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1、机电设备安装、检测、调试分析实施摘要：先根据机电设备安装实践经历，从电动机调试起动前、运行过程、故障原因诸多细节检查入手，以大型机电设备安装调试过程中过程中经常出现或者有可能出现的问题，并以典型回路为例，具体分析阐述了电动机起动失效的原因及解决方法，并就电动机运行过程中的监视与维护。关键词：电动机安装调试故障控制与保护一、概述在工程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。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进展较长时间的工作运转，与工程设计的要求进展比照。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
2、作一检测，并将检测的数据与设备制造出了记录的数据进展比较，对设备工程的质量作出评价。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，较大容量的电动机时机便多一些。为了便于事后分析，而电机起动之前，我们就应做好事前准备工作（尤其是大型电动机更需要重视），并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（一）启动前的检查（1） 新安装的或停用三个月以上的电动机，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，测试前应撤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5003000V电动机用100OV兆欧
3、表测量其绝缘电阻，按要求，电动机每IkV工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，电压在Ik伏以下、容量为了100O千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。如绝缘电阻较低，那么应先将电动机进展烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。（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否。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。(3)检查电动机内部有无杂物，用枯燥、清洁的200-30OkPa的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰
4、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(通常允许电源电压波动范围为5%),接法是否与铭牌所示一样。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。(5) 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，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无阻碍运行的杂物，电动机和所传动机械的根基是否结实。(6) 检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)整定值是否适宜。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否适宜，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否结实。(7) 电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符
5、合制造厂的规定。(8)检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴(如水泵、风机等)，检查转动是否灵活,有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。(9)检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。(10)检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。(11)检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。(二)电动机试运行过程中检查11)启动时检查(O)(I)电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动局部附近不应有其它人员站立，也
6、不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。(0)(2)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。(O)(3)一台电动机的连续启动次数不宜超过35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。(O)(4)电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。(O)(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)试运行时检查(O)(
7、I)检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。(O)(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。(O)(3)记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。(O)(4)检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。(O)(5)检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。(O)(6)用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。(O)(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，轴承温度是否符合制造厂的规定(对绝缘的轴承，还应测量其轴电压)。三相异步
8、电动机的最高容许温度和最大容许温升见表1表1三相异步电动机的最高允许温度?周围环境温度为40度?绝缘等级测试工程测试方法定子绕组转子绕组绕线式鼠笼式定子铁芯滑环滑动轴承A最高允许温度959510010080100100最大允许温升mu及Vr导电J入55556060406060E最高允许温度温度计算电子法10510511511080115115一最大允许温升65657570407575B最高允许温度温度计算电子法11011012012080120120最大允许温升707080.80408080一一F最高允许温度温度计算电子法125125140130801401470最大允许温升858510090
