合投入主回路，KM1、KM2分开，旁路水电阻断开，电动机全压运行。相比较频敏变阻器、油浸变阻器、铸铁电阻器等老式启动控制设备冲击电流大（一般约为额定电流的4～7倍），启动不理想等不足，软启动使电机在理想的启动电流条件下平稳启动，均匀升速，对保护电机、用电设备、电网及节能等方面具有显著效果。与其他老式启动器相比较，该设备在启动、停止、故障保护及检修、告警、显示等方面精心设计，具有自动化程度高、启动电流小（一般小于额定电流的1.3倍）、电气及机械冲击小、特别适宜于重载启动等特点，电网电压低亦能顺利启动，降低了变压器的容量。

高压热变电阻通过高压软启动控制柜接入电机启动回路，该柜主要起控制、监测、启动、停止、保护作用，是整个启动回路中的最重要部分。

2.2 高压热变电阻器特点

恒电流（见图1启动电流曲线）：启动电流为电机额定电流的2～3.5倍，对电机冲击小，电机启动发热降低，可有效延长电机使用寿命。

图1 启动电流曲线

（1）直接启动电流曲线；（2）串热变电阻后启动电流曲线；（3）一次启动成功，不受电网电压波动和负载变动的影响；（4）启动过程平稳，对机械设备冲击大大降低；（5）结构简单，免维护。

3 故障分析及处理方法

高压热变电阻器采用PLC控制，电机启动过程采用计算机模拟软件开始启动电机模拟器，可以预见整个过程是可调和可以控制的。其系统图如图2所示：

图2 高压热变电阻器PLC控制图

因此可将整个系统分为两大块：一块为主回路系统部分；另一块为控制单位部分，故障原因查找也相应从这两部分切入。下面介绍其常见故障及处理方法：（1）在调试过程中出现电机控制柜顺利合闸，而电机没反应，其故障原因可能是：高压热变电阻器控制柜失电（检查低压配电抽屉，恢复送电）。软启动器的输出端未接电机（输出端接上电机后软启动器才能正常工作）；（2）电机控制柜顺利合闸、高压热变电阻器柜KM1、KM2顺利闭合，电机发出嗡嗡声但不能启动，其可能原因为：电源缺相（检查三相电源）。电源电压偏低（检查三相电源）。水阻柜水介质液位偏低（检查液位，注水）；（3）启动完毕，KM1、KM2不吸合，故障原因可能是：保护装置整定偏小，误动作（将保护装置重新整定即可）。KM1、KM2接触器故障（检查修复）。控制线路接触不良（检查控制线路）；（4）启动时，偶尔控制回路主开关跳闸，或跳闸后合闸合不上。故障原因有：空气开关选型和系统不配（空气开关的参数适量放大或者空气开关重新选型）。软启动器的启动时间设置过长（设置启动时间适当缩短）。控制回路中线路短接或元器件如PLC烧坏（检查线路，修复）；（5）显示屏无显示或者出现乱码，软启动器不工作。故障原因可能是：外部元件所产生的震动使软启动器内部连线松动（将显示屏连线重新插紧即可）；软启动器控制板故障（更换控制板）；（6）软启动器在启动负载时，出现启动超时现象，软启动器停止工作，电机自由停车。故障原因有：参数设置不合理（重新整定参数，时间适当加长）；（7）在启动过程中，出现电流不稳定，电流过大。原因可能有：电流表失效或者与电流互感器不匹配（更换新的电流表），PLC参数设置不合理（重新整定参数）；（8）启动时接触器发出哒哒声，接触器不能吸合，其可能原因有：接触器故障，最可能原因为供电模块损坏（更换新供电模块，且该模块应常备、多备）；（9）在启动时，过热故障灯亮，软启动器停止工作，可能原因有：启动频繁，导致温度过高，引起软启动器过热保护动作（软启动器的启动次数要控制在每小时不超过6次），负载过重启动时间过长引起过热保护动作（启动时，尽可能的减轻负载）。