1 概述
在工程機(jī)電設(shè)備安裝施工完成之后，通常要對(duì)電念頭及其所帶的機(jī)械作單機(jī)起動(dòng)調(diào)試。調(diào)試運(yùn)行設(shè)備是在施工單位職員的操縱下，按照正式出產(chǎn)或使用的前提和要求進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，與項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行對(duì)比。目的是考驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和安裝調(diào)試的質(zhì)量，驗(yàn)證設(shè)備連續(xù)工作的可能性，對(duì)設(shè)備機(jī)能作一檢測(cè)，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)與設(shè)備制造出了記實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)設(shè)備工程的質(zhì)量作出評(píng)價(jià)。在實(shí)際工作中設(shè)備的試運(yùn)行往往會(huì)遇到意想不到的異?，F(xiàn)象，使電念頭起動(dòng)失敗而跳閘，較大容量的電念頭機(jī)會(huì)便多一些。為了便于事后分析，而電機(jī)起動(dòng)之前，我們就應(yīng)做好事前預(yù)備工作(尤其是大型電念頭更需要正視)，并對(duì)檢查的結(jié)果加以分析。
2 電念頭起動(dòng)前的檢查與試運(yùn)行檢查
2．1 啟動(dòng)前的檢查
2．1．1 新安裝的或停用三個(gè)月以上的電念頭，用兆歐表丈量電念頭各項(xiàng)繞組之間及每項(xiàng)繞組與地(機(jī)殼)之間的絕緣電阻，測(cè)試前應(yīng)拆除電念頭出線端子上的所有外部接線。通常對(duì)500V以下的電念頭用500V兆 歐表丈量，對(duì)500～3000V電念頭用1000V兆歐表丈量其絕緣電阻。按要求，電念頭每1KV工作電壓，絕緣電阻不得低于1MB·Ω，電壓在1kV以下、容量為了1000kW及以下的電念頭，其絕緣電阻應(yīng)不低于0.5MB·Ω。如絕緣電阻較低，則應(yīng)先將電念頭進(jìn)行烘干處理，然后再測(cè)絕緣電阻，合格后才通電使用。
2．1．2 檢查二次回路接線是否準(zhǔn)確，二次回路接線檢查可以在未接電念頭情況下先模擬動(dòng)作一次，確認(rèn)各環(huán)節(jié)動(dòng)作無(wú)誤，包括信號(hào)燈顯示準(zhǔn)確與否。檢查電念頭引出線的連接是否準(zhǔn)確，相序和旋轉(zhuǎn)方向是否符合要求，接地或接零是否良好，導(dǎo)線截面積是否符合要求。
2．1．3 檢查電念頭內(nèi)部有無(wú)雜物，用干燥、清潔的200-300kPa的壓縮空氣吹凈內(nèi)部(可使用電吹風(fēng)機(jī)或手風(fēng)箱等來(lái)吹)，但不能碰壞繞組。
2．1．4 檢查電念頭銘牌所示電壓，頻率與所接電源電壓、頻率是否相符，電源電壓是否不亂(通常答應(yīng)電源電壓波動(dòng)范圍為±5％)，接法是否與銘牌所示相同。假如是降壓起動(dòng)，還要檢查起動(dòng)設(shè)備的接線是否準(zhǔn)確。
2．1．5 檢查電念頭緊固螺栓是否松動(dòng)，軸承是否缺油，定子與轉(zhuǎn)子的間隙是否公道，間隙處是否清潔和有無(wú)雜物。檢查機(jī)組附近有無(wú)妨礙運(yùn)行的雜物，電念頭和所傳念頭械的基礎(chǔ)是否牢固。
