机电设备安装试运行异常现象分析与对策 毕业论文

毕业设计(论文)课题名称机电设备安装试运行异常现象分析与对策姓名666学号666666系（院）6666班级6666班指导教师666职称66二O一三年五月三十日25 目录摘要第一章概述…………………………………………………………………………4第二章电动机起动前的检查与试运行检查………………………………………52．1启动前的检查………………………………………………………………52．2电动机试运行过程中检查……………………………………………………62．2．1启动时检查………………………………………………………………62．2．2试运行时检查……………………………………………………………6第三章电动机发生故障的原因……………………………………………………93.1电动机发生故障的常见原因…………………………………………………9第四章电动机起动失败的原因分析与对策………………………………………124．1电动机的控制与保护…………………………………………………………124.1.1电动机一起动立即跳闸（瞬动跳闸）………………………………………124.1.2降压起动失败跳闸…………………………………………………………144.1.3短延时跳闸…………………………………………………………………154.1.4长延时跳闸…………………………………………………………………154.2电动机常见故障及排除方法…………………………………………………164.21调查……………………………………………………………………………174.2.2察看故障……………………………………………………………………174.3电动机运行中的监视与维护…………………………………………………20结语…………………………………………………………………………………22致谢参考文献25 摘要工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行的目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性。在实际工作中往往会碰到意想不到的异常现象，使电机起动失败而跳闸。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作，对电器、二次回路接线、电动机及机械装置等进行检查，并对检查的结果加以分析。本文着重介绍电动机起动失败的几类主要现象，并分析其起动失败的原因及采取的对策。关键词：机电设备安装试运行电动机机械装置异常现象对策25 第一章概述在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性，对设备性能作一次检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行住住会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作（尤其是大型电动机更需要重视），并对检查的结果加以分析。随着电动机及控制设备的不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。如变频器除具有转矩提升、转差补偿、转矩限定、直流制动、多段速度设定、S型运行、频率跳跃、瞬时停电再起动，重试等功能外，还有：转矩矢量控制，实现高起动转矩；低干扰控制方式（低干扰型控制电源、矢量分段PWM控制、软开关）；通信功能、RS485接口，可选用各种总线，且容量范围大、电压等级多。由此可见，电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。这种控制有程控或非程控；近控或远控；慢速起动或快速起动等多种方式。另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。最后指出不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。还需要我们在实际工作中不断积累经验，判断电动机及控制设备存在的问题与故障处理，找出故障原因并加以分析，及时采取对策，以保证电动机及传动设备的正常运行。25 第二章 电动机起动前的检查与试运行检查2．1启动前的检查（1）新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量，对500~3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻，按要求，电动机每1kV工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，电压在1k伏以下、容量为了1000千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。（2）检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。（3）检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。（4）检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。（5）检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。（6）检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。。