水泥企业电气常见“软故障”的快速判断方法

【摘要】现代化水泥企业电气设备种类繁多，掌握一些快速判断和处理问题尤其是各种“软故障”的方法，就能保证生产连续稳定运行。电动机机械故障的判断方法。电动机常见电气故障的判断方法。电气回路接触不良造成的故障。电气回路干扰造成的故障。

【关键词】“软故障”；电动机类故障；电气回路故障、；对比法；统计

一、前言

现代化水泥企业电气设备种类繁多，有些设备的故障要有专业的检查设备和技术才能判断出来，但大多数电气设备还是属于通用设备，出现的故障通过常用的检测手段可以判断，可也有些故障并不是一直存在，或者出现的时间很短，然后自动恢复正常，或者是设备带病运行的提前预断，这些故障就是我们常说的“软故障”，也是设备运行中出现的各种前期预兆，这些故障现象绝大多数通过万用表或者电流表以及听、摸就可以判断出来，为我们计划检修提供依据，由于准备充分，就可以短时间内处理完毕进而保证生产连续运行，因此快速判断故障的方法就显得很重要。对于电气人员，掌握一些快速判断和处理问题尤其是各种“软故障”的方法，就能保证生产连续稳定运行。本人长期在生产一线工作，总结了一些常用电气“软故障”的判断方法，下面叙述，和广大同行交流。

二、常见电气故障的种类和判断方法

1.电动机类

电动机是水泥厂用到最多的电气设备，故障主要有机械和电气故障2类。其中机械故障又分为电机自身缺陷造成的故障和外部的传导故障,电机本身的常见机械故障有电机转子动平衡不好（例如轴弯）、轴承内外套配合不好、前后轴承有问题等，机械故障会造成电动机的震动超标，或者前后轴承温度较高，进而大大缩短轴承寿命，造成扫膛。电动机的电气故障常见为相间短路、匝间短路、接地、缺相、转子回路开路，电机引出线、接线端子烧毁，电刷打火等。

1.1电动机机械故障的判断方法

电动机的机械故障主要采用听、摸的方法来判断，这是因为各种原因最终会体现到震动和温度上来，所以多数问题通过经验就可以判断出来。听就是用大号的螺丝刀或者专用听诊探针来听电机轴承的声音，通过不同声音判断轴承的运行状态，然后分辨各种声音或者震动的源头，找到问题所在。摸主要是感觉温度是否超过允许范围，同时也可以大致感觉各部震动的幅度。大家都知道，声音有2个参数来描述，一个是频率，一个是振幅，也就是不同的故障会产生不同频率的声音或者振幅。当一台电动机正常运行时，会发出有规律的轴承滚动和电磁噪声，基本上和电动机运行转速频率一致。当电动机出现和转速不同频率的声音时，就说明有问题了，主要有2类故障。第1类是电机同轴度不好，也就是转动部件的转动惯量分布不均，造成震动，然后和电机固有频率发生作用，产生一个比电机运转频率低的低频震动，随着同轴度不好的加大，振幅也会加大。主要以下几种表现形式，（1）电机对轮不正、或者连接销子不对称，这时听电机轴承部位的声音会感觉到电机整体明显的低频震动，且电机整体震动加大，多数会听到对轮发出的金属摩擦声音。（2）电机的轴承内套或者外套配合不好，间隙较大时很容易能感到低频震动，同时伴随故障部位的温度升高，若间隙不是很大，则主要表现是轴承部位的温升。（3）电机轴承间隙较大，这时除了有低频震动外，还会听到轴承滚珠和轨道的撞击声音，同时伴随温度升高。（4）电机转子动平衡不好，这种故障较难判断，这时听电机各运转部位声音都是正常，只是整体震动较大，但仔细听会感受到低频震动，对于大型电动机，尤其是启动时间较长的鼠笼型电机，会有转子笼条开焊的情况出现，也就是转子的动平衡发生了改变，这时低频震动的声音很明显，也就是大家俗称的“喘气”，同时伴随电流表的摆动。第2类是电机同轴度较好，但电机震动或者温升都较大。主要有这些表现形式。（1）负载震动的传导，也就是电机拖动设备震动较大，带动电机相应震动，这种情况可以通过负载和电机振幅的不同来判断故障源头。（2）电动机轴承缺油，这时会听到明显的滚珠和轨道之间吱吱的高频金属摩擦声，同时伴随温升。（3）轴承轨道或者滚珠有麻子，轨道有麻子，会有和电机运行频率一致的金属撞击声音出现，而滚珠上有麻子，会有随机的金属撞击声音出现。（4）轴承保持架松动，也就是大家常说的轴承花篮松，这时会听到和电机转动频率接近的哗啦哗啦的金属碰撞声，如果电机震动不大且温升正常，这种声音可以继续运行。（5）电机地脚松动，这时会有电机整体震动，紧固即可。（6）电机安装平台震动较大，这种情况虽然电机震动也大，但由于和平台一起震动，对电机本身伤害有限，可以运行。（7）电机运行各项参数基本正常，但温升较大，这种情况多半是电机铁芯导磁材料不好，造成效率低下，铁损大大增加，往往会听到较大的电磁噪声。

