浅谈大型机电设备安装与常见问题分析

　　摘要：本文根据机电设备安装实践经验，介绍了大型机电设备安装过程中偶尔出现的问题，以典型回路为例，分析电动机起动失效的原因并对其技术改善提出相关意见，供同行参考！
　　关键词：电动机；安装；控制与保护；机电设备；
　　1机电设备安装常见技术问题
　　1.1螺栓联接问题 
　　对于电气工程传导电流的螺栓、螺母联接，不仅要注意其机械效应，更应注意其电热效应，压接不紧，接触电阻增大，通电时产生发热-接触面氧化-电阻增大的恶性循环，直至严重过热，烧熔联接处，造成接地短路、断开事故。对于一次设备及母线，联接线的并沟线夹、T型线夹、设备线夹、接线相等都可能产生程度不同的事故。
　　1.2电气设备问题
　　导致接触面的电热氧化，使接触电阻增大，灼伤、烧蚀触头，造成事故。断路器弧触指及触头装配不正确，插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求，将使触头过热、熄弧时间延长，导致绝缘介质分解，压力骤增，引发断路器爆炸事故。有载调压装置的调节装置机构与安装主变吊芯和高压管在装配时不慎掉入杂物，使机构停卡，都将发生不同程度的恶化事故。
　　2电动机起动失败的原因分析与对策
　　2.1电动机的控制与保护。
　　2.1.1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
　　2.1.2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。
　　2.1.2.1在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压不足造成的，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，起动转矩不足以克服负荷转矩，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，以免电动机停机时母线电压过高。
　　如果是电抗过大，则设法减小电抗值，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。
　　2.1.2.2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相同，相位差就很小，二次起运冲击电流很小，起动便能成功。
　　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，用短路电抗来达到全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙，就不会产生上述情况。
　　2.1.3短延时跳闸。
　　电动机起动过程中，跳闸时间不足1s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0.2～0.5s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M1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。
　　2.2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、转轴等故障，一般比较容易观察与发现：电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、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。因此要正确判断故障，必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。
　　3机电设备安装相关技术改善
　　3.1机电是通过技术计算和验算，既有其使用价值，又可保证良好的经济效益，不要随便更改选用设备，否则会影响基础工作的进展。
　　3.2按预定计划开展安装工作
　　每一项机电设备安装工作顺序是经过多方面技术论证排出的，是有科学性并有一定指导性的，不要随便改动，以免造成背工窝工，工程进度无法连续。
　　3.3严格按设计要求施工
　　每一种设备的安装基础都是经过设计部门的计算设计出来的，只有按设计技术要求施工，才能减少不必要的时间流失和材料消耗，以保证其质量和安全。
　　3.4按常规安装方式对设备进行安装
　　每种设备的安装，都有一定的作业方式和工作顺序。例如：井架安装，常规作业方法是一层组装起后，进行初操平找正，然后逐层安装。井架安装完后，各连接部位必须一条不少地穿上螺栓，拧紧所有连接螺栓，进行整体操平找正。最后才是井架四脚二次灌灰。一定要合乎安装质量标准要求。
　　3.5液态软起动装置技术应用
　　该机起动电流由原来的520A左右变为现在的200A，起动时间由13s延长到现在的22s，而且升速过程平滑，很接近仿真的效果，故可以认为技术经济指标均达到了预期效果。由两次起动的数据可以看出，液阻温度在开机时上升明显，使得第二次起动时初始阻值下降，反映在第二次起动电流的增加和母线电压的下降很明显，但起动效果仍在预定的范围内。对于液体电阻在高压电场的作用下是否会发生难以捉摸的变化还需进一步积累经验，另外，电阻液的阻值也会随着温度的变化而发生改变，因此，电机连续起动最好不要超过两次。目前该产品充分发挥液阻可调性这一优点，对起动电流实现跟踪检测闭环控制，使得连续起动性能的稳定性得到了有效的控制，实现了恒流软起动。
　　3.6提高机电工人整体素质
　　机电工素质低是造成安装速度和安装质量低的人为因素。机电工在安装时，必须经过岗前培训，掌握一般安装知识，熟知安装标准，该找平的必须找平，该连接的部位螺栓必须一条不少，该穿地脚螺栓的部位必须一条不少；电工在设备供配电上应做到按规程规范接电，对供电设备开关、控制盘应做到提前检修，接好电后必须对设备进行试运转。
　　4结束语
　　随着科学技术的腾飞发展，电动机及控制设备的技术性能也在不断跨越，做好判断电动机及控制设备存在的问题与对策处理，以保证电动机及传动设备的正常运行，将是机电工程师努力钻研的目标和方向。
　　参考文献
　　[1]沙登君.大型电机转子铁心热套轴应注意的几个问题[J].上海大中型电机，2004，(2)
　　[2]段勇.大型变电所工程项目经理部强化质量管理探讨[J].云南电业，2005，(4).

《浅谈大型机电设备安装与常见问题分析》

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