（7）电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。（8）检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴（如水泵、风机等），检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。（9）检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。（10）检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。（11）检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。25 2．2电动机试运行过程中检查。2．2．1启动时检查（1）电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。（2）接通电源之前就应作好切断电源的准备，以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时（如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等）能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大，拉合闸动作应迅速果断。（3）一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。（4）电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。（5）使用三角启动器和自耦减压器时，软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。2．2．2试运行时检查（1）检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。（2）检查电源电压是否正常。对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。（3）记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。（4）检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。（5）检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。（6）用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。（7）检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定（对绝缘的轴承，还应测量其轴电压）。三相异步电动机的最高容许温度和最大容许温升见表2—1。       表2—1  三相异步电动机的最高容许温度                  （周围环境温度为+40ºC）绝缘等级测试项目测试方法定子绕组  转子绕组定子铁心滑环滑动轴承滚动轴承绕线式鼠笼式25 A最高容许温度（ºC） 95100 95 100   —   — 100— 100— 80 — 95—最大容许温升（ºC）温度计法 电阻法 55 60 55 60—   — 60— 60— 40— 55—E最高容许温度（ºC） 105115 105 115—   —115— 110— 80— 95—最大容许温升（ºC）温度计法 电阻法 65 75 65 75—   — 75 — 70— 40— 55—B最高容许温度（ºC） 110120 110 120—   — 120— 120— 80— 95—最大容许温升（ºC）温度计法 电阻法 70 80 70 80—   — 80— 80— 40— 55—F最高容许温度（ºC） 125140 125 140—   — 140 — 130— 80— 95—最大容许温升（ºC）温度计法 电阻法 85100 85 100—   — 100— 90— 40— 55—H最高容许温度（ºC） 145165 145 165—   — 165— 140— 80— 90—最大容许温升（ºC）温度计法 电阻法105125 105 125—   — 125— 100—40— 55—（8）检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常，观察其火花情况（允许电刷下面有轻微的火花）。25 （9）检查电动机的轴向窜动（指滑动轴承）是否超过表2—2的规定。测量电动机的振动是否超过表2—3的数值（对容量为40千瓦及以下的不重要的电动机，可不测量振动值）。       表2—2 电动机轴向允许窜动量电动机容量（千瓦）      轴向允许窜动范围（毫米）        向一侧       向两侧  10及以下   10~20   30~70   70~125   125以上         0.50         0.75         1.00         1.50         2.00        1.00        1.50        2.00        3.00        4.00        注：向两侧的轴向窜动范围，系根据转子磁场中心位置确定。