机电设备安装试运行异常现象研究及对策

机电设备安装试运行异常现象研究及对策【摘要】介绍电机起动失败的几类主要现象，并分析其起动失败的原因及应来取的对策。【关键词】机电设备；安装试运行；电机；机械装置一次回路的短路保护是使用断路器OF（或熔断器）、控制电器接触器K、热继电器F-I-作过载保护（有时Fr接在TA二次侧回路中）为例，来介绍电机起动失败的异常现象，并分析其起动失败的原因及采取的对策。1•电机的控制与保护1.1瞬动跳闸即:电机一起动立即跳闸。（1）断路器OF瞬动跳闸。OF瞬动跳闸，有可能是发生了短路故障。通常，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。所以短路故降可能较少，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。但一切都好,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的电机，其额定电流约50Ao 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,足以躲开电机61、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。(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I网失败。有两种情况能使熔断器受伤:①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；②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，表现为电机缺相运行。此时电机转矩不足，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61、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;比合闸回路接触器K自保持触点故障;c.自控联锁触点工作不正常。在跳闸按钮55下p与Fr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，有时是合不上闸）。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%O如果电机比较大，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机额定容量的80%考虑。如仍不够，可增加电容量直至电机能起动时为止，当然也可通过相关的计算来确定。1.2降压起动失败跳闸（1）在未切至全电压时即跳闸。这种情况往往是电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: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，致使电机端电压过低，起动转矩不足以克服负荷转矩，电机如堵转一般,电流始终不衰减，热保护到时动作跳闸，起动失败。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，以免电机停机时母线电压过高;若是电抗过大，则设法减小电抗值，使得母线电压与电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（如不△起动）此时因电机有剩磁，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。这种情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。这种情况，40OkW以上的电机发生的较多，因为其剩磁能量大。遇到该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。其过程中问没有供电间隙，就不会产生上述情况。1•电机常见故障及排除方法异步电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。2•电机运行中的监视与维护电机在运行时，要通过听、看、闻等及时监视电机，以 期当电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)听电机在运行时发出的声音是否正常。电机正常运行时，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。观察电机有无振动、噪声和异常气味电机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高，形成电机负载增大，出现超负荷运行，就会烧毁电机。因此，电机在运行中，尤其是大功率电机更要经常检查地脚螺栓、电机端盖、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。噪场声和异味是电机运转异常、随即出现严重故障的前兆，必须随时发现并查明原因而排除。(2)通过多种渠道经常检查。检查电机的温度及电机的轴承、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机，对温升的监视更为重要。电机轴承是否过热、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。注意电机在运行中是否发出焦臭味，若有说明电机温度过高，应立即停机检查原因O(3)保持电机的清洁，特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电机上，更不能让杂物和水滴进人电机内部。要定期检修电机，清洁内部，更换润滑油等。电机在运行中，进风口周围至少3m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，造成匝间短路，电流增大，温度升高而烧毁电机。所以，要保证电机有足够的绝缘电阻，以及良好的通风冷却环境，才能使电机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。(4)要定期测量电机的绝缘电阻，特别是电机受潮时，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。【参考文献】[1]张启清•电力变压器故障诊断专家系统的研究[D].重庆大学,2002.