(一)电动机起动设备及控制装置在运行中的注意事项
电动机起动设备及控制装置按其电压等级分别与高压配电装置或低压配电装置的巡视检查、清扫检修及试验的周期、内容、运行中注意事项相同,除正常的维护保养外,尚有以下项目内容。
(1)任何种类的电动机起动设备及控制装置在起动电动机时,如不能正常起动或发生异常,则应检查起动控制线路、元件及电动机和负荷,不得强行起动;大型电动机起动前特别重要的是要盘车,以便发现问题。
(2)运行中的起动设备及控制装置自动跳闸将电动机停下时,应先分析跳闸原因并检查起动控制线路、元件及电动机和负荷,找出原因并修复或处理后,方可重新起动,同样特别重要的是要盘车。任何情况和时候,严禁强行起动。
(3)高压电动机及容量较大的低压电动机,起动前应先检查油路是否畅通,油压及油温是否正常;检查冷却水管路是否通畅,油泵、水泵是否工作正常,如有碍于运行的不妥之处应及时处理;同时应检查电机的通风情况是否良好。
(4)正确选用电动机的起动方法。一般条件下,10kW以下或轻载起动的电动机可以直接起动,但必须在电源容量允许的条件下(I起/I额=3/4+变压器容量/电动机容量),容量较大或10kW以上重载起动的电动机应采用串联阻抗、自耦变压器、变频器等间接起动,-△起动只适用于40kW以下中载、轻载起动的△联结电动机起动,绕线转子电动机一般采用转子串接电阻或频敏变阻器起动,同时,应按使用环境选用起动器的防护形式及等级。
(5)电动机起动设备及控制装置的安装应符合GB50254—1996的要求,并有良好的通风,同时应由专人维护检修,并制定维护检修手册及规程,这样有利于电动机的安全运行,也有利于起动设备的安全使用并延长其使用寿命。
(6)起动设备及控制装置中的保护继电器及其二次回路运行中必须保证接线正确可靠;各种继电器的整定值应每季校验整定一次,并用漆封好;二次回路应用不小于1.5mm2的硬塑铜线,电流回路应用不小于2.5mm2的硬塑铜线,至少应每半年摇测一次其绝缘电阻,其阻值应大于1MΩ;每周应校验一次起动设备及控制装置的动作程序的正确可靠性,一般是将总电源开关拉掉,然后操作控制按钮,观察在没有负载的情况下,继电器和接触器动作的正确与否,并检测接触器的吸合状态。
(二)电动机安全运行的基本条件
(1)电动机的安装和试验应符合电气装置安装工程施工及验收规范的要求,标准号GB 50170—2006和GB 50150—2006,并按周期巡视检查、检修及试验。
(2)电动机应在其额定电压(误差为±5%)的范围内且交流电的频率为(50±0.5)Hz的范围内运行,进而保证其出力不变。
(3)一般电动机运行时冷却空气的温度不得超过35℃。当电动机周围的空气温度超过35℃时,应先设法降低电动机外壳的温度,如无效,则应适当降低电动机的负荷,见表13-1;当周围空气温度低于35℃时,则电动机的负荷可按表13-2适当增加。
表13-1 冷却空气温度升高对电动机出力的影响
表13-2 冷却空气温度降低对电动机出力的影响
(4)电动机各部分的允许温度和允许温升不应超过制造厂规定。如无规定,可按表13-3的规定执行。
(5)电动机满负荷运行时,各相间电压的不平衡度不得超过5%;电流的不平衡度不得超过额定电流的10%。
(6)电动机采用熔丝保护时,只适用于小型电动机,容量较大的电动机一般采用断路器、电流继电器和热继电器保护。
(7)电动机运行时的振动,不应超过表13-4的规定。
(8)由室外供给冷却空气的电动机,在停机后应立即停止冷却空气的供给,以防电动机受潮。
(9)电动机停止使用3个月及以上时,再次投入运行前应摇测绝缘电阻。额定电压为500V以上者,应用1000V或2500V的绝缘电阻表;500V以下者,应用500V绝缘电阻表。低压电动机应大于0.5MΩ,高压电动机定子绕组应大于1500Ω/V;转子绕组,应大于1000Ω/V;起动柜控制回路应大于1MΩ。