表2—3 电动机的允许振动值转  数转/分              允许振动值（毫米）      一般电动机      防爆电动机      3000      1500      1000     750以下         0.06         0.10         0.13         0.16         0.05         0.085         0.10         0.1225 第三章电动机发生故障的原因3.1电动机发生故障的常见原因一、电动机运转中过热电动机过载会使电动机过热，所以电动机应在正常负载下使用，不能超负荷运行。电源电压过高，使铁芯发热增加。电源电压过低，电动机额定运行时，电流会增大使绕组发热，所以电动机应在额定电压范围内使用。电动机传动轴承，磨损过大会使转子扫膛发热。二、电动机运转中声音不正常或噪音大电源电压过高或不平衡，应检查并调整电源电压。在修理电动机绕组中，转子与定子绝缘纸或槽楔过高相互摩擦，应修剪绝缘纸，削低槽楔，不使其摩擦。轴承磨损、缺油或油内有砂粒等异物，应更换轴承，清洗轴承加油。风道填塞或风扇擦风罩，应清理风道，重新安装风罩。定子绕组错接或短路，消除定子绕组故障。定子转子铁芯松动，应检修定子、转子铁芯。三、电动机运行中振动较大轴承磨损间隙过大，应检修或更换轴承。电动机气隙不均匀，应调整电动机，使其联接平衡。25 皮带轮中心未校正，应重新校正，使之符合规定。风扇不平衡，应检修风扇，校正平衡。机壳或基础强度不够，应进行加固。电动机地脚螺丝松动，应紧固地脚螺丝。鼠笼型电动机转子开焊断路，绕线型电机转子断路及定子绕组故障应修复转子绕组，修复定子绕组。一、电动机轴承过热轴承间隙过大或过小应更换合适的轴承。电动机联轴器未校正，皮带过紧，应重新校正调整皮带张力。电动机端盖或轴承盖未装平，应重新装配。滑脂过多或过少、油脂不好含有杂质，按规定加润滑脂。二、电动机通电后有嗡嗡声不转定子转子绕组有一相断路，或电源一相失电，应查明故障点予以排除。绕组引出线始末端接错或绕组内部接反应查明绕组极性，判定绕组末端是否正确。电源回路接点松动，接触电阻大，应紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复。电源电压过低，看是否由于电源导线过细使压降过大予以纠正。电动机负载过大或有其它机械故障，应按正常负荷使用电机，并排除其它故障。三、电动机起动困难，正常负载时，电动机转速过低三角型接线电机误接为星型接线，应纠正接法。电源电压过低，测量电源电压，查明原因，设法改善。鼠笼型电机转子开焊或断裂，检查开焊或断点予以修复。修复电机绕组时绕组匝数错误增加过多，应恢复正确匝数。四、通电后，熔丝烧断或断路器断开缺一相电源，检查电源回路中是否有一相断线，予以修复。电源线路短路或接地，查出故障予以排除。定子绕组接地或相间短路，查出短路和接地点，予以修复。熔丝截面过小，按要求更换正确熔丝。五、通电后，电动机无任何反应控制电路接线有错误，查出错误，改正接线。电源未通路，检查电源回路开关、熔丝、接线盒处是否有断点，予以修复。六、电动机空载电流不平衡，相差较大25 电源电压不平衡，测量电源电压，设法改善。修复电机绕组时，三相绕组匝数不相等，要重新绕制定子绕组。绕组存在匝数间短路，线圈反接现象，应查出原因，排除绕组故障。绕组首尾端接错，查出原因予以纠正。十、电动机空载电流过大电源电压过高，应设法恢复额定电压。星型接法电机误接为三角型，应恢复星型接法。修复电机绕组时，定子绕组匝数减少过多，应重新绕定子绕组，应恢复正确匝数。电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短，应重新装配电动机。十一、电动机电流表指针不稳摆动鼠笼型电动机转子异条开焊或断条，查出断条予以修复。以上是三相异步电动机在使用过程中发生的一些故障，想要使电动机在生产中发挥较高的生产效率，就应按技术要求对电动机进行正常的维护，才能减少正常生产中电动机事故的发生。电机在长期运行过程中，经常会出现各种故障：如与减速机之间的连接器传递扭矩较大，法兰面上的连接孔出现严重的磨损，增大了连接的配合间隙，导致传递扭矩不平稳；电机轴轴承损坏后，造成的轴承位磨损；轴头、键槽间的磨损等等。该类问题发生后，传统方法多以补焊或刷镀后机加工修复为主，但两者均存在一定弊端。补焊高温产生的热应力无法完全消除，易出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多采用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的有美嘉华技术产品，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复，既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并延长了设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。25 近十多年来，中国政府致力于推广电动机调速技术，各行各业都在一定程度上采用了电动机调速。据石油、电力、建材、钢铁、有色、煤炭、化工、造纸、纺织等部门最近对企业抽样调查结果，石油、建材、化工行业电动机调速应用较好。在目前4亿kW的电机负载中，约有50%是负载变动的，其中的30%可以通过电机调速解决其负载变动问题。因此仅就目前的市场容量考虑，约有6000万kW的调速电机市场。中国各类电动机的装机容量已超过4亿kW，其中异步电动机约占90%，中小型电动机约占80%，拖动风机水泵及压缩机类机械的电动机约1.3亿kW。