浅谈大型机电设备安装与调试

【摘要】本文根据笔者多年机电设备安装实践经验，从电动机调试起动前、运行过程、故障原因诸多细节检查人手，详细介绍了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办法，并就电动机运行过程中的监视与维护进行了扼要说明，供同行参考。 【关键词】电动机；安装调试；故障；控制与保护

【Abstract】This text according to the writer several years machine electricity the equipments install fulfillment experience， from the electric motor adjust before trying to start， circulate process， break down reason many detail check hand， detailed introduction large machine electricity equipments install adjust to try process in in the process usually appear perhaps probably appear of problem， and take typical model back track as an example， concrete analysis elaborated electric motor to start expiration of reason and solution， and electric motor circulate process in of surveillance and maintenance carry on concise elucidation， is provided to go together reference. 【Key words】Electric motor;Install to adjust to try;Break down;Control and protection

1. 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行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。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，对设备性能作一检测，并将检测的数据与设备制造出了记录的数据进行比较，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，较大容量的电动机机会便多一些。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。 2. 电动机起动前的检查与试运行检查 2.1启动前的检查。 2.1.1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1MB·Ω，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0.5MB·Ω。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。 2.1.2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。 2.1.3检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200~300KPa的压缩空气吹净内部(可使用电吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。 2.1.4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相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。 2.1.5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。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。 2.1.6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。 2.1.7电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。 2.1.8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。 2.1.9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。 2.1.10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。 2.1.11检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。 2.2电动机试运行过程中检查 。 2.2.1启动时检查 。 2.2.1.1电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也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。 2.2.1.2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。 2.2.1.3一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注意电动机的温升情况。 2.2.1.4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。 2.2.1.5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 。 2.2.2.1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。 2.2.2.2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。 2.2.2.3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。 2.2.2.4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。 2.2.2.5检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。 2.2.2.6用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。 2.2.2.7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)。 2.2.2.8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)。 2.2.2.9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)。 3. 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： 3.1故障外因。 3.1.1电源电压过高或过低 。 3.1.2起动和控制设备出现缺陷。 3.1.3电动机过载。 3.1.4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。 3.1.5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。 3.2故障内因。 3.2.1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。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。 3.2.2旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。 3.2.3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。 3.2.4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。 3.2.5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。 4. 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。 4.1电动机的控制与保护 。 4.1.1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，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，似乎不应该有问题。但如果考虑下列因素之后，原因便清楚了。