表13-3 电动机各部分最高允许温度(t)与温升(θ)(周围空气温度t=35℃)
①绕组温度用电阻法测量。利用金属导体的电阻随金属导体的温度而增加的特性,可从电动机温度的变化得知电阻数值相应的变化,从而可导出电动机的温度。
②铁心温度用酒精温度计测量;在有磁场的地方,不能用水银温度计测量,以免水银中产生涡流损耗而发热。温度计应紧贴在铁心上,并用油灰覆盖,以防止发热。
表13-4 电动机轴承振动允许值
(10)高压异步电动机不宜频繁起动,在正常情况下,允许在冷态下连续起动3~5次;热态下连续起动1~2次。
(11)电动机的起动、停止的操作程序应按电动机及其起动器的正确操作规程执行。
(12)防爆通风的电动机与通风系统应有联锁装置。运行时必须先开动通风系统。一般情况下,只有在预通风的时间内,通过的新鲜空气量不少于电动机及其通风系统容积的5倍时,才能接通电机的主电源。
(13)电动机起动前,有条件的应先盘车,并空试起动器,动作应正确。
(14)电动机失电压或欠电压掉闸后,不允许自行起动的,应装有低电压保护装置。
(15)电动机应装设过载、短路、断相、失电压、漏电保护装置,不允许反转的还应装置相序保护装置。
(16)电动机应具备以下技术资料,并存档备案:电动机原始技术资料;电动机安装及调整技术资料;保护装置及二次控制回路接线图;缺陷及巡视检查记录;运行记录;电动机试验及绝缘分析记录;电动机选择依据及计算数据等。
(三)电动机巡视检查的周期及项目内容
(1)电动机运行中的巡视检查周期是根据安装地点的环境及使用特点制定的,一般情况下,有人值班的应每班一次;无人值班的应每周一次。
(2)电动机的各种控制、保护、起停、联锁等装置应定期检查、调整及试验。一般应每年至少一次。
(3)电动机的通风冷却设施应每周巡视检查两次;对油环润滑电动机的轴承,每班至少巡视检查两次。
(4)对频繁起动的电动机、容量较大的电动机、使用条件恶劣的电动机及其起动设备、附属设施应增加巡视检查次数。
(5)巡视检查的项目内容:
1)运行的电动机其电流是否超过允许值,是否与实际负荷相对应,是否存在突变,电压是否在允许范围以内,是否断相,通常用钳形表实测。
2)电动机各部位的温度是否超过允许值,见表13-3。
3)轴承是否过热,有无异常声音,油位指示器的油位是否正常,油环转动是否灵活。
4)电动机运行声音和振动是否正常,有无异常声音、气味、焦糊味及打火等异常现象。
5)电动机的转速是否正常,有无转速不匀现象,可用转速表检查。
6)由室外引入冷却空气的电动机应注意空气管路是否畅通,各连接部是否紧密,管路上的闸门位置是否正确。自然通风的通风情况及效果是否良好。
7)电动机的接线、接地线的连接是否松动,有无过热或打火现象。
8)电动机的风扇、风扇罩、传动带或联轴器的护罩是否完好,室外电动机的防护篷是否完好;电动机本体是否洁净,有无杂物或污迹,通风槽是否被堵塞等。
9)电动机的地脚螺栓是否松动,基础是否完好,周围有否杂物等。
10)同步电动机、绕线转子异步电动机、直流电动机还应检查电刷与集电环的接触情况是否良好,打火是否严重。电动机集电环短路手柄是否在运行位置,电刷是否已抬起。同步电动机的励磁系统是否正常。
11)可调速的电动机在运行中应根据生产工艺的需要,检查调速功能是否正常,调速范围是否满足工艺要求。
(6)电动机合闸运行前应检查的项目内容:
1)检查人容易碰触的传动部位的保护设施是否牢固,周围有无杂物。新投入运行的电动机还应检查使用条件、接线与铭牌数据是否相符,绝缘电阻、绕组直流电阻、空载电流、转速、噪声及轴承等。
2)电动机的控制、保护设备是否完好,工作是否正常,必要时应空投试验动作的正确性。