目前，中小型电动机已超过152个系列，842个品种，4000多个规格。近十多年来，机械工业等有关部门大力抓电动机的节电工作，组织领导了有关研究所及企业，先后设计制成多种节能电动机，并明令颁布淘汰63种高耗能电动机和推广24种节能电动机，取得了一定的成效。这些节能产品主要分成两大类：一类是提高电动机效率的高效电动机，另一类是调速电动机。第四章电动机起动失败的原因分析与对策4．1电动机的控制与保护4.1.1电动机一起动立即跳闸(瞬动跳闸)：（1）断路器QF瞬动跳闸QF瞬动跳闸，会使人怀疑是否发生了短路故障，一般而言，设备安装完毕，在有关的开关柜内先将导电物等清除干净，再作绝缘耐压试验，各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少，而且凡发生短路故障均有迹象可查，或有火花。或有焦烟气味，同时兼有异常声音，事后再作绝缘试验，能发现绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好，但断路器仍然发生瞬动跳闸，此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。如40KW的电动机，其额定电流约80A。在选择用断路器时，选用脱扣电流100A似乎可以了，而且瞬时电流倍数为10，可达1000A，足以躲开电动6IN的起动电流，似乎不应该有问题。但如果考虑下列因素之后，原因便清楚了。1．断路器整定值，制造允许误差老产品为±20%、新产品为±10%，碰得不巧，所选用的断路器正好是—20%的误差，所以其实际瞬动脱扣电流值得注意1000×（1-20%）=800（A）。2．电动机的起动电流625 IN通常指周期分量。在起始的2至3个周边中。非周期分量的作用很明显，两者叠加有时峰值可达到额定值的13倍。即40KW电动机的额定电流为80A，其起始（峰值）起动电流可达13×80=1040（A），超过了上述的800A。这个峰值出现在起始的1～2个周波,若用熔断器作短路保护是不会分断的，而断路器，特别是带限流特性的高分断能力的断路器，动作都是相当灵敏，会因此而跳闸。对策是提高断路器脱扣电流值。现在有一些型号的断路器，其整定值是可调的，（国产的断路器整定值可调的相对较少，进口的断路器整定值可调的较多）改动很方便。当然更多的是固定不可调的，那只好更换断路器。（2）熔断器的瞬时熔断与短延时分断如果一次回路是用熔断器作保护电器，一般而言，凡是新设备且熔断器规格选择合理的，在故障时不会发生瞬时熔断的现象。但下列情况，应予以重视。熔断器熔断体严重受伤，但还维持着薄弱的电气导通性能，一旦起动电流通过时，该熔断体即熔断。如果正好是控制回路所接的一相，那么接触器线圈失电，即造成接触器失压跳闸，合闸失败。有两种情况能使熔断器受伤：其一是机械外力作用，外壳破裂，导致熔断体受伤，此种情况是可观察到的：另一种是已在其它场合使用过的熔断器，曾发生过相间短路故障（这种情况发生的可能性极少）。如果熔断的一相不是控制回路的同相，接触器不会因此而失压跳闸，便表现为电动机缺相运行。此时电动机转矩不足，无法起动，表现堵转状态，电流值始终维持在6IN左右。热保护因此而动作，接触器跳闸，起动失败。此时应更换全部熔断器（因为其它两相熔断器也因长时期6IN工作电流而影响其特性），排除其它原因后再起动。当然在此过程中，必须注意电流表指示值，确保无其它异常情况。（3）接触器K瞬动跳闸K起动时瞬动跳闸有两个原因：1．二次回路故障如果从电压表上看，起动时电压没有太大的跌落，原因便在二次回路，可以从以下几个方面逐一检查。A．二次回路熔断器FU熔断：通常大家不重视二次回路熔断器的选择。不管接触器的容量大小，选用额定电流2A的熔断体（熔芯）很多。对于小容量的接触器问题不大，当接触器容量达250A时，接触器线圈起动容量达1KVA以上（如B型接触器），如果使用～220V的线圈，其电流可达到4.5A,2A的熔断体便可能熔断,这就造成接触器线圈失电,合闸失败。此时信号灯均熄灭,很容易判断原因,只要将熔断器换成功10A的即可。若再发生熔断，那么要寻找其它有什么地方发生了短路。25 B．合闸回路接触器K自保持触点故障：K的辅助触点一直用来作接触器合闸后的自保持，但该辅助触点在制造及校核时，历来不被制造商重视，会较多的遇到接触不良的情况。因它是常开的，接触不良在合闸前是不会发觉的，合闸后的自保持全靠该触点，接触不良便于工作不能自保持，接触器线圈失电跳闸，合闸便失败。发现此种情况，应再按一次按钮，此时注意合闸时接触器辅助触点动作情况，再检查一下触头上无杂物污染。若有，应用砂纸将杂物、污染物擦去，再试合一下即可。C．自控联锁触点工作不正常：有一些电动机是有联锁控制的，如锅炉房鼓风机与引风机（在引风机未起动工作时，鼓风机不能起动）；多个皮带机组成的流水线或输送系统（上一个皮带机未工作，下一个皮带机不能起动）；水泵高液位自动停车等。控制回路中，在跳闸按钮SSTP与FT之间串联相关的自控联锁触点，在单机试车时，应将自控联锁触点临时短接。在联动试车时，应解除临时短接线。自控联锁触点工作状态不良，那么合闸便有困难（这种事故有时是因触点抖动而瞬动跳闸，有时是合闸不上）。2．一次母线电压过低要保证接触器K可靠吸合，其线圈电压不得低于额定电压的85%。如果电动机比较大，供电线路离电源又较远，在起动时由于起动电流较大，线路压降就要大一些，很可能低于额定电压85%，接触器无法吸合，这从电压表上可以观察到。对策是在接触器所处的母线上设置补偿电容。因为电动机起动时70%是无功电流，设置电容补偿以减少流过供电线路的电流。补偿的电容量可按电动机额定容量的80%考虑。