電氣設(shè)備常見(jiàn)故障分析技巧與排除方法

1、電氣設(shè)備常見(jiàn)故障分析技巧與排除方法1 電氣設(shè)備維護(hù)的一般方法 維護(hù)方法與電氣設(shè)備的種類(lèi)、技術(shù)要求、工作條件與實(shí)用工具等密切相 關(guān)。根據(jù)各種維護(hù)方法的共同點(diǎn)，歸納起來(lái)，最簡(jiǎn)單、最常用的有 6種，即 看、聽(tīng)、聞、摸、測(cè)、做?？矗?、觀察電氣設(shè)備組成部分的外形變態(tài)。如，熔斷器是否燒斷、緊固件 是否松動(dòng)、絕緣器是否碳化發(fā)黑。、觀察監(jiān)測(cè)儀表所指示的數(shù)值或指示裝 置所呈現(xiàn)的狀態(tài)。聽(tīng)：傾聽(tīng)電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)聲音的變化來(lái)判斷工況。如，異步電動(dòng)機(jī)單項(xiàng)啟動(dòng) 不了，同時(shí)發(fā)出“嗡嗡”聲；電動(dòng)機(jī)軸承損壞時(shí)，發(fā)出“沙沙”聲，等等。 聞：嗅聞電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)散發(fā)出來(lái)的氣味。如電氣設(shè)備因短路、過(guò)載等故障 導(dǎo)致溫升超限時(shí)，可出現(xiàn)刺鼻的

2、焦糊味。摸：通過(guò)觸摸電氣設(shè)備外殼溫度來(lái)粗略判斷低級(jí)絕緣設(shè)備或一般設(shè)備的運(yùn)行 工況是否正常。測(cè)：通過(guò)常用測(cè)量?jī)x器測(cè)試電氣設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)和絕緣電阻值。做：根 據(jù)電氣設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)周期的要求進(jìn)行經(jīng)常性的清潔保養(yǎng)和檢查、維護(hù)。2 三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析三相異步電動(dòng)機(jī)是煤礦企業(yè)應(yīng)用最廣、使用最多的大功率電器設(shè)備，科 學(xué)合理地對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和管理，使之經(jīng)常性地處于正常可用的技術(shù)狀態(tài)，有 著至關(guān)重要的意義。而要及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、解決故障的前提，則是對(duì)故障根源 的深入了解。作為事例，對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障根源作一簡(jiǎn)單的分析。2.1三相異步電動(dòng)機(jī)單項(xiàng)運(yùn)行電氣拖動(dòng)系統(tǒng)中常用 2個(gè)熱繼電器作過(guò)載保護(hù)與單項(xiàng)保護(hù)，以

3、防止異步 電動(dòng)機(jī)單項(xiàng)運(yùn)行。由于熱繼電器不能準(zhǔn)確整定動(dòng)作值，所以常常發(fā)生三相異 步電動(dòng)機(jī)單相及運(yùn)行的故障，使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱或燒壞。這種故障產(chǎn)生的原因可 從電動(dòng)機(jī)故障和主電路不正常兩方面分析。電動(dòng)機(jī)電樞繞組發(fā)生一相斷路、 引出線斷裂或接線螺釘松動(dòng)時(shí)， 都會(huì)引起異步電動(dòng)機(jī)單線運(yùn)行或 V 形三相運(yùn) 行。從主電路來(lái)看，若熔斷器燒斷時(shí)電源缺少一項(xiàng)或主接觸器觸頭接觸不 良，都將使電動(dòng)機(jī)接通單相電源。運(yùn)轉(zhuǎn)著的三相異步電動(dòng)機(jī)有一相斷電時(shí)，并不停車(chē)。由于一般來(lái)說(shuō)，三相異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行時(shí)只能承擔(dān)額定負(fù)載的（6070） %,所以若熱繼電器 失靈或整定不準(zhǔn)， 電動(dòng)機(jī)將在單相過(guò)載運(yùn)行， 時(shí)間稍長(zhǎng)將使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。 單相運(yùn)

4、行故障表現(xiàn)為定子三相電流嚴(yán)重不平衡,運(yùn)行聲音異常,電動(dòng)機(jī)顯得 沒(méi)有“力氣”；電動(dòng)機(jī)停車(chē)后再接通電源時(shí),不能啟動(dòng)并發(fā)出嗡嗡聲。在維護(hù)保養(yǎng)時(shí),應(yīng)認(rèn)真檢查和調(diào)整熱繼電器的調(diào)定值,使其在單相運(yùn)行 時(shí)起到過(guò)載保護(hù)的作用； 在巡視時(shí)應(yīng)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的溫升和運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音是否正 常,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相運(yùn)行故障；經(jīng)常檢查啟動(dòng)柜中主電路接觸器的觸頭, 當(dāng)電器動(dòng)作時(shí),三相觸頭應(yīng)能可靠接觸?？捎萌f(wàn)用表檢查單相運(yùn)行故障。 2.2定子繞組短路異步電動(dòng)機(jī)定子繞組短路有相間短路和匝間短路兩種。正常的三相異步電動(dòng)機(jī)任意兩相問(wèn)的絕緣電阻應(yīng)不低于0.5M Q。當(dāng)相問(wèn) 絕緣電阻為零或接近零時(shí)，則表明相間絕緣損壞，發(fā)生了相間短路故障三相異步電