9、40100100H最高允许温度温度计算电子法14514516614080165165最大允许温升10510512510040126126(O)(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)。(O)(9)检查电动机的轴向窜动(指滑动轴承)是否超过表2的规定。测量电动机的振动是否超过表3的数值(对容量为40kw及以下的不重要的电动机，可不测量振动值)。表2电动机轴向允许窜动量电动机容量千瓦向允许窜动量(mm)向一侧向一侧10及以下0.501.0010-200.751.5030-701.002.0070-1251.503.00125以上2.004.00表3电动
10、机轴向允许震动量转数转/分向允许震动量(mm)一般电机防震电机30000.060.0515000.100.08510000.130.10750以下0.160.12三、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:(一)故障外因(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，包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。(5) 周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。(二)故障内因(1) 机械局部损坏，如轴承和轴颈磨损，转轴弯曲或断裂，支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象)，引起电动机
11、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) 旋转局部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，绕组各局部之间以及换向器之间的接线发生过失，焊接不良，绕组断线等。(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。(5) 集流装置损坏，如电刷、换向器和滑环损坏，绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。四、电动机起动失败的原因分析与对策以典型电路，即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
12、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。(一)电动机的控制与保护口)电动机一起动立即跳闸，即瞬时跳闸断路器QF瞬动跳闸，会使人疑心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去除干净，再作绝缘耐压试验，各部位都符合要求前方可带电试车。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，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。最迷惑不解的是一切都好，但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的电动机，其额定电流约80Ao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
13、流倍数为10,可达1000A,足以躲开电动61N的起动电流，似乎不应该有问题。但如果考虑以下因素之后，原因便清楚了。12)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。(O)(I)在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压缺乏造成的，此时从监测到电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是：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，致使电动机端电压过低，起动转矩缺乏以抑制负荷转矩，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
14、机停机时母线电压过高。如果是电抗过大，那么设法减小电抗值，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。(O)(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)，此时因电动机内有乘磁，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一样，相位差就很小，二次起运冲击电流很小，起动便能
15、成功。这种情况，100kW以上的电动机发生的较多，因为其乘磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压，用短路电抗来到达全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙，就不会产生上述情况。(3)短延时跳闸电动机起动过程中，跳闸时间缺乏Is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0.20.5s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。此外，短延时
16、跳闸原因是上一级保护错误动作。如图1所示，QFl的整定值是正确的，而QF整定值比QFl大，但有MN等电动机负荷的存在，当Ml起动时,有6IN起动电流存在，QF保护越级动作，此往表现为短延时，同时MN等电动机也从运行中跳闸，表象很清楚，很容易识别。对策是提高QF的整定值。(二)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、转轴等故隙，一般比较容易观察与发现；电气故障主要是定子绕组、电刷等导电局部出现的故障。由于电动机的构造型式、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
17、故障，必须先进展认真细致的观察、研究和分析。然后进展检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。1、调查首先了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限，以及电机在发生故障前的运行情况，如所带负荷的大小、温升的上下、有无不正常的声音、操作情况等等，并认真听取操作人员的反映。2、观察故障现象观察的方法要按电机故障情况灵活掌握，有时可以把电动机上电源进展短时运转，直接观察故障情况，再进展分析研究。有时电机不能上电源,通过仪表测量或观察来进展分析判断,然后再把电机拆开,测量并仔细观察其内部情况，找出其故障所在。异步电动机常见的故障现象，产生故障的可能原因及故障处理方法如表所示。异步电动机的常见故