如仍不够，可增加电容量直至电动机能起动时为止。当然也可通过相关的计算来确定。4.1.2降压起动失败跳闸降压起动失败跳闸有两种情况。两种情况成因是不同的。（1）在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压不足造成的，此时从监测到电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是：一方面可能是变电所至配电室供电线路过长，另一方面可能是降压电抗（或电阻）值偏大，致使电动机端电压过低，起动转矩不足以克服负荷转矩，电动机如堵转一般，电流始终不衰减，热保护到时动作跳闸，起动失败。25 如果是供电线路过长可设法用电容补偿方法，提高配电室母线电压。当然电容器应是可调节的，以免电动机停机时母线电压过高。如果是电抗过大，则设法减小电抗值，使得母线电压与电动机端电压均有妥当的数值，各方面工作都正常。（2）降压过程是成功的，在投切至全电压运行时跳闸在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中，有一供电间隙（如Y—△起动），此时因电动机内有乘磁，它的电磁场的情况与停机是不同的，有自己的极性方向，类似发电机。当合至电网时由于相位不一致，有时会造成大的冲击，其电流甚至会超过全电压起动的情况，出现意料不到的断路器过流动作，或接触器失压跳闸。这种状况往往是有时起动能成功，有时起动要失败，有很大的偶然性。成功的原因是两个相位接近或完全相同，相位差就很小，二次起运冲击电流很小，起动便能成功。这种情况，100kw以上的电动机发生的较多，因为其乘磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压，用短接电抗来达到全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙，就不会产生上述情况。4.1.3短延时跳闸电动机起动过程中,跳闸时间不足1s的为短延时跳闸。其异常现象不多见，上述熔断器不良是其中之一。另外，带有接地保护的断路器，其漏电动作整定值偏小，因电动机的馈赠电线路在敷设中绝缘受伤，漏电流值偏大，有时会导致接地保护动作。为防止误动作，接地保护通常有0.2~0.5s的短延时，此时，便反映为短延时动作跳闸。这种情况在新线路上不易发生，在旧的线路上此类故障比较多，一般而言，通过绝缘检查是能发现此故障的。此外，短延时跳闸原因是上一级保护误动作。如图4—2所示，QF1的整定值是正确的，而QF整定值比QF1大，但有Mn等电动机负荷的存在，当M1起动时，有6IN起动电流存在，QF保护越级动作，此往往表现为短延时，同时Mn等电动机也从运行中跳闸，表象很清楚，很容易识别。对策是提高QF的整定值。4.1.4长延时跳闸跳闸动作时间在5s以上的为长延时跳闸。其原因多在电动机一端。25 （1）电动机端电压不足在一些码头、水源地等场所，由于种种原因，无法设置变电所。这些电动机离变电所配电室较远，电动机容量又较大，在起动时电动机控制中心的母线电压不是太低，接触器能可靠合闸。但电动机端电压不足，不能拖动相关的机泵运转，相当于堵转状态，时间一长，热保护便动作跳闸。长延时跳闸更容易发生在电动机容量大。供电线路长，双采取了降压起动的场合。有些制造商根据电动机容量较大的状况，出厂时配置了降压起动装置，使用者误以为降压起动设备有比无好，也就用上去了。其结果是电动机端电压更低，问题更突出。当电动机与其电动机控制中心相距较远，例如大于200m时，其线路本身也能限制起动电流值，那时就不一定需要降压起动了。当然这是要经过计算下结论的。电动机端电压要保证多少数值才能确保机泵的起动，理论上是可以通过计算求得的。如在初次起动时，就有可能起动失败。这时需要监测电动机端电压，当电动机端电压在60%及以下时，应采取措施。优先的办法是在电动机端并联电容，如前面所述的那样。但电容量不必太大，按电动机功率因数0.8为依据，补偿至0.95为宜，这也是供电设计规范中所推崇的就地补偿方式。这样不但改善了电动机端电压水平，而且也补偿了功率因数。如在选择电动机时不清楚起动电流倍数，就只能适当地放大一些导线截面，以减少线路的阻抗和电压降。（2）电动机反转有一些机泵，正转与反转，起动转矩是不一样的。例如大型冷却塔风机，反转时尽管能起动成功，但负荷电流始终超过额定电流，热保护自然要动作。发生此情况，可检查一下转向是否正确，发生电流偏大，转向有误，只要将电动机馈线相位变一下，使电动机正向转动即可。（3）机泵安装有误有一些风机，其叶轮角度是可调的。叶轮角度不同时，风机提供的风量是不同的，所需电动机功率也是不同的。原来需要的风量不大，而风机安装时叶轮角度调节成了大风量时的角度，与所提供的电动机不协调，便造成长时期过载而导致热保护动作，起动失败。另外，还有一些属于电动机及其机泵联结上不妥的场合，也会造成上述情况，上述情况可请制造商来处理解决。（4）热保护选用不正确有一些风机，如大直径类型的，起动惯量大，必须的时间达10s或更长。普通的热继电器如是10A级的可确保在7.2IN、10s25 内不动作，超过10s便难以保证了。如果发生此种情况，可改用20级（动作时间20s）或30级（动作时间30s）。4.2电动机常见故障及排除方法异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障，一般比较容易观察与发现；电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同，往往可能出现同一故障有不同外观现象，或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障，必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。