王耀華

(東南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 南京 210000)

化工電氣設(shè)備由于運(yùn)行工況復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障。基于化工電氣設(shè)備的特點(diǎn)及其重要性，如果不對(duì)化工電氣設(shè)備的故障進(jìn)行有效的預(yù)防，一旦發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)化工電氣設(shè)備造成較大影響，同時(shí)也會(huì)破壞化工電氣設(shè)備。為此，我們應(yīng)根據(jù)化工電氣設(shè)備特點(diǎn)，對(duì)其故障種類進(jìn)行梳理，同時(shí)對(duì)故障的成因進(jìn)行分析，制定有效的電氣故障預(yù)防措施，保證化工電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中能夠避免故障的發(fā)生，提高化工電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

1 化工電氣故障種類

化工電氣設(shè)備在運(yùn)行中的故障主要分為七類，對(duì)化工電氣設(shè)備的危害較大。為了有效解決化工電氣設(shè)備的故障問(wèn)題，我們首先應(yīng)對(duì)化工電氣故障種類進(jìn)行分類，并對(duì)其各自的故障類型有較為深入的了解。

1.1 短路故障

化工電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象造成電纜開(kāi)關(guān)跳閘。這種短路故障較為常見(jiàn)，可以通過(guò)必要的措施予以預(yù)防。如果不能有效解決短路故障問(wèn)題，電纜或者照明控制箱將無(wú)法正常工作，會(huì)對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)造成影響。

1.2 電氣斷路故障

電氣斷路故障在發(fā)生時(shí)，主要是電氣線路因故障斷開(kāi)，影響電氣線路的運(yùn)行。由于電氣斷路是電氣線路完全斷開(kāi)，造成線路無(wú)法通電，對(duì)電氣線路的正常運(yùn)行造成了較大的影響。所以，電氣斷路故障問(wèn)題必須得到有效的預(yù)防，避免電氣斷路影響電機(jī)運(yùn)行。

1.3 電機(jī)絕緣不合格

對(duì)于化工電氣設(shè)備而言，由于化工企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，有些部位的電氣設(shè)備需要達(dá)到絕緣標(biāo)準(zhǔn)。特別是對(duì)于電機(jī)而言，電機(jī)是主要的電氣設(shè)備，在運(yùn)行當(dāng)中需要達(dá)到絕緣要求，如果電機(jī)絕緣不合格，會(huì)影響電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)對(duì)電機(jī)的安全性造成影響。

1.4 電氣設(shè)備發(fā)熱

化工電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中雖然有自然發(fā)熱的現(xiàn)象，但是如果設(shè)備溫度異常升高，則代表電氣設(shè)備在內(nèi)部出現(xiàn)了較大的故障。目前電氣設(shè)備發(fā)熱故障主要表現(xiàn)在內(nèi)部電路燒斷或者電容器柜異常發(fā)熱等方面，對(duì)電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了較大的影響。

1.5 電氣設(shè)備異音

判斷化工電氣設(shè)備是否正常的主要依據(jù)就是檢查電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中是否存在異音。異常聲音的發(fā)生多數(shù)都是由于電氣設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行異常，一旦聽(tīng)到電氣設(shè)備出現(xiàn)異常聲音，我們應(yīng)首先檢查電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，并迅速找出異音出現(xiàn)的部位。

1.6 電機(jī)振動(dòng)

化工電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。這種振動(dòng)頻次在允許的范圍之內(nèi)，說(shuō)明電機(jī)的運(yùn)行狀況良好，如果電機(jī)的振動(dòng)幅度較大，電機(jī)的振動(dòng)頻次較高，說(shuō)明電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)了故障，需要及時(shí)停機(jī)進(jìn)行檢查，對(duì)電機(jī)異常振動(dòng)的原因進(jìn)行判斷。

1.7 電機(jī)電流超額定值

化工電氣設(shè)備電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，容易出現(xiàn)電機(jī)電流超額定值的現(xiàn)象。對(duì)于化工電氣設(shè)備而言，電機(jī)電流超出額定值主要表現(xiàn)在研磨水池泵超電流和綜合泵房消防穩(wěn)壓泵超電流。所以，對(duì)于這一故障，首先應(yīng)明確超電流的部位在哪里。

