商丘技师学院 李随峰 王青林
在机电设备安装过程中,通常要对电动机及其拖动机械作单机调试和联动调试,其目的是验证设备正常工作的可靠性,将检测数据与设计参数逐一对比,对设备工程的质量作出客观评价。
设备试运行时经常会遇到意想不到的异常现象,如大中型电动机的起动失败原因就很多。因此,在电动机起动之前,我们就应做好预防工作,对可能出现的异常现象进行有效分析和处理,以便使机电设备正常运行。
①新装或停用三月以上的电动机,用兆欧表测量电动机各相绕组之间及每相绕组与外壳之间的绝缘电阻,通常500V以下的电动机采用500V兆欧表测量,500~3000V电动机采用1000V兆欧表测量。按标准要求,电动机每1KV工作电压,绝缘电阻不得低于1MΩ,额定电压≤1kV、额定功率≤1000KW的电动机,其绝缘电阻应不低于0.5MΩ。如不符上述要求,则必须对电动机进行烘干处理。
②检查二次回路接线。二次回路接线检查可以在未加电时先模拟动作一次,检查内容包括:信号灯显示是否正常、电动机引出线连接是否正确、旋转方向是否符合要求、接地或接零是否良好等。
③检查电动机内部有无杂物,用清洁、干燥的200~300KPa的压缩空气吹净内部(小型电动机也可用电吹风机或皮老虎),但注意不能碰坏绕组。
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(允许波动范围为±5%),接法是否与铭牌所示相同。
⑤检查电动机紧固螺栓是否松动,轴承是否缺油,定转子间隙是否合理,间隙处是否清洁和有无杂物,机组周围有无妨碍运行的杂物。
⑥检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)规格、容量是否符合要求,其整定值是否合适,熔体是否完好,动、静触头接触是否良好。
⑦电刷与滑环或换向器接触是否良好,电刷压力是否符合规定。
⑧检查起动设备是否完好,接线是否正确,规格是否符合电动机要求。
⑨检查传动装置是否符合要求。转动是否灵活,传动带松紧是否适度,联轴器连接是否完好。
⑨检查电动机通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。
2.2.1 启动时检查
①通电试运行时要提醒在场人员注意安全,非操作人员不要靠近电动机及拖动设备,更不应在转动的切线方向站立。
②接通电源之前就应作好切断电源的准备,以防电动机出现异常能立即切断电源。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监测电动机温升。
④电动机通电后不转或转动不正常或有异常声音时,应迅速停电检查。
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。
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。
④检查电动机拖动设备是否正常,电动机与设备之间的传动是否正常。
⑤检查电动机声音是否正常,有无焦味和冒烟。
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,轴承温度是否符合规定。
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)。
⑨检查电动机的轴向窜动和径向振动是否超过规定。
①电源电压过高或过低。
②起动和控制设备出现缺陷。
③电动机过载。
④馈电导线断线或部分断线(缺相)。
⑤环境温度过高,有粉尘、潮气及其它腐蚀性气体。
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。所拖动的设备发生故障(有摩擦或卡阻现象),引起电动机过电流,甚至造成堵转,烧毁绕组。
②旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。
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,绕组接线焊接不良甚至断线等。
④铁芯损坏,如铁芯松散和叠片间短路。
⑤集流装置损坏,如电刷、换向器和滑环损坏,绝缘击穿。
4.1.1 电动机瞬时跳闸
断路器QF瞬动跳闸,会怀疑是否发生了短路故障。一般而言,设备安装完毕,作完耐压试验方可带电试车,短路故障可能较少。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。选用断路器脱扣电流为100A,瞬时电流倍数为10,可达1000A,就可以躲开电动机(4~6)的起动电流。
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往往是电动机端电压不足造成的,此时从监测到的电压情况即可判断。造成端电压过低的原因:一方面可能是供电线路过长,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,起动转矩减小,电动机接近堵转,形成过电流,过载保护机构跳闸,起动失败。
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),此时因电动机内有剩磁,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,100KW以上的电动机发生的较多,遇到这种情况考虑改用补偿器降压,其起动过程没有供电间隙,就可避免上述情况。
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。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类故障。
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、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。电动机在运行中,尤其是大功率电动机要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,发现问题及时解决。
②经常检查电动机各部位温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视尤为重要。电动机轴承是否过热、缺油,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。电动机在运行中,进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸入电机内部,形成短路介质。
④要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,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,要及时检修。
⑥检查电动机三相电流是否平衡,三相电流差值不允许超过10%。
总之,随着科学技术的不断发展,新技术、新工艺、新设备大量应用于生产实际。我们在工作中要不断积累经验,进一步完善系统设计,做好调试运行的各项工作,密切注意机电设备运行过程中的异常现象,及时发现电动机和控制设备存在的问题,产生良好的社会、经济效益。
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