18、障及排除方法故障现象造成故障的可能原因电源接通后电（1）电源断电或电源开关接触不良；（2）熔丝烧断，控制设备接线或二次回路接线错误；（3）定子绕组接线错动机不能起动过重或传动机械有故障或传动机构被卡住；（6）绕线电动机转子回路断开（电刷与滑环接触不电动机温升过（1）负载过重或启动过于频繁；（2）三相异步电动机断相运行；（3）定子绕组接线错误；（4）定子绕组接地高或冒烟断相运行：（7）定子、转子相擦：（8）通风不良；（9）电机振动（1）风扇叶片损坏和转子不平衡：（2）带轮不平衡或轴伸弯曲：（3）电机与负载轴线不对；（4）电运行时有异声（1）定子转子相擦；（2）轴承损坏或润滑不良；（3）电动机两相
19、运行：（4）风叶碰枳电动机带负载（1）电源电压过低；（2）负载过大；（3）鼠笼电动机转子断条；（4）绕线电动机转子绕组接触不良或断开；时转速过低组的接线误接成Y形电动机外壳带（1）电源线与接地线搞错，接地线的毛刺与外壳相碰，接地线线头脱落，接地线失效和接零的零线中断接不E电壳，有脏物，引出线或接线盒的接头的绝缘损伤电动机的绝缘（1）长期搁置不用或浸水，造成绝缘受潮；（2）长期运行绕组积尘太多，尤其是绕组上沉积导电性粉尘，使绝电阻过低成绝缘老化（三）电动机运行中的监视与维护厂用电动机运行方式的改变及停、送电操作调度权限属值长，并应按下述规定执行。具体工程如下：（1）正常情况下，厂用电动机投入运行
20、或转为备用的操作应由机组所在班的当班班长与值长联系，并按值长调度命令执行。（2）电动机及所带动的机械检修前的停电操作，或检修完毕后的送电（包括整组试运行）操作，运行值班人员应根据值长的命令执行。（3） 电动机捡修期间，在所带机械靠背轮接上前，单独对电动机进展试运转时，电气运行人员可以根据电气检修人员的要求并经值长命令送上电源，试运转完毕后应将电源拉开。（4） 进展以上操作，均应遵守？电业工作安全规程?和?工作票制度?的有关规定并作好记录、（5） 电动机及一次回路、二次回路检修（包括运行异常停下故障处理排除后）工作全部完毕，并办完其所有工作票终结及检修交待、验收手续后，运行（电气）班长应向值长汇
21、报：“XX电动机检修工作已全部完毕，工作票已终结，已具备投入热备用（或运行）条件，并对电动机及其回路的所有设备是否完好、回路上是否有人工作负责。电动机所带动的机械设备检修（包括运行异常停下故障处理排除后）工作完毕，并办完其所有工作票终结及检修交待、验收手续后,负责该电动机所带机械设备运行的运行班长应向值长汇报“X机械设备检修工作已全部终结，已具备投入备用（或运行）条件，并对该机械设备是否完好，机械设备上是否有人工作负责。（6） 保持电动机在额定电流下工作电动机过载运行，主要原因是由于拖动的负荷过大，电压过低，或被带动的机械卡滞等造成的。假设过载时间过长，电压过低，或被带动的机械卡滞等造成的。假
22、设过载时间过长，电动机将从电网中吸收大量的有功功率，电流便急剧增大，温度也随之上升，在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此，电动机在运行中，要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠：连轴器的同心度是否标准；齿轮传动的灵活性等，假设发现有滞卡现象，应立即停机查明原因排除故障后再运行。（7）运行值班人员在将电动机由检修或冷备用转为热备用（或运行）前,应按照以下程序执行：3.1按值长关于“将XX电动机由检修或冷备用转为热备用（或运行）的命令，并问明该电动机所带动的机械设备确已具备运转条件。（8）检查该电动机电气回路的所有工作票均已终结。（9）检查在该电动机电气回路上的人员已全部撤出，无遗留物件，无异
23、物。（10）用500V（低压）或IOoOV（高压）摇表测量电动机回路的绝缘电阻,绝缘电阻不合格不允许投入运行，特殊情况下必须投运时，须经总工程师批准。（11）进展送电操作。（12）检修后第一次（或异常运行下故障排除后）起动，会同机械值班人员至电动机现场观察起动过程应正常。（13）电动机在合闸起动前，负责电动机起动和运行的人员（以下简称机组值班人员）应进展如下外部检查。(14)电动机及其拖动的机械是否己具备起动的条件。(15)电动机上及其拖动的机械上是否无人工作，内外、附近应无杂物。(16)轴承中和起动装置中的油位是否正常，轴承和用油(如磨煤机)或水(如灰浆泵)强力润滑者，那么应使油系统或冷却水
24、系统投入运行。(17)检查起动装置，对于绕线式的电动机应该特别注意滑环的接触面和电刷压在滑环上是否严密，起动电阻器全部参加回路内，滑环短接操作柄应在启动位置。对于如6甲、6乙排粉机用交流整流子式电动机，应使调速装置在速度最低位置。(18)排粉电动机还应检查其通风管道的进口滤网孔有无杂物、灰尘堵塞。(19)如有可能，最好能设法转动转子，以证实转、静子间无相互摩擦，所带动的机械也无卡死等故障。(20)是否有机械引起的转子反转现象(如风机、泵)，如有应设法停顿反转。(21)风机、制粉系统、给水泵、循环水泵等电动机系由远方操作合闸，在电动机起动前，机组值班人员应先进展外部检查，然后通知远方操作者，说明
25、电动机已准备好，可以起动。起动电动机时，机组值班人员应按电流表(如有电流表时)监视起动过程，起动完毕后，应检查电动机的电流是否超过额定值，发生疑问时应对电动机本身进展复查。对于新安装或大修后的电动机在远方操作合闸时，就地机组运行人员应留在电动机旁，直到转速升到额定转速。(22)在正常情况下，鼠笼式转子的电动机，允许在冷状态下起动2次，每次间隔时间不得少于5分钟；允许在热状态下起动1次。只有在事故处理时，以及起动时间不超过23秒的机组可以多起动一次。当进展平衡试验时，起动的间隔时间为：200千瓦以下电动机不应小于半小时；200500千瓦电动机不应小于1小时。机组值班人员应经常对电动机的运行情况进
26、展监视，并负责周围环境维护工作。监视、维护的内容如下：(1)电动机的电流是否超过允许值.(2)轴承的润滑和温度是否正常.(3)电动机有无异常响声和振动.(4)带滑环和整流子的电动机电刷下有无火花，其防尘罩是否严密封闭；如发现电刷冒火，应立即通知电气值班人员处理。(5)通风冷却是否良好，电动机和周围环境温度是否影响安全运行.(6)按现场制度或规程定期清扫电动机外壳，定时清扫电动机及其周围灰尘，保持电动机附近清洁，无杂物。(7)按照所属机组的现场运行操作规程作好电动机的表计读数，起停时间及原因、异常情况等运行记录。(8)机组值班人员发现电动机有异常现象时，应立即汇报其主管班长，根据其指示采取措施。
27、必要时汇报值长，并同时通知电气值班人员到现场进展检查处理。(9)与电动机电气部份有关的全部维护和检修工作，都由电气部门的人员进展。轴承的维护和电动机的外部清洁，由机组值班人员负责。(10)除机组值班人员应进展外部检查外，电气值班人员应按?巡回检查制？的规定，每班对重要的厂用电动机检查一次。如果电气值班人员发现电动机运行不正常时，只有通过该机组的值班人员和所属值、班长，才能更改电动机的运行方式。五、完毕语随着科学技术不断开展,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历，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。六、参考文献U)机床电气控制机械工业出版社(2003)(2)电动机选用手册机械工业出版社(2002)(3)电动机修理手册机械工业出版社(2003)
