機電設備安裝試運行異常現象分析與對策

田 地 崔學雨

（1、河南博物院，河南 鄭州 450002 2、河南機電設備安裝工程有限公司，河南 鄭州 450007）

在工程機電設備安裝施工完成之后，通常要對電動機及其所帶的機械作單機起動調試。調試運行設備是在施工單位人員的操作下，按照正式生產或使用的條件和要求進行較長時間的工作運轉，與項目設計的要求進行對比。

1 電動機的檢查

1.1 啟動前的檢查

新安裝的或停用三個月以上的電動機，用兆歐表測量電動機各項繞組之間及每項繞組與地（機殼）之間的絕緣電阻，測試前應拆除電動機出線端子上的所有外部接線。通常對500V以下的電動機用500V兆歐表測量，對500~3000V電動機用1000V兆歐表測量其絕緣電阻，按要求，電動機每1kV工作電壓，絕緣電阻不得低于1兆歐，電壓在1k伏以下、容量為了1000千瓦及以下的電動機，其絕緣電阻應不低于0.5兆歐。

檢查二次回路接線是否正確，二次回路接線檢查可以在未接電動機情況下先模擬動作一次，確認各環節動作無誤，包括信號燈顯示正確與否。檢查電動機引出線的連接是否正確，相序和旋轉方向是否符合要求，接地或接零是否良好，導線截面積是否符合要求。

檢查電動機內部有無雜物，用干燥、清潔的200-300kPa的壓縮空氣吹凈內部(可使用吹風機或手風箱等來吹)，但不能碰壞繞組。

檢查電動機銘牌所示電壓、頻率與所接電源電壓、頻率是否相符，電源電壓是否穩定（通常允許電源電壓波動范圍為±5%），接法是否與銘牌所示相同。

檢查電動機緊固螺栓是否松動，軸承是否缺油，定子與轉子的間隙是否合理，間隙處是否清潔和有無雜物。檢查機組周圍有無妨礙運行的雜物，電動機和所傳動機械的基礎是否牢固。

檢查保護電器（斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器等）整定值是否合適。動、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，規格、容量是否符合要求和裝接是否牢固。

電刷與換向器或滑環接觸是否良好，電刷壓力是否符合制造廠的規定。

檢查啟動設備是否完好，接線是否正確，規格是否符合電動機要求。

檢查傳動裝置是否符合要求。傳動帶松緊是否適度，聯軸器連接是否完好。

檢查電動機的通風系統、冷卻系統和潤滑系統是否正常。觀察是否有泄漏印痕，轉動電動機轉軸，看轉動是否靈活，有無摩擦聲或其它異聲。

檢查電動機外殼的接地或接零保護是否可靠和符合要求。

1.2 啟動時檢查

電動機在通電試運行時必須提醒在場人員注意，傳動部分附近不應有其它人員站立，也不應站在電動機及被拖動設備的兩側，以免旋轉物切向飛出造成傷害事故。

接通電源之前就應作好切斷電源的準備，以防萬一接通電源后電動機出現不正常的情況時（如電動機不能啟動、啟動緩慢、出現異常聲音等）能立即切斷電源。使用直接啟動方式的電動機應空載啟動。由于啟動電流大，拉合閘動作應迅速果斷。

一臺電動機的連續啟動次數不宜超過3~5次，以防止啟動設備和電動機過熱。尤其是電動機功率較大時要隨時注意電動機的溫升情況。

電動機啟動后不轉或轉動不正常或有異常聲音時，應迅速停機檢查。

使用三角啟動器和自耦減壓器時，軟啟動器或變頻啟動時必須遵守操作程序。

1.3 試運行時檢查

檢查電動機轉動是否靈活或有雜音。注意電動機的旋轉方向與要求的旋轉方向是否相符；檢查電源電壓是否正常。對于380V異步電動機，電源電壓不宜高于400V，也不能低于360V；記錄起動時母線電壓、起動時間和電動機空載電流。注意電流不能超過額定電流；檢查電動機所帶動的設備是否正常，電動機與設備之間的傳動是否正常。運行時的聲音是否正常，有無冒煙和焦味；用驗電筆檢查電動機外殼是否有漏電和接地不良；檢查電動機外殼有無過熱現象并注意電動機的溫升是否正常，軸承溫度是否符合制造廠的規定（對絕緣的軸承，還應測量其軸電壓）；檢查換向器、滑環和電刷的工作是否正常，觀察其火花情況（允許電刷下面有輕微的火花）。

檢查電動機的軸向竄動（指滑動軸承）是否超過表2-2的規定。測量電動機的振動是否超過表2-3的數值（對容量為40千瓦及以下的不重要的電動機，可不測量振動值）。

表2-2 電動機軸向允許竄動量

表2-3 電動機的允許振動值

2 電動機發生故障的原因

電動機發生故障的原因可分為內因和外因兩類：

2.1 故障外因

電源電壓過高或過低；起動和控制設備出現缺陷；電動機過載；饋電導線斷線，包括三相中的一相斷線或全部饋電導線斷線；周圍環境溫度過高，有粉塵、潮氣及對電機有害的蒸氣和其它腐蝕性氣體。

