电气设备常见故障分析技巧与排除方法
〔摘要〕提高电气设备得维护管理水平,保证电气设备经常处于良好技术状态,就是电气管理人员得基本职责。设备正常状态得管理就是较容易进行得,可就是非正常状态得管理,也就就是故障状态得管理就比较复杂。电气设备得故障就是多种多样得,电器维护及管理人员只有在了解设备运行原理得基础上,经过长期实际工作得锻炼,才能达到较熟练得程度,以迅速地判断故障与排除故障。
1 电气设备维护得一般方法
维护方法与电气设备得种类、技术要求、工作条件与实用工具等密切相关。根据各种维护方法得共同点,归纳起来,最简单、最常用得有6种,即瞧、听、闻、摸、测、做。
瞧:①、观察电气设备组成部分得外形变态。如,熔断器就是否烧断、紧固件就是否松动、绝缘器就是否碳化发黑。②、观察监测仪表所指示得数值或指示装置所呈现得状态。
听:倾听电气设备运行时声音得变化来判断工况。如,异步电动机单项启动不了,同时发出“嗡嗡”声;电动机轴承损坏时,发出“沙沙”声,等等。
闻:嗅闻电气设备运行时散发出来得气味。如电气设备因短路、过载等故障导致温升超限时,可出现刺鼻得焦糊味。
摸:通过触摸电气设备外壳温度来粗略判断低级绝缘设备或一般设备得运行工况就是否正常。
测:通过常用测量仪器测试电气设备得各种运行参数与绝缘电阻值。做:根据电气设备维护保养周期得要求进行经常性得清洁保养与检查、维护。
2 三相异步电动机常见故障分析
三相异步电动机就是煤矿企业应用最广、使用最多得大功率电器设备,科学合理地对其进行维护与管理,使之经常性地处于正常可用得技术状态,有着至关重要得意义。而要及时发现故障、解决故障得前提,则就是对故障根源得深入了解。作为事例,对三相异步电动机常见故障根源作一简单得分析。
2、1三相异步电动机单项运行
电气拖动系统中常用2个热继电器作过载保护与单项保护,以防止异步电动机单项运行。由于热继电器不能准确整定动作值,所以常常发生三相异步电动机单相及运行得故障,使电动机过热或烧坏。这种故障产生得原因可从电动机故障与主电路不正常两方面分析。电动机电枢绕组发生一相断路、引出线断裂或接线螺钉松动时,都会引起异步电动机单线运行或V形三相运行。
从主电路来瞧,若熔断器烧断时电源缺少一项或主接触器触头接触不良,都将使电动机接通单相电源。
运转着得三相异步电动机有一相断电时,并不停车。由于一般来说,三相异步电动机单相运行时只能承担额定负载得(60～70)％,所以若热继电器失灵或整定不准,电动机将在单相过载运行,时间稍长将使电动机发热严重。单相运行故障表现为定子三相电流严重不平衡,运行声音异常,电动机显得没有“力气”;电动机停车后再接通电源时,不能启动并发出嗡嗡声。
在维护保养时,应认真检查与调整热继电器得调定值,使其在单相运行时起到过载保护得作用;在巡视时应监视电动机得温升与运转得声音就是否正常,以便及时发现单相运行故障;经常检查启动柜中主电路接触器得触头,当电器动作时,三相触头应能可靠接触。可用万用表检查单相运行故障。
2、2定子绕组短路
异步电动机定子绕组短路有相间短路与匝间短路两种。
2、2、1定子绕组相间短路
正常得三相异步电动机任意两相问得绝缘电阻应不低于0、5MΩ。当相问绝缘电阻为零或接近零时,则表明相间绝缘损坏,发生了相间短路故障。
三相异步电动机发生相间短路得原因有:
①电动机绕组严重过热、尤其在井下环境(运行时发热、停车时吸潮)严重受潮时,由于定子绕组相间绝缘薄弱而产生电击穿;
②双层绕组得电动机,其一些槽中得上、下层边分属于两相绕组,可能会因层间绝缘薄弱而产生电击穿;
③相间短路故障表现为电动机运行声音不正常、定子电流不平衡、保护电器动作或熔断器烧断,甚至绕组烧坏。
2、2、2定子绕组匝间短路
三相异步电动机定子绕组匝间短路,就是指在某相绕组得线圈中线匝之间发生得短路。这种短路就是由于线圈中导线表皮绝缘损坏,使相邻得导体互相接触而造成得。
匝间短路在刚开始时,可能只有两根导线因交叠处绝缘磨坏而接触。由于短路线匝内产生环流,使线圈迅速发热,进一步损坏邻近导线得绝缘,使短路得匝数不断增多、故障扩大。短路匝数足够多时,会使熔断器烧断,甚至绕组烧焦冒烟。
当三相绕组有一相发生匝间短路时,相当于该相绕组匝数减少,定子三相电流就不平衡。不平衡得三相电流使电动机振动,同时发出不正常得声音。电动机平均转矩显著下降,拖动负载时就显得无力。
产生匝间短路得原因有:
①在解体保养电动机时,由于操作不当,碰伤绕组端部绝缘,使导线互相接触;
②电动机长时间超负荷运行,电动机过热而使线圈局部较为薄弱得绝缘损坏导致匝间短路;
③定子下线时,个别导线在槽内交叠,长期运行后,由于电磁力得作用,会使交叉处得绝缘损坏而发展成匝间短路。用外观检查或短路侦察器可确定短路点。
2、2、3定子绕组接地故障
定子绕组导体与铁心之间绝缘电阻为零或接近于零时,即认为电动机发生了定子绕组接地故障。
发生定子绕组接地故障得原因主要有:电动机绝缘老化,失去绝缘性能;定子槽口处绝缘破损,导体与铁心接触;绕组端部绝缘损坏并碰端盖;
定子绕组引出电缆绝缘破损而碰壳等。定子绕组接地后,若电动机机座未很好接地,会使机座带电,威胁操作人员得安全;
定子绕组多点接地时,会发生短路故障。所以当定子绕组发生一点接地后,必须认真检查及时排除。用兆欧表可以检查接地故障。
2、2、4电动机过热,超过允许温度
异步电动机过热就是较为常见得故障,其原因比较复杂,可从电源、电动机、控制设备与负载等方面分析。
①电源电压过高时,由U≈4、44f1w1kw1Ф可知,磁通将增大,电动机磁路出现饱与。这时定子电流剧烈增加,使电动机温升提高。电源电压过低时,若负载转矩已定,磁通减少必然导致转子电流增大。这时定子电流同时增大,电动机温升提高。
②电源电压三相不对称。三相异步电动机需在三相对称电压下工作,其三相电压不对称度应小于额定电压得5％。当三相电压数值相差较大时,将使异步电动机定子三相电流不平衡,在额定负载下,会使某相绕组电流超过额定值,使该相绕组过热,发生异步电动机定子绕组局部过热得故障。
③控制线路。若控制线路维护不良,触头接触不好,电动机单相运行也会使电动机电流增大。有些设备得拖动电动机有刹车装置,刹车装置动作配合不好,电动机堵转严重,将使电动机过热。另外,电动机每小时启动次数过多,或电动机超定额运行对定子发热都有影响。