3)检查轴承和充油起动设备中是否缺油,如系强力润滑,应先使油路投入运行。轴承用水冷却,应先打开冷却水。
4)电动机的轴承能否自由转动,对于滑动轴承转子的轴承游动量每边应有1~2mm的旷量。
5)凡能盘车的机械必须进行盘车,以证实转子与定子不互相摩擦及轴承转动良好,所带的机械设备处于完好状态,没有被卡死阻塞。
6)由室外引入冷却空气的,应先检查闸门是否已打开,通风口有无被堵塞等。
7)新投入运行的电动机,检查完毕后,应先不拖动负荷空转8~16h,并注意空负荷电流(1/3额定电流左右)、轴承及机壳温升,声音、振动、局部发热等现象,如有不正常现象,应立即停车排除。
(7)统一集中控制的多台电动机,应检查联锁装置和统一制动装置是否正常可靠。
(8)远控或多点控制的电动机,应检查各控制点“起、停”信号是否正确,并检查相对应的联锁装置是否可靠。互为备用自起动的电动机应检查电气联锁和机械联锁装置是否可靠。
(9)绕线转子电动机电刷、集电环的检查:
1)电刷与集电环间接触磨损是否正常,运行中有无火花,通常应清理集电环表面,并用零号砂布打磨集电环,并校正电刷弹簧的压力;打磨时应用与集电环同弧的压板压住。见图13-1。
2)电刷铜辫子是否完好,接触是否紧密,是否与外壳短路及过热现象。电刷磨损到2/3时应更换。
3)电刷与刷握内应无污垢,如有积碳应及时清除干净。
(10)运行中的电动机,若绕组的绝缘电阻值与上次相比较(换算到同一温度下)降低50%及以上时,则应做耐压试验。绝缘电阻的测量一般是每6个月进行一次。
(四)电动机检修试验的周期及项目内容
(1)电动机的检修应根据安装场所的环境条件、电动机的型号及运行情况确定。一般情况下,小修的周期为半年~1年;大修的周期为1~2年。使用环境良好的场所,周期可适当延长一年。
(2)电动机小修项目内容:
1)清除电动机外部灰迹及油垢。
2)检查轴承及其润滑情况,可补或换润滑油,或更换轴承。
3)检查集电环和换向器,调整或更换电刷。
4)紧固各部螺钉(接线、地线)。
图13-1 集电环的正确打磨方法
5)摇测绝缘电阻。
6)检查引出线的连接及包扎捆绑绝缘情况是否良好。
7)检查和清扫起动控制设备,检查操作标志字样是否清楚;起动程序及动作是否正常,元件有无损坏或缺陷等。
8)清除内部积灰,检查定子和转子有无不妥或扫膛等。
(3)电动机大修项目内容:
1)小修各项目内容。
2)电动机解体,清洗内部污垢油渍。
3)检查定子绕组、磁极绕组的绝缘情况,槽楔是否松动,线圈匝间有无短路或烧毁痕迹,若有短路或烧毁且不能妥善处理时,应更换绕组。
4)检查通风、冷却、润滑系统。
5)检查铁心有无松动及与转子有无摩擦痕迹。
6)检查笼型转子或绕组有无断裂或烧毁,转子平衡块及风扇是否松动完好。
7)绕组绝缘处理、刷漆、干燥、焊接、绑扎、紧固等。
8)电动机组装、喷漆防腐。
9)测量电动机绕组及起动装置的直流电阻,其结果与上次结果或制造厂数据比较,差值不应大于20%,且三相平衡。测出的电阻值应按下式换算成同一温度下的数值:
式中 R1——温度为t1时所测得的直流电阻值;
R2——换算到温度为t2时的直流电阻值。
10)高压电动机保护装置的检查、调整及试验。
(4)交流电动机大修后的试验项目:
1)绝缘电阻及500kW以上的吸收比的测量。
2)定子绕组交流耐压试验,40kW以下可摇测绝缘电阻(1000V绝缘电阻表)。
3)绕线转子异步电动机绕组的交流耐压试验。
4)转子及定子绑线的绝缘电阻(一般用2500V的绝缘电阻表)。
5)定子绕组的直流电阻。
6)起动变阻器的绝缘电阻、直流电阻及交流耐压试验。
7)定子绕组的极性及其连接的正确性。
8)高压电动机及容量在320kW及以上的电动机应做直流耐压及泄漏电流的测量。
9)高压电动机轴承的绝缘电阻。