2 化工電氣故障的形成原因

2.1 短路故障原因

之所以存在多種短路原因，主要是因?yàn)橛绊戨姎饩€路的因素較多，電氣設(shè)備、電氣元件、自然環(huán)境和人為事故，都會(huì)對(duì)化工電氣線路造成不利影響。因此，在對(duì)短路故障進(jìn)行排查時(shí)，應(yīng)從以下三個(gè)方面入手。

(1)電氣設(shè)備、元件的損壞。如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行時(shí)被擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路等。

(2)自然的原因。如：氣候惡劣，由于大風(fēng)、低溫導(dǎo)線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應(yīng)，設(shè)備過(guò)電壓，絕緣被擊穿等。

(3)人為事故。如：工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屑性短路，人為疏忽接錯(cuò)線造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等等。

2.2 斷路故障原因

電氣線路斷路故障的出現(xiàn)，并不是無(wú)據(jù)可尋的。綜合化工電氣線路的斷路故障情況，目前造成斷路故障的原因無(wú)外乎三種：主要包括線路斷線、接觸點(diǎn)松脫和熔斷器三相沒(méi)有同時(shí)熔斷。掌握了這些故障原因，就能夠有效的避免斷路故障的發(fā)生。

2.3 絕緣低原因

電機(jī)在工作中會(huì)發(fā)熱，漆包線上面的絕緣漆會(huì)隨著溫度上升而揮發(fā)，絕緣度就會(huì)下降，所有電機(jī)絕緣度都會(huì)隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)而下降的，所以要注意電機(jī)溫度不要太高，另外受潮，絕緣老化，絕緣破損，粉塵都會(huì)造成絕緣下降。

對(duì)于化工電氣設(shè)備中的電機(jī)而言，電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，容易受到外界因素的影響，使電機(jī)的外表線路和外殼受損。同時(shí)，電機(jī)的絕緣性也會(huì)變差，對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)造成較大的影響。所以，絕緣低的原因主要與電機(jī)的外保護(hù)狀況有直接關(guān)系。

2.4 電氣設(shè)備發(fā)熱原因

化工電氣設(shè)備異常發(fā)熱通常都是有原因的，除了電阻的有功損害異常增加之外，電解質(zhì)的有功損耗異常增加也是導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)熱的主要原因。所以，電氣設(shè)備的發(fā)熱原因比較容易判斷，一旦遇到電氣設(shè)備發(fā)熱，可以首先考慮是否是以下兩個(gè)因素造成的。

(1)電阻的有功損耗

電力系統(tǒng)導(dǎo)電回路的金屬導(dǎo)體都具有相應(yīng)的電阻,當(dāng)通過(guò)負(fù)荷電流時(shí),必然有一部分電能按焦-楞次定律以熱損耗的形式消耗在電阻上

(2)電介質(zhì)的有功損耗

由固體,液體或氣體等電介質(zhì)材料構(gòu)成的絕緣結(jié)構(gòu)是高壓電器設(shè)備中不可缺少的重要部分。金屬導(dǎo)電材料和電介質(zhì)絕緣材料是所有電氣設(shè)備不可缺少的兩個(gè)組成部分。同樣導(dǎo)電體周圍的電介質(zhì)在交變電場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生能量消耗,通常稱為介質(zhì)損耗。

2.5 電氣設(shè)備異音原因

對(duì)于化工電氣設(shè)備而言，異音的故障原因相對(duì)較多，電氣設(shè)備內(nèi)部配件、外接線路或者外部連接配件在運(yùn)行過(guò)程中都容易發(fā)生異音的現(xiàn)象，對(duì)電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此，對(duì)于異音的分析，應(yīng)采取重點(diǎn)檢查和排除法的方式。

① 轉(zhuǎn)子和定子絕緣紙相擦；② 軸承磨損或油內(nèi)有沙礫等異物；③ 定轉(zhuǎn)子鐵芯松動(dòng)；④ 軸承缺油；⑤ 風(fēng)道堵塞或風(fēng)扇擦風(fēng)罩；⑥ 定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；⑦ 電源電壓過(guò)高或不平衡；⑧ 定子繞組錯(cuò)接或短路。

2.6 電機(jī)振動(dòng)的原因

電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，影響其穩(wěn)定運(yùn)行的因素較多，其中導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)的原因也相對(duì)較多，造成了電機(jī)的異常振動(dòng)。經(jīng)過(guò)分析，電機(jī)振動(dòng)的原因主要表現(xiàn)在以下10項(xiàng)原因中，對(duì)電機(jī)的整個(gè)振動(dòng)產(chǎn)生了不利的影響。因此，在電機(jī)振動(dòng)的原因中應(yīng)逐項(xiàng)排查。

