对水阻柜电机的变频改造

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1、对水阻柜电机的变频改造摘要：由于水泥行业一般地处偏远，电网容量有限，所以很多大型设备的启动都采用软启动，西南，西北地区尤其普遍。基于成本考虑，大部分企业都选用水阻启动。随着近几年国家节能降耗政策的落实，以及国内变频器技术的日趋成熟和价格优势，很多水泥行业由使用水阻考虑变频器改造。本文就目前水阻的原理和变频器的原理，着重解释一下水阻调速或水阻启动的高压电机（风机，水泵）的变频器改造。关键词：水阻启动变频器原理一、   水阻1.1原理   水阻起动柜是近年来运用比较广泛的电机起动设备。水阻，也就是液体电阻（在水中添加电解粉构成水电阻），顾名思义就是在电机定子回路（笼型电机）或转子回路

2、（对绕线电机）中串入液态电阻，电机在起动过程中液态电阻阻值在预定的时间内自动无级减小，直至阻值接近为零，将液阻自动切除，电机投入正常运行，每小时最多可以启动2-3次。1.2组成   液体电阻起动柜主要由以下几个部分组成：水箱、极板（分动极板及静极板）、传动机构、限位机构（行程开关）及相关电器元件，如继电器（或PLC）、时间继电器、接触器、按钮、指示灯等状置构成，主要适用于400V、3kV、6kV、10kV各个电压等级，功率范围从500kW-30000kW。                                                               

3、   水阻箱体水阻极板电解粉1.3运行过程   运行过程如下：电机开关柜合闸的同时，水阻柜接收到真空断路器运行信号，动极板自上而下开始运行，在设定的时间内电阻值逐渐下降，当电阻接近于零时，安装在水阻柜内的真空接触器吸合，电机启动完成，经过延时几秒后，动极板自动复位至原始状态，等待次启动。如水阻柜在预定的时间内起动没有完成就会发出一个故障报警信号，自动切断开关柜，确保电机不开路。1.4运行原理   对于笼型电机而言，液体电阻起动柜有两种方案，对于星型接法的电机，如星点能够打开，原理与绕线电机水阻柜的原理基本相同（水阻相当于串在转子上，当启动完毕后，再用水阻自带的断路器或者真空接触器

4、把电机星点短接），对于角型接法或星点不能打开的笼型电机，水阻柜只能串接在定子回路中，电机启动完毕后需要将水阻柜用断路器隔离开，以防水阻柜长期带电引发安全事故。目前，不少水阻柜生产厂家在设计及生产时为降低成本，水阻柜只采用一台真空断路器，电机启动完成后水阻柜仍然带电，这是不安全的，万一水箱受损，液体泄露，必定引发安全事故。  1.5水阻缺点   水阻的效率低，只能做软启动。如果作为调速，必须将水阻柜箱体（液体电阻部分）长期带电，一旦出现箱体漏液或者液体电阻减少或者干枯，必出现生产事故或者安全事故。并且由于箱体液体电阻长期带电，发热严重，要有外围散热设备才能维持运行。所以相对人力维护

5、成本也会增加。 二、变频器2.1变频器结构原理   HARSVERT-A系列高压变频器是由北京利德华福电气技术有限公司生产，具有自主知识产权，适合国内电网特性，符合国内用户使用习惯的调速系统。该系统为电压源型高压变频器，具有运行稳定、调速范围广、输出波形好、输入电流谐波低、功率因数高、效率高等特点，对电网谐波污染小，总体谐波畸变THD小于4%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，不必采用输入谐波滤波器，功率因数高，不必采用功率因数补偿装置，输出波形好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机。      

6、                                                                                                                                         10kV高压变频器系统结构图（8级系统为例）         HARSVERT-A系列高压变频器采用单元串联多电平PWM拓扑结构（简称CSML）。由若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出,高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠；精确的故障报警保护；具有电力电子保护和工业电气保护功能，保证变频

7、器和电机在正常运行和故障时的安全可靠。   电网电压（10kV）经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元的输出端串接起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电机。10kV输出电压每相有8个额定电压为700V的功率单元串联而成，输出相电压5600V，线电压达到10kV左右，每个功率单元承受全部的电机电流，但只提供1/8的相电压和1/24的输出功率。