5、動(dòng)機(jī)發(fā)生相間短路的原因有： 電動(dòng)機(jī)繞組嚴(yán)重過(guò)熱、尤其在井下環(huán)境 （運(yùn)行時(shí)發(fā)熱、停車(chē)時(shí)吸潮）嚴(yán)重受 潮時(shí)，由于定子繞組相間絕緣薄弱而產(chǎn)生電擊穿； 雙層繞組的電動(dòng)機(jī)，其一些槽中的上、下層邊分屬于兩相繞組，可能會(huì)因?qū)娱g絕緣薄弱而產(chǎn)生電擊穿； 相間短路故障表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行聲音不正常、定子電流不平衡、保護(hù)電器 動(dòng)作或熔斷器燒斷，甚至繞組燒壞。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組匝間短路， 是指在某相繞組的線圈中線匝之間發(fā)生的短路。這種短路是由于線圈中導(dǎo)線表皮絕緣損壞，使相鄰的導(dǎo)體互相 接觸而造成的。匝間短路在剛開(kāi)始時(shí)，可能只有兩根導(dǎo)線因交疊處絕緣磨壞而接觸。由 于短路線匝內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，使線圈迅速發(fā)熱，進(jìn)一步損壞鄰近導(dǎo)線

6、的絕緣，使 短路的匝數(shù)不斷增多、故障擴(kuò)大。短路匝數(shù)足夠多時(shí)，會(huì)使熔斷器燒斷，甚 至繞組燒焦冒煙。當(dāng)三相繞組有一相發(fā)生匝間短路時(shí)，相當(dāng)于該相繞組匝數(shù)減少，定子三 相電流就不平衡。 不平衡的三相電流使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)， 同時(shí)發(fā)出不正常的聲音。 電動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)矩顯著下降，拖動(dòng)負(fù)載時(shí)就顯得無(wú)力。產(chǎn)生匝間短路的原因有： 在解體保養(yǎng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于操作不當(dāng)，碰傷繞組端部絕緣，使導(dǎo)線互相接觸； 電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行， 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而使線圈局部較為薄弱的絕緣損壞導(dǎo)致匝間短路； 定子下線時(shí)， 個(gè)別導(dǎo)線在槽內(nèi)交疊， 長(zhǎng)期運(yùn)行后， 由于電磁力的作用， 會(huì)使交叉處的絕緣損壞而發(fā)展成匝間短路。 用外觀檢查或短路偵察器可確定 短路

7、點(diǎn)。定子繞組導(dǎo)體與鐵心之間絕緣電阻為零或接近于零時(shí)， 即認(rèn)為電動(dòng) 機(jī)發(fā)生了定子繞組接地故障。發(fā)生定子繞組接地故障的原因主要有：電動(dòng)機(jī)絕緣老化，失去絕緣 性能；定子槽口處絕緣破損， 導(dǎo)體與鐵心接觸； 繞組端部絕緣損壞并碰端蓋；定子繞組引出電纜絕緣破損而碰殼等。定子繞組接地后，若電動(dòng)機(jī) 機(jī)座未很好接地，會(huì)使機(jī)座帶電，威脅操作人員的安全； 定子繞組多點(diǎn)接地時(shí)，會(huì)發(fā)生短路故障。所以當(dāng)定子繞組發(fā)生一點(diǎn)接地 后，必須認(rèn)真檢查及時(shí)排除。用兆歐表可以檢查接地故障。異步電動(dòng)機(jī)過(guò)熱是較為常見(jiàn)的故障，其原因比較復(fù)雜，可從電源、 電動(dòng)機(jī)、控制設(shè)備和負(fù)載等方面分析。 電源電壓過(guò)高時(shí)，由UI.44f1w1kw1可知，磁通

8、將增大，電動(dòng)機(jī)磁路出現(xiàn)飽和。這時(shí)定子電流劇烈增加，使電動(dòng)機(jī)溫升提高。電源電壓過(guò)低 時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩已定，磁通減少必然導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流增大。這時(shí)定子電流同時(shí) 增大，電動(dòng)機(jī)溫升提高。 電源電壓三相不對(duì)稱(chēng)。三相異步電動(dòng)機(jī)需在三相對(duì)稱(chēng)電壓下工作，其 三相電壓不對(duì)稱(chēng)度應(yīng)小于額定電壓的 5。當(dāng)三相電壓數(shù)值相差較大時(shí)，將 使異步電動(dòng)機(jī)定子三相電流不平衡，在額定負(fù)載下，會(huì)使某相繞組電流超過(guò) 額定值，使該相繞組過(guò)熱，發(fā)生異步電動(dòng)機(jī)定子繞組局部過(guò)熱的故障。 控制線路。若控制線路維護(hù)不良，觸頭接觸不好，電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行也 會(huì)使電動(dòng)機(jī)電流增大。有些設(shè)備的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)有剎車(chē)裝置，剎車(chē)裝置動(dòng)作配 合不好，電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)嚴(yán)重，將使電動(dòng)機(jī)