2．1．6 檢查保護(hù)電器(斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器等)整定值是否合適。動(dòng)、靜觸頭接觸是否良好。檢查控制裝置的容量是否合適，熔體是否完好，規(guī)格、容量是否符合要乞降裝接是否牢固。
2．1．7 電刷與換向器或滑環(huán)接觸是否良好，電刷壓力是否符合制造廠的劃定。
2．1．8 檢查啟動(dòng)設(shè)備是否完好，接線是否準(zhǔn)確，規(guī)格是否符合電念頭要求。用手扳動(dòng)電念頭轉(zhuǎn)子和所傳念頭械的轉(zhuǎn)軸(如水泵、風(fēng)機(jī)等)，檢查滾動(dòng)是否靈活，有無(wú)卡澀、摩擦和掃膛現(xiàn)象。確認(rèn)安裝良好，滾動(dòng)無(wú)礙。
2．1．9 檢查傳動(dòng)裝置是否符合要求。傳動(dòng)帶松緊是否適度，聯(lián)軸器連接是否完好。
2．1．10 檢查電念頭的透風(fēng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)是否正常。觀察是否有泄漏印痕，滾動(dòng)電念頭轉(zhuǎn)軸，看滾動(dòng)是否靈活，有無(wú)摩擦聲或其它異聲。
2．1．11 檢查電念頭外殼的接地或接零保護(hù)是否可靠和符合要求。
2．2 電念頭試運(yùn)行過(guò)程中檢查
2．2．1 啟動(dòng)時(shí)檢查
2．2．1．1 電念頭在通電試運(yùn)行時(shí)必需提醒在場(chǎng)職員留意，傳動(dòng)部門四周不應(yīng)有其它職員站立，也不應(yīng)站在電念頭及被拖動(dòng)設(shè)備的兩側(cè)，以免旋轉(zhuǎn)物切向飛出造成傷害事故。
2．2．1．2 接通電源之前就應(yīng)作好堵截電源的預(yù)備，以防萬(wàn)一接通電源后電念頭泛起不正常的情況時(shí)(如電念頭不能啟動(dòng)、啟動(dòng)緩慢、泛起異常聲音等)能立刻堵截電源。使用直接啟動(dòng)方式的電念頭應(yīng)空載啟動(dòng)。因?yàn)閱?dòng)電流大，拉合閘動(dòng)作應(yīng)迅速堅(jiān)決。
2．2．1．3 一臺(tái)電念頭的連續(xù)啟動(dòng)次數(shù)不宜超過(guò)3～5次，以防止啟動(dòng)設(shè)備和電念頭過(guò)熱。尤其是電念頭功率較大時(shí)要隨時(shí)留意電念頭的溫升情況。
2．2．1．4 電念頭啟動(dòng)后不轉(zhuǎn)或滾動(dòng)不正常或有異常聲音時(shí)，應(yīng)迅速停機(jī)檢查。
2．2．1．5 使用三角啟動(dòng)器和自耦減壓器時(shí)，軟啟動(dòng)器或變頻啟動(dòng)時(shí)必需遵守操縱程序。
2．2．2 試運(yùn)行時(shí)檢查
2．2．2．1 檢查電念頭滾動(dòng)是否靈活或有雜音。留意電念頭的旋轉(zhuǎn)方向與要求的旋轉(zhuǎn)方向是否相符。
2．2．2．2 檢查電源電壓是否正常。對(duì)于380V異步電念頭，電源電壓不宜高于400V，也不能低于360V。
2．2．2．3 記實(shí)起動(dòng)時(shí)母線電壓、起動(dòng)時(shí)間和電念頭空載電流。留意電流不能超過(guò)額定電流。
2．2．2．4 檢查電念頭所帶動(dòng)的設(shè)備是否正常，電念頭與設(shè)備之間的傳動(dòng)是否正常。
2．2．2．5 檢查電念頭運(yùn)行時(shí)的聲音是否正常，有無(wú)冒煙和焦味。
2．2．2．6 用驗(yàn)電筆檢查電念頭外殼是否有漏電和接地不良。
