大型机电设备安装调试过程中的问题分析及处理措施论文_孟祥杰

大型机电设备安装调试过程中的问题分析及处理措施论文_孟祥杰

(中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司)

摘要:在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。调试运行设备是在试运人员的操作下,按照试运计划的条件和要求进行较长时间的工作运转。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能性,对设备性能进行检测。在实际工作中设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象,使电动机起动失败而跳闸,大容量的电动机机会多一些这种现象。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,对检查的结果加以分析。

二、电动机起动前的检查与试运行检查:

1、启动前的检查:

1.1、新安装的或停用三个月以上的电动机,应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1MΩ,电压在1kV以下、容量为了1000kW及以下的电动机,其绝缘电阻应不低于0.5MΩ。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,合格后才通电使用。

1.2、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。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。

1.3、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。

1.4、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。

1.5、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。

2、电动机试运行过程中检查:

2.1、启动时检查:

◆ 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。

◆ 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。

◆ 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。

三、电动机发生故障的原因分析:(电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类)

1、故障外因:

1.1、检查电源电压过高或过低;

1.2、起动和控制设备出现缺陷;

1.3、电动机过载;

1.4、馈电导线断线,包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线;

2、故障内因|:

2.1、机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂,支架和端盖出现裂缝。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象),引起电动机过电流发热,甚至造成电动机卡住不转,使电动机温度急剧上升,绕组烧毁;

2.2、旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致;

2.3、绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等;

2.4、铁芯损坏,如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏,如绑线松散、滑脱、断开等;

四、电动机起动失败的原因分析与对策:

以典型电路为例:其一次回路的短路保护是使用断路器QF(或熔断器),控制电器接触器K,热继电器FT作过载保护(有时FT接在电流互感器二次侧回路中)为例,来介绍电动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、电动机的控制与保护:

1.1、电动机一起动立即跳闸,即瞬时跳闸:

分析:断路器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,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61N的起动电流.首先,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,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。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。我们知道,虽然降压过程是成功了,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,其电流甚至会超过会电压起动的情况,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。其实,在这种情况下,100KW以上的电动机发生的几率较多,因为其剩磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压,用短路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。

1.2、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。

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。

五、结语:

随着科学技术不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,还需要我们在实际工作中不积累经验,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。

论文作者:孟祥杰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/15

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