10)空载试验及转速的测定。
(5)直流电动机大修后的试验项目:
1)测量励磁机励电枢绕组对轴及金属绑线的绝缘电阻。
2)测量绕组对外壳、电枢绕组及绑线对轴的交流耐压试验。
3)测量绕组的直流电阻。
4)测量电枢整流片间的直流电阻。
5)测量可变电阻器的绝缘电阻、直流电阻及交流耐压试验。
6)检查绕组的极性及联结组标号的正确性。
7)空负荷试验及转速的测定。
(6)同步电动机大修后的试验:
1)绕组对机壳及其相间绝缘电阻的测定。
2)绕组冷态下的直流电阻。
3)励磁机试验。
4)空载试验及转速的测定。
5)绕组对机壳交流耐压试验。
6)轴电流的测量。
7)绕组的极性及联结组标号的正确性。
(7)对于不可逆电动机及驱动的设备,检修后应对其转动方向是否与原来标明的方向一致加以说明。
(五)电动机异常运行及故障的处理方法
(1)电动机发生下列情况之一者应立即停止运行:
1)电动机或起动器内冒烟起火。
2)电动机剧烈振动,危及安全运行。
3)轴承温度超过允许最高温度值。(www.zuozong.com)
4)电动机温度超过允许值且转速下降。
5)单相运行。
6)电动机内部发生撞击或扫膛。
7)电动机堵转运行。
8)电动机声音不正常、吼叫、绞磁声。
9)电动机转速不正常时等。
(2)运行中的电动机发生故障后处理程序:
1)切断电源并拆下传动带或解开联轴器。
2)检查电源电压是否正常。
3)检查起动设备是否正常,保护装置及空投试验是否正常。
4)电动机驱动的设备是否正常,能否盘车,有无卡阻。
5)电动机有无故障,有无断线、碰壳,直流电阻三相是否相等,绝缘电阻是否正常;有无局部发热烫手。
6)电动机轴承是否损坏卡住,润滑脂是否干枯、变质或严重缺油,手能否转动电动机。
7)打开电动机端盖,检查定子有无烧焦、烧断,转子铜条断裂及扫膛。
8)电动机能否空载运行,空载电流三相是否相等且近似为额定电流的1/3,空载运行是否正常等。
9)没有找出原因时,不得强行起动。
10)电动机及起动器周围温度是否过高等。
(3)电动机起动时的故障判断。电动机起动后,不转、达不到全速、“嗡嗡”声严重且不转、起动困难或有焦糊味、打火、冒烟等异常现象,这时应立即将电源切断,并检查原因,原因可能是:
1)电源电压太低或断相。
2)定子回路有断线现象。
3)转子回路断线或接触不良。
4)电动机或被拖机械卡阻。
5)转子与定子相碰扫膛。
6)负荷太重。
7)电动机内部有局部短路现象。
8)电动机绝缘电阻太低。
9)起动设备故障或起动设备选择不当或操作有误。
10)电动机绕组极性或接线方式有误、电动机平衡性能不良或电动机与被拖设备不匹配等。
(4)电动机运行中产生过热的原因:
1)电压、电流、转速不正常。
2)负荷太重或过负荷时间太长。
3)内部错误接线或内部局部短路。
4)线圈包扎不紧或浸漆不充分,绝缘材料之间存在空隙。
5)绝缘电阻太低,漏电严重。
6)周围空气温度太高或通风不良。
7)轴承损坏或严重缺油或装配时配合不良。
8)传动带过紧或联轴器装配不好。
9)单相运行或通风槽堵塞。
10)电刷与集电环不匹配、质量差。
11)风叶故障。
12)电动机与负荷不匹配等。
(5)电动机集电环上严重冒火的原因:
1)电刷压力调整不均匀。
2)电刷与引线接触不良。
3)集电环表面不平、有麻点砂眼或有污垢。
4)电刷选择不当,质量差。
5)维护不当,长时间不清扫检查。
6)检修质量低,刷架调整不当。
7)电刷在刷握内被轧住。
8)电刷与集电环不匹配等。
(6)电动机振动太大的原因:
1)转子不平衡。
2)带轮不平衡或轴孔偏小。
3)轴头弯曲。
4)被拖设备不平衡或偏小。
5)电源质量不良。
(7)电动机运行时电流不稳定的原因:
1)绕线转子异步电动机一相电刷接触不良。