4.2.1调查首先了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限，以及电机在发生故障前的运行情况，如所带负荷的大小、温升的高低、有无不正常的声音、操作情况等等，并认真听取操作人员的反映。4.2.2察看故障现象察看的方法要按电机故障情况灵活掌握，有时可以把电动机上电源进行短时运转，直接观察故障情况，再进行分析研究。有时电机不能上电源，通过仪表测量或观察来进行分析判断，然后再把电机拆开，测量并仔细观察其内部情况，找出其故障所在。异步电动机常见的故障现象，产生故障的可能原因及故障处理方法如表所示。异步电动机的常见故障及排除方法故障现象造成故障的可能原因处理方法电源接通后电动机不能起动（1）电源断电或电源开关接触不良;（2（1）检查电源，开关接触不良应进行修理或更换；（225 ）熔丝烧断，控制设备接线或二次回路接线错误；（3）定子绕组接线错误；（4）定子绕组断路、短路或接地，绕线电机转子绕组断路；（5）负载过重或传动机械有故障或传动机构被卡住；（6）绕线电动机转子回路断开（电刷与滑环接触不良，变阻器断路，引线接触不良等）；（7）电源电压过低）更换保险丝，检查控制设备接线或二次回路接线；（3）检查接线，纠正错误；（4）找出故障点，排除故障；（5）检查传动机构及负载；（6）找出断路点，并加以修复；（7）检查原因并排除电动机温升过高或冒烟（1）负载过重或启动过于频繁；（2）三相异步电动机断相运行；（3）定子绕组接线错误；（4）定子绕组接地或匝间、相间短路；（5）鼠笼电动机转子断条；（6）绕线电动机转子绕组断相运行；（7）定子、转子相擦；（8）通风不良；（9）电源电压过高或过低（1）减轻负载，减少启动次数；（2）检查原因，排除故障；（3）检查定子绕组接线，加以纠正；（4）查出接地或短路部位，加以修复；（5）铸铝转子必须更换，铜条子可修复或更换；（6）找出故障点，加以修复；（7）检查轴承，看转子是否变形，进行修理或更换；（8）检查通风道是否畅通，对不可反转的电动机检查其转向；（9）检查原因并排除电机振动（1）风扇叶片损坏和转子不平衡；（2）带轮不平衡或轴伸弯曲；（1）校正平衡；（2）检查并校正；25 （3）电机与负载轴线不对；（4）电机安装不良，基础不牢、钢度不够或固定不紧（5）负载突然过重（3）检查、调整机组的轴线；（4）检查安装情况及底脚螺栓；（5）减轻负载运行时有异声（1）定子转子相擦；（2）轴承损坏或润滑不良；（3）电动机两相运行；（4）风叶碰机壳（5）绕组接地或相间短路；（6）绕组匝间短路（1）检查轴承。看转子是否变形，进行修复或更换；（2）更换轴承，清洁轴承；（3）查出故障点并加以修复；（4）检查并消除故障；（5）（6）检查并修理；电动机带负载时转速过低（1）电源电压过低；（2）负载过大；（3）鼠笼电动机转子断条；（4）绕线电动机转子绕组接触不良或断开；（5）支路压降过大，电动机出线端电压过低。（6）接线错误，如将定子绕组的△接线误接成Y形（1）检查电源电压；（2）核对负载；（3）铸铝转子必须更换，铜条子可修复或更换；（4）检查电刷压力，电刷与环接触情况及转子绕组（5）更换截面较大的导线，尽量减小电动机与电源的距离；（6）更换接线方法电动机外壳带电（1）电源线与接地线搞错，接地线的毛刺与外壳相碰，接地线线头脱落，接地线失效和接零的零线中断（接不良或接地电阻太大）；（2）绕组受潮，绝缘损坏或老化；（3（1）按规定接好地线，消除接地不良处；（2）对受潮的绕组进行烘干处理，绝缘损坏或老化的绕组应予以更换；（325 ）相线触及外壳，有脏物，引出线或接线盒的接头的绝缘损伤而接地。）先查接线盒桩头，再查保护钢笔管管口和接头的绝缘情况，若以损坏，应套上绝缘管和包扎绝缘布，必要时进行浸漆处理。清除脏物。重接引出线电动机的绝缘电阻过低（1）长期搁置不用或浸水，造成绝缘受潮；（2）长期运行绕组积尘太多，尤其是绕组上沉积导电性粉尘，使绝缘电阻大幅度降低；（3）引出线和接线盒的绝缘损坏；（4）绕组过热而造成绝缘老化（1）可用烘烤的办法恢复绝缘性能；（2）拆开电动机进行彻底清扫；（3）重新包扎损坏部位；（4）重新浸漆或重绕绕组4.3电动机运行中的监视与维护电动机在运行时，要通过听、看、闻等及时监视电动机，以期当电动机出现不正常现象时能及时切断电源，排除故障。具体项目如下：（1）听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时，发出的声音应该是平稳、轻快、均匀、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时，应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味电动机若出现振动，会引起与之相连的负载部分不同心度增高，形成电动机负载增大，出现超负荷运行，就会烧毁电动机。因此，电动机在运行中，尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动，接地装置是否可靠，发现问题及时解决。噪场声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆，必须随时发现开查明原因而排除。（225 ）通过多种渠道经常检查。