電氣設(shè)備隱性故障分析及解決方法

　　1、軟連接改成硬連接引起的設(shè)備隱性故

　　1.1、故障現(xiàn)象及處理

　　2005年3月，第2條生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速出現(xiàn)波動(dòng)， 波動(dòng)范圍為1.8～3.7r/Min， 而且沒有規(guī)律可循，嚴(yán)重影響了回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在停窯對(duì)托輪、減速器等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查后， 沒有發(fā)現(xiàn)異常問題；對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查也沒有發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步斷定是測(cè)速發(fā)電機(jī)故障?；剞D(zhuǎn)窯為直流拖動(dòng)， 由永磁式測(cè)速發(fā)電機(jī)進(jìn)行測(cè)速，在更換備用測(cè)速發(fā)電機(jī)開機(jī)后故障現(xiàn)象依舊。筆者在現(xiàn)場(chǎng)通過仔細(xì)檢查， 認(rèn)為回轉(zhuǎn)窯主電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)用滑塊連接不妥，因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 電動(dòng)機(jī)會(huì)由于各種原因而產(chǎn)生少許軸向竄動(dòng)， 主電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)用滑塊連接使測(cè)速發(fā)電機(jī)直接受到影響，從而引起測(cè)速發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)波動(dòng)。為此，把主電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)改用軸套連接，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)有輕微軸向竄動(dòng)時(shí)不會(huì)影響到測(cè)速發(fā)電機(jī)。更換軸套連接開機(jī)后回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速至今再?zèng)]有出現(xiàn)大的波動(dòng)。

　　1.2、原因分析

　　該回轉(zhuǎn)窯直流調(diào)速系統(tǒng)是帶有獨(dú)立勵(lì)磁的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。測(cè)速發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)直接用滑塊相連時(shí)，任何稍微的擾動(dòng)都會(huì)通過閉環(huán)系統(tǒng)重新作用到直流電動(dòng)機(jī)本身， 這反而不利于正常的生產(chǎn)。當(dāng)測(cè)速發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)用軸套相連時(shí)，測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)出的是平均反饋電壓，一些細(xì)小的擾動(dòng)可以被忽略掉，這樣可以保持電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。事實(shí)上，第2條生產(chǎn)線原先設(shè)計(jì)時(shí)直流電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)也是用軸套進(jìn)行軟連接的，維修人員在維修時(shí)發(fā)現(xiàn)軸套有一定磨損，把軸套換成了滑塊。由于新?lián)Q的軸承和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子配合比較緊密，轉(zhuǎn)子軸竄動(dòng)量小，更換后的一定時(shí)間內(nèi)對(duì)測(cè)速發(fā)電機(jī)的影響小。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，軸承會(huì)有少許磨損， 轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)會(huì)少許大些，直接影響到了測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋電壓的變化， 從而引起了這次回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速波動(dòng)。 

　　2、電動(dòng)機(jī)線鼻子氧化引起的設(shè)備隱性故障

　　2005年2月二線生料磨提升機(jī)電流由 60A 左右瞬間波動(dòng)到 100A 左右跳閘， 當(dāng)班電工進(jìn)行檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題， 
認(rèn)為是保護(hù)元件誤動(dòng)作所致， 于是重新開機(jī)， 但沒有完全開起來又跳閘。到配電室檢查發(fā)現(xiàn)空氣開關(guān)直接跳閘， 
電動(dòng)機(jī)保護(hù)器顯示缺相故障。當(dāng)班電工經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)有一相沒有阻值， 三相繞組對(duì)地絕緣阻值均為無窮大， 
根據(jù)傳統(tǒng)思維斷定是電動(dòng)機(jī)繞組有一相斷路， 于是打開電動(dòng)機(jī)抽出轉(zhuǎn)子，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)引出線沒有斷路的地方， 
也沒有發(fā)現(xiàn)繞組有擊斷的痕跡。于是當(dāng)班電工最終斷定是電動(dòng)機(jī)使用時(shí)間太長， 內(nèi)部接線有斷路所至， 要求更換電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)型號(hào)是Y280S－4， 功率為75kW， 額定電流143A，從1994年底投入使用至今沒有發(fā)生過故障。筆者聞?dòng)嵹s來對(duì)電動(dòng)機(jī)又進(jìn)行了仔細(xì)檢查，沒有發(fā)現(xiàn)新問題。但忽然想到也許是電動(dòng)機(jī)接線柱氧化造成接觸不良所致。仔細(xì)檢查電動(dòng)機(jī)引出線的接線柱和線鼻子，發(fā)現(xiàn)線鼻子顏色比較暗淡， 似有氧化跡象，抱著試試看的想法用銼刀和砂紙把接線柱和線鼻子仔細(xì)打磨了一遍， 
然后再用萬用表測(cè)量三相繞組， 三相均有阻值。重新裝好電動(dòng)機(jī)， 開機(jī)一切正常。故障原因也真相大白： 由于線鼻子氧化， 
造成電動(dòng)機(jī)一相引線接觸不良， 引起電動(dòng)機(jī)保護(hù)器動(dòng)作， 電動(dòng)機(jī)跳閘； 而后又重新直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)， 
可能在線鼻子氧化處發(fā)生弧光而致相間短路造成空氣開關(guān)跳閘。

　　3、電氣控制回路設(shè)計(jì)不周引起的隱性故障檢修磨機(jī)時(shí)， 需要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)，若切換速度太快， 則會(huì)引起空氣開關(guān)跳閘，如二線生料磨輔助電動(dòng)機(jī)（型號(hào)為DZ51－4， 功率13kW）就有時(shí)出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)空氣開關(guān)跳閘故障， 重新合上空氣開關(guān)時(shí)，有時(shí)輔助電動(dòng)機(jī)又能正常啟動(dòng)。經(jīng)過仔細(xì)研究其控制回路后， 筆者認(rèn)為控制電路設(shè)計(jì)上存在一些缺陷。原控制電路見圖 1。

　　這是一個(gè)典型的正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制電路圖，壓下SB1按鈕，接觸器kM1吸合， 輔助電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)； 壓下SB2 按鈕， 
切斷kM1回路， 接通kM2回路， 輔助電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。在正常情況下，此控制過程可以順利實(shí)現(xiàn)。但若磨機(jī)由正轉(zhuǎn)突然反轉(zhuǎn)時(shí)，如果此時(shí)kM1動(dòng)合觸點(diǎn)遲于kM2 動(dòng)合觸點(diǎn)前斷開，就會(huì)使kM1和kM2同時(shí)得電， 造成相間短路； 同時(shí)也有可能因?yàn)槟C(jī)反向啟動(dòng)電流過大而使kM1主觸點(diǎn)間電弧不能熄滅而造成相間短路。這是造成空氣開關(guān)有跳閘的主要原因，為此， 我們對(duì)原控制回路作了一些改進(jìn)， 見圖 2 所示。

　　改進(jìn)后的電路主要是增加了電氣互鎖觸點(diǎn)， 使kM1、kM2不能同時(shí)得電， 即可避免因鐵芯與銜鐵延時(shí)分開造成的相間短路故障；對(duì)因電弧不能及時(shí)熄滅而造成的相間短路故障，又增加了接觸器kM，當(dāng)kM1、kM2 失電時(shí)， kM 也失電， 
其主觸點(diǎn)斷開，使kM1、kM2主觸點(diǎn)換接時(shí)處于不帶電狀態(tài)，這樣，利用kM 和kM1、kM2對(duì)接觸器的主觸點(diǎn)構(gòu)成滅弧電路， 增強(qiáng)了熄弧能力。改進(jìn)后沒再出現(xiàn)類似故障。