李文勇

（中國(guó)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(guó)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?jiǎn)?dòng)之用。文章對(duì)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(duì)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(dòng)大中型高壓鼠籠交流異步電動(dòng)機(jī)或異步啟動(dòng)的高壓同步電動(dòng)機(jī)，電阻器作降壓之用。使用該方式啟動(dòng)的電機(jī)具有如下優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)電流小且恒定、轉(zhuǎn)矩逐步增加，性能優(yōu)于啟動(dòng)電抗器和自耦降壓?jiǎn)?dòng)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(lái)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(dòng)機(jī)，因此其一旦故障將對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常使用，對(duì)輸油企業(yè)的正常運(yùn)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(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)理論，在電動(dòng)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(huì)燒毀，可調(diào)可恢復(fù)，作用主要是分壓、啟動(dòng)時(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增加，從而使水電阻阻值的變化與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率的變化同步，達(dá)到恒電流啟動(dòng)的目的，并使電動(dòng)機(jī)均勻加速至額定轉(zhuǎn)速，縮短啟動(dòng)時(shí)間。當(dāng)啟動(dòng)完成后，KM3自動(dòng)閉合投入主回路，KM1、KM2分開，旁路水電阻斷開，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。相比較頻敏變阻器、油浸變阻器、鑄鐵電阻器等老式啟動(dòng)控制設(shè)備沖擊電流大（一般約為額定電流的4～7倍），啟動(dòng)不理想等不足，軟啟動(dòng)使電機(jī)在理想的啟動(dòng)電流條件下平穩(wěn)啟動(dòng)，均勻升速，對(duì)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(dòng)器相比較，該設(shè)備在啟動(dòng)、停止、故障保護(hù)及檢修、告警、顯示等方面精心設(shè)計(jì)，具有自動(dòng)化程度高、啟動(dòng)電流小（一般小于額定電流的1.3倍）、電氣及機(jī)械沖擊小、特別適宜于重載啟動(dòng)等特點(diǎn)，電網(wǎng)電壓低亦能順利啟動(dòng)，降低了變壓器的容量。

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

2.2 高壓熱變電阻器特點(diǎn)

恒電流（見圖1啟動(dòng)電流曲線）：?jiǎn)?dòng)電流為電機(jī)額定電流的2～3.5倍，對(duì)電機(jī)沖擊小，電機(jī)啟動(dòng)發(fā)熱降低，可有效延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。

圖1 啟動(dòng)電流曲線

（1）直接啟動(dòng)電流曲線；（2）串熱變電阻后啟動(dòng)電流曲線；（3）一次啟動(dòng)成功，不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載變動(dòng)的影響；（4）啟動(dòng)過程平穩(wěn)，對(duì)機(jī)械設(shè)備沖擊大大降低；（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)過程采用計(jì)算機(jī)模擬軟件開始啟動(dòng)電機(jī)模擬器，可以預(yù)見整個(gè)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(gè)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(dòng)器的輸出端未接電機(jī)（輸出端接上電機(jī)后軟啟動(dòng)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(dòng)，其可能原因?yàn)椋弘娫慈毕啵z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(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)，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(dòng)器的啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置過長(zhǎng)（設(shè)置啟動(dòng)時(shí)間適當(dāng)縮短）?？刂苹芈分芯€路短接或元器件如PLC燒壞（檢查線路，修復(fù)）；（5）顯示屏無(wú)顯示或者出現(xiàn)亂碼，軟啟動(dòng)器不工作。故障原因可能是：外部元件所產(chǎn)生的震動(dòng)使軟啟動(dòng)器內(nèi)部連線松動(dòng)（將顯示屏連線重新插緊即可）；軟啟動(dòng)器控制板故障（更換控制板）；（6）軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)負(fù)載時(shí)，出現(xiàn)啟動(dòng)超時(shí)現(xiàn)象，軟啟動(dòng)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(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng)）；（7）在啟動(dòng)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(dòng)時(shí)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?yàn)楣╇娔K損壞（更換新供電模塊，且該模塊應(yīng)常備、多備）；（9）在啟動(dòng)時(shí)，過熱故障燈亮，軟啟動(dòng)器停止工作，可能原因有：?jiǎn)?dòng)頻繁，導(dǎo)致溫度過高，引起軟啟動(dòng)器過熱保護(hù)動(dòng)作（軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)次數(shù)要控制在每小時(shí)不超過6次），負(fù)載過重啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)引起過熱保護(hù)動(dòng)作（啟動(dòng)時(shí)，盡可能的減輕負(fù)載）。

4 水變電阻軟啟動(dòng)器的維護(hù)檢查方法

因軟啟動(dòng)柜配有PLC、顯示面板等電子器件，對(duì)環(huán)境要求高，所以首先必須保證軟啟動(dòng)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(jì)，防止在超過其允許的環(huán)境條件下運(yùn)行。

定期檢查控制柜接線端子是否松動(dòng)，柜內(nèi)元器件是否有過熱、變色、燒焦等異常現(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(shí)添加，一般一個(gè)月檢查一次。

定期檢查水阻柜的浮球、液位計(jì)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(shí)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(cè)[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(guó)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(guó)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。

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