9、過(guò)熱。另外，電動(dòng)機(jī)每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù) 過(guò)多，或電動(dòng)機(jī)超定額運(yùn)行對(duì)定子發(fā)熱都有影響。 負(fù)載原因。電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在過(guò)載下運(yùn)行而保護(hù)裝置又不可靠，不能及 時(shí)動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)定子電流超過(guò)額定值；電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)的機(jī)械聯(lián)接不好、 齒輪箱有污物或聯(lián)軸器偏心等使電動(dòng)機(jī)空載損耗增大； 電動(dòng)機(jī)承受不應(yīng)有的 沖擊負(fù)荷；由于負(fù)荷的故障使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)等。 電動(dòng)機(jī)本身故障。電動(dòng)機(jī)定子繞組有短路、接地或一相斷線；修理后 的電動(dòng)機(jī)定子繞組接線錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條、端環(huán)開(kāi)焊；電動(dòng)機(jī)散熱有障 礙，如風(fēng)扇損壞、風(fēng)路堵塞、表面污垢過(guò)多等：機(jī)械方面裝配不良、轉(zhuǎn)軸彎 曲變形、軸承損壞、定轉(zhuǎn)子相擦等。3 幾種主要電氣設(shè)備疑難故障原因分析電氣設(shè)備可能

10、有很多種故障現(xiàn)象產(chǎn)生， 而任何一種電氣故障又都有可能 是一種或幾種原因造成的，也就是說(shuō)，多種原因可能導(dǎo)致相同故障現(xiàn)象的產(chǎn) 生。在眾多的故障原因中， 有些是電氣管理人員所熟知的， 或是一般性常識(shí)， 限于篇幅，不是本文所介紹的內(nèi)容。下文重點(diǎn)介紹幾種主要電氣設(shè)備疑難故 障及原因分析，以供檢修人員及技術(shù)人員參考。3.1熱繼電器疑難故障及原因分析故障現(xiàn)象一：用電設(shè)備操作正常，但熱繼電器頻繁動(dòng)作，或電氣設(shè)備燒 毀而熱繼電器不動(dòng)作。原因分析：熱繼電器可調(diào)整部件的固定支釘松動(dòng)，不在原整定點(diǎn)上；熱繼電器 通過(guò)了巨大的短路電流后，雙金屬元件已產(chǎn)生永久變形；熱繼電器久未檢 驗(yàn)，灰塵堆積，或生銹，或動(dòng)作機(jī)構(gòu)卡住、磨損

11、、膠木零件變形；熱繼電 器可調(diào)整部件損壞。 （常規(guī)原因：熱繼電器外接線螺釘未擰緊或整定電流值 偏低一頻繁動(dòng)作；整定電流值過(guò)高一起不到保護(hù)作用 ）。故障現(xiàn)象二：熱繼電器動(dòng)作時(shí)快時(shí)慢。原因分析：熱繼電器內(nèi)部機(jī)構(gòu)有部件松動(dòng)；在檢修中使雙金屬 片彎折；外接線螺釘未擰緊。3.2自動(dòng)開(kāi)關(guān)疑難故障及原因分析 故障現(xiàn)象一：電動(dòng)操作自動(dòng)開(kāi)關(guān)，觸頭不能閉合。原因分析：電磁鐵拉桿行程不夠；電動(dòng)機(jī)操作定位開(kāi)關(guān)失靈；控 制器中整流管或電容器損壞。故障現(xiàn)象二：手動(dòng)操作自動(dòng)開(kāi)關(guān)，觸頭不能閉合。原因分析：失壓脫扣器無(wú)電壓或線圈燒壞；貯能彈簧變形或斷裂， 導(dǎo)致閉合力減小或不閉合；反作用彈簧力過(guò)大；機(jī)構(gòu)不能復(fù)位脫扣。故障現(xiàn)象三：自動(dòng)開(kāi)關(guān)溫升太高。原因分析：觸頭壓力過(guò)低；兩個(gè)導(dǎo)電件連接螺釘松動(dòng)；觸頭表面 過(guò)分燒損或接觸不良。 故障現(xiàn)象四：失壓脫扣器有噪聲。原因分析： 反作用彈簧力太大； 鐵芯工作面有油污； 短路環(huán)斷裂。 （常規(guī)原因舉例：?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)是自動(dòng)開(kāi)關(guān)立即分?jǐn)噙^(guò)電流脫扣器瞬時(shí)動(dòng)作 整定值太小 ）。3.3三相異步電動(dòng)機(jī)疑難故障及原因分析 故障現(xiàn)象一：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速低且顯得無(wú)力。原因分析：負(fù)載過(guò)重；單項(xiàng)運(yùn)行，勉強(qiáng)起動(dòng)后過(guò)載；定子繞組應(yīng) 接“”形而錯(cuò)接成“Y”形；鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或端環(huán)斷裂或開(kāi)焊。故障現(xiàn)象二：電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高。原因分析：負(fù)載過(guò)重，且保護(hù)裝置失靈