2．2．2．7 檢查電念頭外殼有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象并留意電念頭的溫升是否正常，軸承溫度是否符合制造廠的劃定(對(duì)絕緣的軸承，還應(yīng)丈量其軸電壓)。三相異步電念頭的最高容許溫度和最大容許溫升見(jiàn)表1。
2．2．2．8 檢查換向器、滑環(huán)和電刷的工作是否正常，觀察其火花情況(答應(yīng)電刷下面有稍微的火花)。
2．2．2．9 檢查電念頭的軸向竄動(dòng)(指滑動(dòng)軸承)是否超過(guò)表2的劃定。丈量電念頭的振動(dòng)是否超過(guò)表3的數(shù)值(對(duì)容量為40kw及以下的不重要的電念頭，可不丈量振動(dòng)值)。
3 電念頭發(fā)生故障的原因分析
電念頭發(fā)生故障的原因可分為內(nèi)因和外因兩類：
3．1 故障外因
3．1．1 電源電壓過(guò)高或過(guò)低
3．1．2 起動(dòng)和控制設(shè)備泛起缺陷
3．1．3 電念頭過(guò)載。
3．1．4 饋電導(dǎo)線斷線，包括三相中的一相斷線或全部饋電導(dǎo)線斷線。
3．1．5 附近環(huán)境溫渡過(guò)高，有粉塵、潮氣及對(duì)電機(jī)有害的蒸氣和其它侵蝕性氣體。
3．2 故障內(nèi)因
3．2．1 機(jī)械部門損壞，如軸承和軸頸磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲或斷裂，支架和端蓋泛起裂痕。所傳動(dòng)的機(jī)械發(fā)生故障(有摩擦或卡澀現(xiàn)象)，引起電念頭過(guò)電流發(fā)燒，甚至造成電念頭卡住不轉(zhuǎn)，使電念頭溫度急劇上升，繞組燒毀。
3．2．2 旋轉(zhuǎn)部門不平衡或聯(lián)軸器中央線不一致。
3．2．3 繞組損壞，如繞組對(duì)外殼和繞組之間的絕緣擊穿，匝間或繞組間短路，繞組各部門之間以及換向器之間的接線發(fā)生差錯(cuò)，焊接不良，繞組斷線等。
3．2．4 鐵芯損壞，如鐵芯疏松和疊片間短路?；蚪壘€損壞，如綁線疏松、滑脫、斷開(kāi)等。
3．2．5 集流裝置損壞，如電刷、換向器和滑環(huán)損壞，絕緣擊穿。震擺和刷握損壞等。
4 電念頭起動(dòng)失敗的原因分析與對(duì)策
以典型電路，即其一次回路的短路保護(hù)是使用斷路器QF(或熔斷器)，控制電器接觸器K，熱繼電器FT作過(guò)載保護(hù)(有時(shí)FT接在電流互感器二次側(cè)回路中)為例，來(lái)先容電念頭起動(dòng)失敗的異?，F(xiàn)象，并分析其起動(dòng)失敗的原因及采取的對(duì)策。
4．1 電念頭的控制與保護(hù)
4．1．1 電念頭一起動(dòng)立刻跳閘，即瞬時(shí)跳閘
斷路器QF瞬動(dòng)跳閘，會(huì)使人懷疑是否發(fā)生了短路故障，一般而言，設(shè)備安裝完畢，在有關(guān)的開(kāi)關(guān)柜內(nèi)先將導(dǎo)電物等清除干凈，再作絕緣耐壓試驗(yàn)，各部位都符合要求后方可帶電試車。所以短路故障可能較少，而且凡發(fā)生短路故障均有跡象可查，或有火花，或有焦煙氣息，同時(shí)兼有異常聲音，事后再作絕緣試驗(yàn)，能發(fā)現(xiàn)絕緣已損壞。最疑惑不解的是一切都好，但斷路器仍舊發(fā)生瞬動(dòng)跳閘，此時(shí)應(yīng)確認(rèn)斷路器選擇的脫扣電流值是否公道。如40KW的電念頭，其額定電流約80A。在選擇用斷路器時(shí)，選用脫扣電流100A好像可以了，而且瞬時(shí)電流倍數(shù)為10，可達(dá)1000A，足以躲開(kāi)電動(dòng)61N的起動(dòng)電流，好像不應(yīng)該有題目。但假如考慮下列因素之后，原因便清晰了。
4．1．2 降壓起動(dòng)失敗跳閘