2)绕线转子异步电动机集电环短路装置接触不良。
3)绕线转子异步电动机转子一相断路。
4)笼型电动机转子断条或起动设备某相接触不良。
5)所带负载不稳定,或电源质量不良。
(8)电动机运行时声音异常的原因:
1)定子与转子相碰。
2)电动机单相运行。
3)转子风叶碰壳。
4)转子与绝缘纸摩擦。
5)轴承严重缺油。
6)轴承损坏。
7)线圈接线有误。
(六)高压电动机检修时应注意的安全事项
(1)检修高压电动机及其起动装置时,应填写作业票,并且做好下列安全措施:
1)断开变配电所(室)送往高压电动机回路高压柜上的开关,或将小车开关从柜内拉出并关门上锁,然后在合闸操作手柄或控制盘上合闸转换开关的手柄上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标志牌。
2)在高压电机起动柜的总开关的上闸口验电,确认无电并经放电后,装设临时接地线或在隔离开关闸口间设置绝缘隔板。
3)若拆开电缆头,必须三相短路接地。
4)拆开电动机与机械设备相连接的联轴器或带轮上的传动带,防止电动机转动。同时在机械设备的输入或输出等可控部位悬挂“禁止转动”的标志牌。
5)必要时,应在周围设置围栏绳,以免非作业人员进入现场。
(2)禁止在转动着的电动机及其相关装置上进行作业。如必须在转动着的电动机转子电阻回路上进行作业时,应先提起电刷或将电阻完全切除。作业时,应使用有绝缘手柄的工具,穿绝缘靴并站在绝缘垫上;在运行中进行研磨电动机转子上的集电环或换向器时,应将袖口扎紧,并戴上护目镜。
(3)电动机的引出线、电缆头以及外露的转动部分,均应装置牢固的遮栏或护罩。电动机的外壳、起动装置的外壳均应可靠接地。禁止在运转中的电动机接地线上进行作业。
(4)电动机抽心时,所用的起重设备及吊具应满足吊重的需要,并检查合格;抽心应编制方案且把所用器具及材料准备齐全,并有足够大的场地;抽心应按起重安全规程进行,并保证不触及电机的线圈、集电环、碳刷及绝缘部分等。抽心必须由电钳工、起重工配合。进入定子内作业时,必须穿软底鞋,且不得携带任何金属物品。
(5)高压电动机起动装置的检修应按设备的检修规程进行,检修后应进行调整及试验,电动机的起动装置,必须保证能在短路、过负荷、欠电压、过热、油压或水压不够或者发生差动时可靠跳闸。检修后的起动装置空操作应正常,且模拟的跳闸信号输入后应可靠动作。
(6)在检修作业尚未全部终结,而需要送电试验电动机或起动装置时,应收回作业票,并通知机械检修等有关人员,方可送电。送电后,必须执行电气安全有关规程和操作规程。
(7)高压电动机的起动装置若安装在较潮湿的场所,除必须有良好的外壳接地保护外,进行操作试验时,作业人员必须戴绝缘手套,并站在绝缘垫上进行操作。
(8)高压电动机的检修作业,还必须严格执行保证安全的其他组织措施和技术措施。
(七)低压配电装置及电动机检修时的安全事项
(1)低压配电柜(箱、盘)、低压线路干线上的作业,应填写小组作业票;在低压电动机和照明回路上作业,应使用第三种作业票,即口头或电话命令,同时应做好以下安全措施:
1)低压线路或设备上作业,至少由两人进行。
2)将被检修的电气设备或线路的各个电源断开,取下熔断器,并在隔离开关操作手柄上挂“禁止合闸,有人工作!”的标志牌。在无人值班的配电室,应将门窗锁好,或派专人看守,以防不测。
3)作业现场的进线侧或主开关上闸口,应进行短路接地,或将进线侧的主开关的操作手柄锁住,以防误操作。进行上述措施时,应先验电放电,同时作业中应确保无电。
4)低压母线或低压干线上作业,应将母线或干线接地短路。如柜内进线开关相间距离太小,无法进行短路接地时,除将开关断开外,可在进户处将电源线短路接地。短路接地作业后应立即拆除。
(2)低压电动机及其起动设备的检修作业必须做到:
1)将电动机与被拖动设备连接的部位拆开。
2)起动设备的总开关拉开且锁住,并将控制回路的熔断器取下保管好。
3)大型电动机抽心必须严格按工艺要求进行,除电气作业安全外,还应注意起重吊装的安全措施。
4)起动设备检修后,必须进行调整、试验和空操作试验。
(3)作为切断电源用的总开关或熔断器,在检修后恢复送电时,为防止送电至有短路或接地的回路而发生电弧,操作人员应戴手套和护目镜。熔丝的容量不得随意更换,应按原设计规定使用配备。
(4)工厂及实际生产、生活当中,以低压电为主,作业人员不能因电压低而产生麻痹思想或有对作业不负责任的态度,必须处理好低压线路中的绝缘、相间距离、保护接地及漏电、短路、过负荷、过热等保护的调整及试验。
(5)低压检修作业,还必须严格执行保证安全的其他相应措施。
(八)二次回路检修作业的注意事项
(1)继电保护、电气仪表等二次回路上的检修作业,应与一次电气设备、线路停电检修同时配合进行。
(2)当二次回路检修作业需要将高压电气设备全部停电、部分停电或不停电,且需要做安全措施的,都要填写作业票,如:
1)进行二次回路通电试验、整组保护装置调整试验,当需要移开或越过高压室遮栏,应将高压电气设备停电的。
2)作业人员与导电部位,处于安全距离,高压电气设备可不停电,但需要装设临时遮栏等安全措施。
3)检查高压电动机及其起动控制设备的继电保护装置及仪表,需要将高压电气设备停电。
(3)作业本身不需要停电,且无偶然触及导电部位的危险,并允许在带电设备外壳上进行作业的,都要填写小组作业票,如:
1)串联在一次回路的电流继电器,持有特殊绝缘的传动装置,可以在不停电的运行中改变整定值。
2)继电器和保护装置,可以不断开所保护的高压电气设备而进行校验检查等。
(4)检修作业至少应由两人进行。
(5)在部分停电的保护盘上进行作业时,应将检修设备与运行设备用明显的标志隔开,如用红布帘、尼龙薄膜及封条等。
(6)二次回路作业中,应使用具有绝缘手柄的工具,为了避免在作业中误将金属杆件短接端子排或接点,一般应将使用的工具上的杆件套上绝缘管。
(7)在保护盘上进行开孔等振动较大的作业时,应有防止运行设备误掉闸、防止电气元件振动脱落及金属屑落入元件的措施。
(8)在带电的电流互感器二次回路上作业时,应采取下列安全措施:
1)严禁将电流互感器二次侧开路。
2)将电流互感器二次绕组短路时,必须使用短路片或短路线。短路应妥善可靠,禁止用导线缠绕。
3)禁止在电流互感器与短路端子之间的回路上进行任何作业。
4)作业必须认真负责,不得将回路的永久性接地点断开。
5)作业时,必须有人监护,并使用绝缘工具,站在绝缘垫上作业。
(9)在带电的电压互感器二次回路上作业时,应采取下列安全措施:
1)严禁电压互感器二次侧短路,作业时应使用绝缘工具。必要时,作业前停用有关保护装置。
2)在电压互感器上接临时负荷时,必须通过值班员的许可,并装设专用的开关及熔断器。
3)电压互感器二次回路通电试验时,必须断开电压互感器一次侧的隔离开关或取下一次熔断器,以避免将电压反送至一次主回路。
(10)所有电压互感器和电流互感器的二次绕组必须有永久性的可靠的保护接地。检修作业中不得断开。
(11)检修或检验二次回路的作业人员,不得进行任何倒闸操作。在进行开关传动试验时,应事先通知值班员,并得到允许后方可拉合开关。作业完毕后,请值班运行人员验收。
(12)二次回路上的作业完毕后,必须彻底清点工具,并清除导线线头,拆开临时短路或接地部位,恢复二次回路原来正常接线和工作状态,然后由监护人检查验收合格。
(13)二次回路上的作业必须有详细记录,更动部位应向运行人员交待清楚,并标注在二次结线图上。
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