2.2 故障內因

機械部分損壞，如軸承和軸頸磨損，轉軸彎曲或斷裂，支架和端蓋出現裂縫。所傳動的機械發生故障（有摩擦或卡澀現象），引起電動機過電流發熱，甚至造成電動機卡住不轉，使電動機溫度急劇上升，繞組燒毀。旋轉部分不平衡或聯軸器中心線不一致；繞組損壞，如繞組對外殼和繞組之間的絕緣擊穿，匝間或繞組間短路，繞組各部分之間以及換向器之間的接線發生差錯，焊接不良，繞組斷線等；鐵芯損壞，如鐵芯松散和疊片間短路。或綁線損壞，如綁線松散、滑脫、斷開等；集流裝置損壞，如電刷、換向器和滑環損壞，絕緣擊穿。震擺和刷握損壞等。

3 電動機常見故障及排除方法

異步電動機的故障可分為機械故障和電氣故障兩類。機械故障如軸承、鐵心、風葉、機座、轉軸等故障，一般比較容易觀察與發現；電氣故障主要是定子繞組、電刷等導電部分出現的故障。由于電動機的結構型式、制造質量、使用和維護情況的不同，往往可能出現同一故障有不同外觀現象，或同一外觀現象引起不同的故障。因此要正確判斷故障，必須先進行認真細致的觀察、研究和分析。然后進行檢查與測量，找出故障所在，并采取相應的措施予以排除。

3.1 調查

首先了解電機的型號、規格、使用條件及使用年限，以及電機在發生故障前的運行情況，如所帶負荷的大小、溫升的高低、有無不正常的聲音、操作情況等等，并認真聽取操作人員的反映。

3.2 察看故障現象

察看的方法要按電機故障情況靈活掌握，有時可以把電動機上電源進行短時運轉，直接觀察故障情況，再進行分析研究。有時電機不能上電源，通過儀表測量或觀察來進行分析判斷，然后再把電機拆開，測量并仔細觀察其內部情況，找出其故障所在。

3.3 電動機運行中的監視與維護

電動機在運行時，要通過聽、看、聞等及時監視電動機，以期當電動機出現不正常現象時能及時切斷電源，排除故障。具體項目如下：

聽電動機在運行時發出的聲音是否正常。電動機正常運行時，發出的聲音應該是平穩、輕快、均勻、有節奏的。如果出現尖叫、沉悶、摩擦、撞擊、振動等異聲時，應立即停機檢查。觀察電動機有無振動、噪聲和異常氣味 電動機若出現振動，會引起與之相連的負載部分不同心度增高，形成電動機負載增大，出現超負荷運行，就會燒毀電動機。

通過多種渠道經常檢查。檢查電動機的溫度及電動機的軸承、定子、外殼等部位的溫度有無異常變化，尤其對無電壓、電流指示及沒有過載保護的電動機，對溫升的監視更為重要。電動機軸承是否過熱，缺油，若發現軸承附近的溫升過高，就應立即停機檢查。軸承的滾動體、滾道表面有無裂紋、劃傷或損缺，軸承間隙是否過大晃動，內環在軸上有無轉動等。

保持電動機的清潔，特別是接線端和繞組表面的清潔。不允許水滴、油污及雜物落到電動機上，更不能讓雜物和水滴進入電動機內部。要定期檢修電動機，清潔內部，更換潤滑油等。電動機在運行中，進風口周圍至少3米內不允許有塵土、水漬和其他雜物，以防止吸人電機內部，形成短路介質，或損壞導線絕緣層，造成匣間短路，電流增大，溫度升高而燒毀電動機。

要定期測量電動機的絕緣電阻，特別是電動機受潮時，如發現絕緣電阻過低，要及時進行干燥處理。

對繞線式電動機，要經常注意電刷與滑環間的火花是否過大，如火花過大。要及時做好清潔工作，并進行檢修。

保持電動機在額定電流下工作 電動機過載運行，主要原因是由于拖動的負荷過大，電壓過低，或被帶動的機械卡滯等造成的。若過載時間過長，電動機將從電網中吸收大量的有功功率，電流便急劇增大，溫度也隨之上升，在高溫下電動機的絕緣便老化失效而燒毀。

檢查電動機三相電流是否平衡 ，其三相電流任何一相電流與其他兩相電流平均值之差不允許超過10%，這樣才能保證電動機安全運行。如果超過則表明電動機有故障，必須查明原因及時排除。

啟動設備正常工作和電動機啟動設備技術狀態的好壞，對電動機的正常啟動起著決定性的作用。實踐證明，絕大多數燒毀的電動機，其原因大都是啟動設備工作不正常造成的。如啟動設備出現缺相啟動，接觸器觸頭拉弧、打火等。而啟動設備的維護主要是清潔、緊固。如接觸器觸點不清潔會使接觸電阻增大，引起發熱燒毀觸點，造成缺相而燒毀電動機；接觸器吸合線圈的鐵芯銹蝕和塵積，會使線圈吸合不嚴，并發生強烈噪聲，增大線圈電流，燒毀線圈而引發故障。

4 結束語

隨著電動機及控制設備的不斷發展，電動機及控制設備的技術性能也日益完善。電動機的保護往往與控制設備及其控制方式有一定關系，即保護中有控制，控制中有保護。因此，使用中往往與起動器串聯在主回路中一起使用，此時由起動器中的接觸器來承載接通起動電流的考核，而其他電器只承載通常運轉中出現的電動機過載電流分斷的考核，至于保護功能，由配套的保護裝置來完成。

[1]陳主泉.電力變壓器的氣體繼電器保護.供電與用電.云南.1999.4.

[2]林禮清.大型電力變壓器過熱性故障診斷與處理.電網技術.1999.11.

[3]張志仁.變壓器鐵心接地故障的分析判斷與處理.浙扛電力.1998.4.