降壓起動(dòng)失敗跳閘有兩種情況，兩種情況成因是不同的。
4．1．2．1 在未切至全電壓時(shí)即跳閘這種情況往往是電念頭端電壓不足造成的，此時(shí)從監(jiān)測(cè)到電壓情況便可判定。造成端電壓過(guò)低的原因是：一方面可能是變電所至配電室供電線途經(jīng)長(zhǎng)，另一方面可能是降壓電抗(或電阻)值偏大，致使電念頭端電壓過(guò)低，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足以克服負(fù)荷轉(zhuǎn)矩，電念頭如堵轉(zhuǎn)一般，電流始終不衰減，熱保護(hù)到時(shí)動(dòng)作跳閘，起動(dòng)失敗。
假如是供電線途經(jīng)長(zhǎng)可想法用電容補(bǔ)償方法，進(jìn)步配電室母線電壓。當(dāng)然電容器應(yīng)是可調(diào)節(jié)的，以免電念頭停機(jī)時(shí)母線電壓過(guò)高。
假如是電抗過(guò)大，則想法減小電抗值，使得母線電壓與電念頭端電壓均有妥當(dāng)?shù)臄?shù)值，各方面工作都正常。
4．1．2．2 降壓過(guò)程是成功的，在投切至全電壓運(yùn)行時(shí)跳閘在電念頭從降壓階段至全電壓工作的切換過(guò)程中，有一供電間隙(如y-△起動(dòng))，此時(shí)因電念頭內(nèi)有乘磁，它的電磁場(chǎng)的情況與停機(jī)是不同的，有自己的極性方向，類似發(fā)電機(jī)。當(dāng)合至電網(wǎng)時(shí)因?yàn)橄辔徊灰恢?，有時(shí)會(huì)造成大的沖擊，其電流甚至?xí)^(guò)會(huì)電壓起動(dòng)的情況，泛起意料不到的斷路器過(guò)活動(dòng)作，或接觸器失壓跳閘。這種狀況往往是有時(shí)起動(dòng)能成功，有時(shí)起動(dòng)要失敗，有很大的無(wú)意偶然性。成功的原因是兩個(gè)相位接近或完全相同，相位差就很小，二次起運(yùn)沖擊電流很小，起動(dòng)便能成功。
這種情況，100kw以上的電念頭發(fā)生的較多，由于其乘磁能量大。碰到這種情況應(yīng)使用電抗器降壓，用短路電抗來(lái)達(dá)到全電壓起動(dòng)目的。其過(guò)程中間沒(méi)有供電間隙，就不會(huì)產(chǎn)生上述情況。
4．1．3 短延時(shí)跳閘
電念頭起動(dòng)過(guò)程中，跳閘時(shí)間不足1s的為短延時(shí)跳閘。其異?，F(xiàn)象未幾見(jiàn)，上述熔斷器不良是其中之一。另外，帶有接地保護(hù)的斷路器，其漏電動(dòng)作整定值偏小，因電念頭的饋贈(zèng)電線路在敷設(shè)中絕緣受傷，漏電流值偏大，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致接地保護(hù)動(dòng)作。為防止誤動(dòng)作，接地保護(hù)通常有0.2～0.5s的短延時(shí)，此時(shí)，便反映為短延時(shí)動(dòng)作跳閘。這種情況在新線路上不易發(fā)生，在舊的線路上此類故障比較多，一般而言，通過(guò)絕緣檢查是能發(fā)現(xiàn)此故障的。
此外，短延時(shí)跳閘原因是上一級(jí)保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作。如圖1所示，QFl的整定值是準(zhǔn)確的，而QF整定值比QFl大，但有Mn等電念頭負(fù)荷的存在，當(dāng)M1起動(dòng)時(shí)，有6IN起動(dòng)電流存在，QF保護(hù)越級(jí)動(dòng)作，此往表現(xiàn)為短延時(shí)，同時(shí)Mn等電念頭也從運(yùn)行中跳閘，表象很清晰，很輕易識(shí)別。對(duì)策是進(jìn)步QF的整定值。