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化，尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机，对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热，缺油，若发现轴承附近的温升过高，就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺，轴承间隙是否过大晃动，内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象，都必须更新轴承后方可再行作业。注意电动机在运行中是否发出焦臭味，如有，说明电动机温度过高，应立即停机检查原因。（3）保持电动机的清洁，特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上，更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机，清洁内部，更换润滑油等。电动机在运行中，进风口周围至少3米内不允许有尘土、水渍和其他杂物，以防止吸人电机内部，形成短路介质，或损坏导线绝缘层，造成匣间短路，电流增大，温度升高而烧毁电动机。所以，要保证电动机有足够的绝缘电阻，以及良好的通风冷却环境，才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。（4）要定期测量电动机的绝缘电阻，特别是电动机受潮时，如发现绝缘电阻过低，要及时进行干燥处理。（5）对绕线式电动机，要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大，如火花过大。要及时做好清洁工作，并进行检修。（6）保持电动机在额定电流下工作电动机过载运行，主要原因是由于拖动的负荷过大，电压过低，或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长，电动机将从电网中吸收大量的有功功率，电流便急剧增大，温度也随之上升，在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此，电动机在运行中，要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠；连轴器的同心度是否标准；齿轮传动的灵活性等，若发现有滞卡现象，应立即停机查明原因排除故障后再运行。（7）检查电动机三相电流是否平衡，其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%，这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障，必须查明原因及时排除。（825 ）启动设备正常工作和电动机启动设备技术状态的好坏，对电动机的正常启动起着决定性的作用。实践证明，绝大多数烧毁的电动机，其原因大都是启动设备工作不正常造成的。如启动设备出现缺相启动，接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。如接触器触点不清洁会使接触电阻增大，引起发热烧毁触点，造成缺相而烧毁电动机；接触器吸合线圈的铁芯锈蚀和尘积，会使线圈吸合不严，并发生强烈噪声，增大线圈电流，烧毁线圈而引发故障。因此，电气控制柜应设在干燥、通风和便于操作的位置，并定期除尘。经常检查接触器触点、线圈铁芯、各接线螺丝等是否可靠，机械部位动作是否灵活，使其保持良好的技术状态。结语随着电动机及控制设备的不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。如变频器除具有转矩提升、转差补偿、转矩限定、直流制动、多段速度设定、S型运行、频率跳跃、瞬时停电再起动，重试等功能外，还有：转矩矢量控制，实现高起动转矩；低干扰控制方式（低干扰型控制电源、矢量分段PWM控制、软开关）；通信功能、RS485接口，可选用各种总线，且容量范围大、电压等级多。由此可见，电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)25 负载。这种控制有程控或非程控；近控或远控；慢速起动或快速起动等多种方式。另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。最后指出不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。还需要我们在实际工作中不断积累经验，判断电动机及控制设备存在的问题与故障处理，找出故障原因并加以分析，及时采取对策，以保证电动机及传动设备的正常运行。致谢在毕业设计完成之际，我要特别感谢我的指导老师的热情关怀和悉心指导。在我毕业设计制作过程中，老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在课题的选题、构思和资料的收集方面，还是在课题的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，在此一并致以诚挚的谢意。感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心地感谢！并祝淄职蒸蒸日上。祝：身体健康、阖家欢乐、万事如意。此致：敬礼！学生；6666625 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