什么是水电阻？水电阻原理及应用

 什么是水电阻？

水电阻是一种由电解液形成的电阻，它导电的本质是离子导电。其阻值正比于二块电极板的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都便于控制。

水电阻原理与结构 

1.基本原理 

靠溶解在水中的电解质（NaCO3）离子导电，电解质充满于两个平面极板之间，构成一个电容状的导电体，自身无感性元件，故与频敏、电抗器等起动设备相比，有提高电动机的功率因数，节能降耗的功能。水电阻串入电动机定子回路以后，不仅能改变电动机的转差率S，达到调速的目的，还能增加电动机起动时的转矩，减小起动电流。具有平滑无级调速，并可使转速达到额定转速。

2水电阻溶液的配制 

变阻器所用溶液是在99%以上的无水碳酸钠（Na2CO3)和水（自来水）配制而成。配液用水最好是蒸馏水，也可用软化水，最低限度应是经过净置后支掉沉淀物的生活用水。纯水、蒸馏水更有利于降低电阻值。由于受用户所用的碳酸钠纯度、水质、场地的环境温度的影响，按给定比例配置的电解质液不一定能得到所要求的电阻值。所以，这时要根据公式电动机额定电阻R=U2e/3I2e来计算。其中U2e为电机转子开路电压（见电机铭牌）；I2e为电机转子额定电流（见电机铭牌）。将活动极板和固定极板分开至极限位置。用电压电流表法依次测量每一相的电阻。测量值R1与计算值R比较，如测量值比计算值大，在电解液中再加适量的碳酸钠；如测量值比计算值小，电解液中需要加适量的水，然后再测量再调整，直到测量值与计算值相等为止。 注意：溶液配制时，必须先用适量的温水把碳酸钠充分搅匀，直至完全溶解后才能倒入箱体中，放水稀释至液位线。不可先在箱体内放水再倒入碳酸钠。 

3水电阻的结构 

水电阻主要由电极系统，电极驱动系统，电控系统以及上、下箱体4部分组成。电极系统设置在下箱体中，电极驱动系统以及电控设置在变阻器的上箱体中。上箱体中还装有上、下限位开关，以控制电极行程，并通过上箱体侧面的标牌指示出动极的升降位置，下箱体的外侧装有液位观察孔，加液口以及排液阀等，变阻器还装有温度继电器和液位继电器，用于控制溶液的温度以及液面的位置。 

4.水电阻柜工作条件 

（1）安装地点的海拔不超过2KM； 

（2）周围空气温度不高于40度，不低于5度； 

（3）空气相对湿度不大于90%，该月平均最低温度不超过25度； 

（4）按装类别属三类； 

（5）污染等级为3级的场合； 

（6）安装倾斜度不超过5度。 

水电阻使用的注意事项和试车 

1.使用 

1.1.使用前必须检查变阻器是否已经做了可靠的接地保护。 

1.2.使用前必须取下变阻器平衡固定件。 

1.3.变阻器对控制电源相序有要求，使用前必须要判断。为了防止接线或相序错误，极板运动方向不正确，损坏设备，变阻器出厂时，电极一般放在中间位置，当接通电源后，动极板应该上升，如果下降，说明控制电源相序反了，应立即断开控制电源，调整相序。 

1.4.检查接线是否正确，紧固件是否松动； 

1.5.检查水箱位置和极板情况用手动盘车让极板在上、下限范围内活动一次，看是否顺畅； 

1.6.减速箱、丝杠或链条应加油。 

试机 

2.1.试车前，先确认变阻器的相序问题，应先将极板手动盘车至上、下限位之间的位置。再合上控制柜电源开关，升降架应向复位方向移动（动极板为水电阻星点时，极板上行是复位方向；定极板为水电阻星点时，极板下行是复位方向）。若不是复位方向，应立即分断电源开关，把三相电源线中任意两根倒接（即倒相），重新合上电源开关极板即复位； 

2.2.将至DCS、中控、高压柜的联锁信号逐一核对保证接线正确， 

2.3 将选择开关至远程位置，由中控开车检查联机运行是否正常。 

2.4负荷试车：送上主电机一次回路电源及一次柜、起动柜控制电源。由中控开车起动电机，观察起动电流是否在1.3倍的电动机额定电流下。若起动电流过大，说明电阻值小，此时应降低电阻液浓度，从水箱中抽出部分液体，同时加入等量的清水，搅匀后重新试车。若起动电流开始过小，短路接触器合闸时又冲击过大，说明电阻大，应增加电阻液浓度，要抽出部分液体加入适量的电液粉，但要注意一次不能加得太多。充分溶解后注入水箱。短路接触器合闸时，电流大亦可增加短接延时的时间，下限一定要调到极板完全接触。调整极板间距即可调整电阻大小及起动时间，经过调节直到起动电流正常为止。 

水电阻的维护 

要定期检查电控回路各器件的性能，保证设备安全运行，根据季节变化定期加水。电解液一般4～5年吏换一次，同时清洗极板和绝缘箱体，极板清洗可先用稀盐酸腐蚀导电面再用清水冲洗，绝缘箱体的清洗先用清水洗刷后凉干，全面然后涂覆数次环氧树脂. 

一般而言，高压电机如果直起，启动电流是额定电流的6～8倍，这样如果系统容量太小，也可能会将系统电压拖低20％甚至更厉害，这样连在这个系统内的其他电气设备都有可能保护跳机，所以一般都会采用软启动技术。我们所说的水电阻启动，就是其中一种。起动性能及优点：1. 系统功率因数高；2. 电网电压波动较小；3. 起动平稳无冲击。在定子回路中串入三相水电阻，电阻大小可通过传动机构控制极板间距离来调节，阻值平滑减小、起动过程在较小起动电流下进行。