4．2 電念頭常見(jiàn)故障及排除方法
異步電念頭的故障可分為機(jī)械故障和電氣故障兩類。機(jī)械故障如軸承、鐵心、風(fēng)葉、機(jī)座、轉(zhuǎn)軸等故障，一般比較輕易觀察與發(fā)現(xiàn)：電氣故障主要是定子繞組、電刷等導(dǎo)電部門泛起的故障。因?yàn)殡娔铑^的結(jié)構(gòu)型式、制造質(zhì)量、使用和維護(hù)情況的不同，往往可能泛起統(tǒng)一故障有不同外觀現(xiàn)象，或統(tǒng)一外觀現(xiàn)象引起不同的故障。因此要準(zhǔn)確判定故障，必需提高前輩行當(dāng)真細(xì)致的觀察、研究和分析。然后進(jìn)行檢查與丈量，找出故障所在，并采取相應(yīng)的措施予以排除。
4．2．1 調(diào)查
首先了解電機(jī)的型號(hào)、規(guī)格、使用前提及使用年限，以及電機(jī)在發(fā)生故障前的運(yùn)行情況，如所帶負(fù)荷的大小、溫升的高低、有無(wú)不正常的聲音、操縱情況等等，并當(dāng)真聽(tīng)取操縱職員的反映。
4．2．2 察看故障現(xiàn)象 察看的的要按電機(jī)故障情況靈活把握，有時(shí)可以把電念頭上電源進(jìn)行短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，直接觀察故障情況，再進(jìn)行分析研究。有時(shí)電機(jī)不能上電源，通過(guò)儀表商量或觀察來(lái)進(jìn)行分析判定，然后再把電機(jī)拆開(kāi)，丈量并仔細(xì)觀察其內(nèi)部情況，找出其故障所在。
4．3 電念頭運(yùn)行中的監(jiān)督與維護(hù)
電念頭在運(yùn)行時(shí)，要通過(guò)聽(tīng)、看、聞等及時(shí)監(jiān)督電念頭，以期當(dāng)電念頭泛起不正常現(xiàn)象時(shí)能及時(shí)堵截電源，排除故障。詳細(xì)項(xiàng)目如下：
4．3．1 聽(tīng)電念頭在運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音是否正常。電念頭正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出的聲音應(yīng)該是平穩(wěn)、輕快、均勻、有節(jié)奏的。假如泛起尖叫、煩悶、摩擦、撞擊、振動(dòng)等異聲時(shí)，應(yīng)立刻停機(jī)檢查。觀察電念頭有無(wú)振動(dòng)、噪聲和異常氣息電念頭若泛起振動(dòng)，會(huì)引起與之相連的負(fù)載部門不同心度增高，形成電念頭負(fù)載增大，泛起超負(fù)荷運(yùn)行，就會(huì)燒毀電念頭。因此，電念頭在運(yùn)行中，尤其是大功率電念頭更要常常檢查地腳螺栓、電念頭端蓋、軸承壓蓋等是否松動(dòng)，接地裝置是否可靠，發(fā)現(xiàn)題目及時(shí)解決。噪聲和異味是電念頭運(yùn)轉(zhuǎn)異常、隨即泛起嚴(yán)峻故障的前兆，必需隨時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)查明原因而排除。
