机电设备安装试运行异常现象分析与对策

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【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50A。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l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%。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。

2.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。

3.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。

（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.