① 由于磨損軸承間隙過(guò)大；② 氣隙不均勻；③ 轉(zhuǎn)子不平衡；④ 轉(zhuǎn)軸彎曲；⑤ 鐵芯變形或松動(dòng)；⑥ 聯(lián)軸器(皮帶輪)中心未校正；⑦ 風(fēng)扇不平衡；⑧ 機(jī)殼或基礎(chǔ)強(qiáng)度不夠；⑨ 電動(dòng)機(jī)地腳螺絲松動(dòng)；⑩ 籠型轉(zhuǎn)子開(kāi)焊或斷路，繞線轉(zhuǎn)子斷路，加定子繞組故障。

2.7 電機(jī)電流超額定值原因

對(duì)于電機(jī)電流超額定值的故障，主要原因原因可以總結(jié)為下述幾個(gè)?；趯?duì)電機(jī)電流超額定值故障的了解，一旦發(fā)生電機(jī)電流超額定值的情況，就可以從上述原因中尋找，保證電機(jī)電流超額定值的問(wèn)題能夠得到有效解決。

① 泵的出口壓力低，造成流量過(guò)大； ② 輸送比水比重大的流體；③ 機(jī)械故障，有卡住的地方，造成負(fù)荷增加；④ 三相電流不平衡；⑤ 密封填料過(guò)緊；⑥泵體故障。

3 化工電氣故障的預(yù)防和處理方法

3.1 短路預(yù)防措施

(1)正確安裝使用。

(2)經(jīng)常檢查維修。

(3)合理設(shè)置保護(hù)裝置

(4)按期檢修及預(yù)防性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)處理。

(5)做好防雨，防潮工作

化工電氣故障中，短路故障往往會(huì)使系統(tǒng)停運(yùn)。為了避免短路故障的發(fā)生，應(yīng)在電氣設(shè)備安裝過(guò)程中對(duì)連接線路進(jìn)行認(rèn)真檢查，并加強(qiáng)電氣設(shè)備的日常檢查和維修。同時(shí)，還要合理設(shè)置電氣保護(hù)裝置，避免短路給電氣設(shè)備造成損壞。

3.2 斷路預(yù)防措施

(1)對(duì)于容量較大的插入式熔斷器，在接線處可加墊薄銅片(0.2 mm)，這樣的效果會(huì)更好一些。

(2)檢查、調(diào)整熔體和熔座間的接觸壓力。

(3)接線時(shí)避免損傷熔絲，緊固要適中，接線處要加墊彈簧墊圈。

對(duì)于斷路故障的預(yù)防，首先應(yīng)增加必要的硬件設(shè)備。主要是插入熔斷器，避免線路因異常熔斷出現(xiàn)斷路。同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)接線裝置的檢查，保證接線裝置緊固達(dá)到要求，做好接線連接，避免因接線錯(cuò)誤造成斷路。

3.3 電機(jī)絕緣低的預(yù)防

保持電動(dòng)機(jī)清潔和良好的冷卻環(huán)境 ，在電動(dòng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口處，必須經(jīng)常保持清潔。進(jìn)風(fēng)口的周圍不得有塵土、油污、水漬和其它雜物，以防止這類東西吸入電機(jī)內(nèi)部，形成短路介質(zhì)或損傷電機(jī)繞組絕緣層；或阻斷電機(jī)的通風(fēng)冷卻而溫度升高，導(dǎo)致燒毀。

對(duì)于電機(jī)絕緣低的故障，我們?cè)诠收项A(yù)防過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電機(jī)的養(yǎng)護(hù)，不但要定期對(duì)電機(jī)的外表面進(jìn)行清潔，同時(shí)還要對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查。最重要的是做好電機(jī)內(nèi)部和外部的防塵，保證電機(jī)能夠達(dá)到清潔要求，提高電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。

3.4 發(fā)熱故障的診斷

(1)表面溫度法。根據(jù)測(cè)得的設(shè)備表面溫度,對(duì)照有關(guān)規(guī)定,凡溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)者,可根據(jù)設(shè)備溫度超標(biāo)的程度,設(shè)備負(fù)荷率的大小,設(shè)備的重要性及設(shè)備承受機(jī)械應(yīng)力的大小了來(lái)確定設(shè)備的缺陷性質(zhì)。