4．3．2 通過(guò)多種渠道常常檢查。檢查電念頭的溫度及電念頭的軸承、定子、外殼等部位的溫度有無(wú)異常變化，尤其對(duì)無(wú)電壓、電流指示及沒(méi)有過(guò)載保護(hù)的電念頭，對(duì)溫升的監(jiān)督更為重要。電念頭軸承是否過(guò)熱，缺油，若發(fā)現(xiàn)軸承四周的溫升過(guò)高，就應(yīng)立刻停機(jī)檢查。軸承的動(dòng)彈體、滾道表面有無(wú)裂紋、劃傷或損缺，軸承間隙是否過(guò)大晃動(dòng)，內(nèi)環(huán)在軸上有無(wú)滾動(dòng)等。泛起上述任何一種現(xiàn)象，都必需更新軸承后方可再行功課。留意電念頭在運(yùn)行中是否發(fā)出焦臭味，如有，說(shuō)明電念頭溫渡過(guò)高，應(yīng)立刻停機(jī)檢查原因。
4．3．3 保持電念頭的清潔，特別是接線端和繞組表面的清潔。不答應(yīng)水滴、油污及雜物落到電念頭上，更不能讓雜物和水滴進(jìn)入電念頭內(nèi)部。要按期檢驗(yàn)電念頭，清潔內(nèi)部，更換潤(rùn)滑油等。電念頭在運(yùn)行中，進(jìn)風(fēng)口附近至少3m內(nèi)不答應(yīng)有塵土、水漬和其他雜物，以防止吸入電機(jī)內(nèi)部，形成短路介質(zhì)，或損壞導(dǎo)線絕緣層，造成匣間短路，電流增大，溫度升高而燒毀電念頭。所以，要保證電念頭有足夠的絕緣電阻，以及良好的透風(fēng)冷卻環(huán)境，才能使電念頭在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中保持安全不亂的工作狀態(tài)。
4．3．4 要按期丈量電念頭的絕緣電阻，特別是電念頭受潮時(shí)，如發(fā)現(xiàn)絕緣電阻過(guò)低，要及時(shí)進(jìn)行干燥處理。
4．3．5 對(duì)繞線式電念頭，要常常留意電刷與滑環(huán)間的火花是否過(guò)大，如火花過(guò)大。要及時(shí)做好清潔工作，并進(jìn)行檢驗(yàn)。
4．3．6 保持電念頭在額定電流下工作電念頭過(guò)載運(yùn)行，主要原因是因?yàn)橥蟿?dòng)的負(fù)荷過(guò)大，電壓過(guò)低，或被帶動(dòng)的機(jī)械卡滯等造成的。若過(guò)載時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電壓過(guò)低，或被帶動(dòng)的機(jī)械卡滯等造成的。若過(guò)載時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電念頭將從電網(wǎng)中吸收大量的有功功率，電流便急劇增大，溫度也隨之上升，在高溫下電念頭的絕緣便老化失效而燒毀。因此，電念頭在運(yùn)行中，要留意檢查傳動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活、可靠：連軸器的同心度是否尺度；齒輪傳動(dòng)的靈活性等，若發(fā)現(xiàn)有滯卡現(xiàn)象，應(yīng)立刻停機(jī)查明原因排除故障后再運(yùn)行。
4．3．7 檢查電念頭三相電流是否平衡，其三相電流任何一相電流與其他兩相電流均勻值之差不答應(yīng)超過(guò)10％，這樣才能保證電念頭安全運(yùn)行。假如超過(guò)則表明電念頭有故障，必需查明原因及時(shí)排除。
5 結(jié)束語(yǔ)
跟著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電念頭及控制設(shè)備的技術(shù)機(jī)能也日益完善。在工作中如何準(zhǔn)確的使用和把握其機(jī)能，還需要我們?cè)趯?shí)際工作中不積累經(jīng)驗(yàn)，判定電念頭及控制設(shè)備存在的題目與故障處理，找出故障原因并加以分析，及時(shí)采取對(duì)策，以保證電念頭及傳動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行。