(2)同類比較法。在同一電氣回路中,當(dāng)三相電流對(duì)稱和三相設(shè)備相同時(shí),比較三相電流致熱型設(shè)備對(duì)應(yīng)部位的溫升值,可判斷設(shè)備是否正常。若三相設(shè)備同時(shí)異常,可與同回路的同類設(shè)備比較.當(dāng)三相負(fù)荷電流不對(duì)稱時(shí),應(yīng)考慮負(fù)荷電流的影響。對(duì)同類型機(jī)組在同參數(shù)下進(jìn)行測(cè)量比較。

化工電氣設(shè)備的異常發(fā)熱故障是有原因的，除了與電氣設(shè)備的連接線路有直接關(guān)系之外，還與電氣設(shè)備的內(nèi)部部件運(yùn)行狀態(tài)有直接關(guān)系。因此，在對(duì)發(fā)熱故障進(jìn)行診斷過(guò)程中，主要應(yīng)分析檢查其表面溫度是否超標(biāo)，同時(shí)，還要對(duì)同等設(shè)備的溫度進(jìn)行分析和比較。

3.5 電機(jī)異音處理

①修剪絕緣紙；②更換軸承或清洗軸承；③檢修定轉(zhuǎn)子鐵芯；④加油；⑤清理風(fēng)道，重新安裝風(fēng)罩；⑥消除擦痕，必要時(shí)車內(nèi)小轉(zhuǎn)子；⑦檢查并調(diào)整電源電壓；⑧消除定子繞組故障。

電機(jī)異音的產(chǎn)生有據(jù)可循，在對(duì)異音的處理中，主要可以采取上述措施，這些措施具有較好的全面性，能夠滿足電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)要求，可以達(dá)到消除電機(jī)異常雜音的目的。

3.6 振動(dòng)故障處理

①檢修軸承，必要時(shí)更換；②調(diào)整氣隙，使之均勻；③校正轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡；④校直轉(zhuǎn)軸；⑤校正重疊鐵芯；⑥重新校正，使之符合規(guī)定；⑦檢修風(fēng)扇，校正平衡，糾正其幾何形狀；⑧進(jìn)行加固；⑨緊固地腳螺絲；⑩修復(fù)轉(zhuǎn)子繞組，修復(fù)定子繞組。

振動(dòng)故障的處理，需要檢查的部件較多，需要配合的部件也比較多，在具體的檢查中，應(yīng)對(duì)可能產(chǎn)生振動(dòng)的所有部件進(jìn)行檢查，同時(shí)還應(yīng)對(duì)相關(guān)的部件進(jìn)行修復(fù)，保證振動(dòng)故障能夠得到有效的消除，提高電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，提高電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

3.7 電機(jī)超電流處理

(1)如果水泵的轉(zhuǎn)速過(guò)高，降低水泵轉(zhuǎn)速。

(2)實(shí)際使用揚(yáng)程低于泵揚(yáng)程太多導(dǎo)致流量太大，解決辦法：關(guān)小出口閥門(mén)控制水泵流量。

(3)泵軸彎曲，軸承磨損或損壞，應(yīng)該校正調(diào)直泵軸、修理或更換軸承。

電機(jī)超電流是一種嚴(yán)重的故障類型，在具體處置過(guò)能程中，不但要對(duì)水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行降低，同時(shí)還要對(duì)閥門(mén)出口進(jìn)行關(guān)小，保證實(shí)際使用的揚(yáng)程達(dá)標(biāo)。此外，還要對(duì)泵軸進(jìn)行校正和調(diào)整，保證泵軸能夠達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)要求。

4 結(jié) 論

通過(guò)本文的分析可知，在化工電氣故障處理過(guò)程中，正確分析化工電氣故障的種類，并對(duì)化工電氣故障的原因進(jìn)行分析，是做好化工電氣故障預(yù)防的重要措施。因此，我們應(yīng)對(duì)化工電氣故障引起足夠的重視，做到按照化工電氣故障的特點(diǎn)和內(nèi)容制定有針對(duì)性的措施，保證化工電氣設(shè)備故障能夠得到預(yù)防和處理，提高化工電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，為化工電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。

[1] 呂秀霜;;三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障維修及節(jié)能方法探討[J];機(jī)電信息;2011年03期.

[2] 吳睿;基于LabVIEW和HHT的機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究[D];昆明理工大學(xué);2012年.

[3] 丁東方;港口起重機(jī)電氣故障可視化研究[D];武漢理工大學(xué);2010年