综上所述，电机运行中的机械故障的基本判断方法就是分频，由于汉字发音的局限性，本人形容不出来每种故障具体的声音，但通过对声音不同频率的研究统计，对比正常和故障情况下的不同频率的声音和振幅，配合温升，可以解决绝大多数电动机的运行故障判断问题。

1.2电动机常见电气故障的判断方法

电动机的常见电气故障本节开头已有叙述，这里对一些简单的故障判断方法不再叙述，只说一些容易忽略的判断方法。（1）匝间短路，这种故障可以通过测量直流电阻来判别，通常三相电流会有较大不平衡，且伴随电机温升，对于较小型的交流电动机，例如7.5KW以下，用普通万用表即可大致测量电机的直阻，而且平时注意记录小型电机的直阻范围，比对即可。（2）电动机引出线烧断引起的缺相故障。普通的缺相故障很好判断，容易引起忽略的是，电机引出线从接线端子内侧烧断，这样通过检测结果很容易认为电机绕组开路，而打开电机接线端子板检查一下就会发现这类故障，可以避免重绕电机，带来不必要的经济损失。（3）绕线型电动机转子回路开路。这种故障发生较少，因此容易忽略。例如检查定子回路一切正常，但电机启动电流极大，这时将转子回路各线圈打开，检查通断和测量直阻即可。（4）绕线型电动机滑环轻微烧毁，这时电动机会有火花出现，可以用细油石（俗称磨刀石）做成和电刷一样尺寸的小块，放入刷裤，然后用辅助传动转电机，很快就会恢复。

2.电气控制回路

2.1电气回路接触不良造成的故障

对于电气回路，一般来讲，纯粹的短路和开路故障很好判断，也就是我们常说的“硬故障”，也可称为静态故障，但少数情况下，短路并没有接实，开路并不彻底，这类故障就是我们俗称的“软故障”，或者叫动态故障。这一类故障判断难度较大，这里重点叙述。先举一个动态开路的例子，有一个空压机控制盘，盘内有多个中间继电器用于控制，突然发生无任何征兆跳车，反复检查未能发现故障点，但开车后过一段时间故障依旧，停车后用电阻法测量每个继电器的线圈，然后对比直阻，其中有一个应答继电器的线圈直阻为700欧姆，而正常直阻应该在400欧姆左右，更换继电器后开成正常。这次故障原因是由于继电器线圈停车时冷却下来，开车很正常，但过一段时间，线圈接触不良的地方产生热量，造成线圈直阻越来越大，直到小于吸合电流时跳车。此类故障常见于控制回路，主回路往往电流较大而造成实质性开路。此外，如果回路中接点接触不良，同样会产生此类故障。再举一个动态短路的例子。例如我公司石灰石取料机，曾经有段时间无故偷停，检查未发现故障点，也可以正常开车，但运行一段时间继续偷停，后用电阻法检查所有继电器接点和线圈正常，检查线路发现中控停车信号线之间有一定阻值，但不能造成继电器吸合，由于取料机上震动较大，造成有时短路，类似中控正常停车，更换电缆后一切正常。综上所述，由于软故障是开车时随机发生的故障，而我们检查的时候通常是停车状态，所以检查这类故障较有效的方法就是对比法，对比正常电阻、电流、电压等是否符合要求，这样就能很快找到故障点。

2.2电气回路干扰造成的故障

这一类故障主要是模拟信号回路发生，尤其是一些毫伏信号传输距离稍大时，如果屏蔽层接地不良，而周围有较大电磁干扰源时就容易造成设备误动作。例如我公司3号水泥磨主减速机稀油站的压力过低信号，现场一次仪表传输为毫伏信号，一直运行良好。突然有段时间，磨经常由于压力低跳车，现场检查一切正常，每次跳车后也可以正常开车，后来发现岗位工在检查设备时使用对讲机距离二次数显仪表太近，这个干扰有时会造成仪表误动作，进而造成主机停车。还有我公司2号水泥磨滑履温度，曾经出现过中控显示温度过高跳车，但现场检查一次仪表没有问题，且温度信号从一次仪表出来是4-20MA信号，抗干扰能力很强，但中控显示有时温度忽高忽低。采用电压法测量传输电缆屏蔽层，有最高170V左右的感应电压，正是这个干扰造成温度误动作的发生，检查屏蔽层接地，发现接触电阻较大，改善后此温度中控显示正常。

三、结束语

水泥企业的电气故障种类很多，要想做到快速准确的判断处理故障，除了掌握一些基本的判断方法之外，平时的统计工作必不可少，也就是设备空载或者正常运行的时候，一些数据我们要及时统计并掌握，这样一旦设备发生故障，我们就有对比的依据，最后再举一个例子来说明这一点：我公司水泥窑在一次停窑后，主传动多次开车开不起来，电流超过截流设定值，当时我建议用辅助传动转窑，辅传电动机为37KW，运行电流70A左右，而我在辅传正常运行时测得电流是48A，所以我给公司领导说明情况，要求等辅助传动电流降到50A以下时再开主传动，结果一次开主传动成功。通过这个例子，我只是想说明作为电气技术或者管理人员，不仅要学习各种处理问题的方法，同时也要留意生产中的各种数据统计，只有这样，才能在设备出现问题的时候，及时处理，保证生产的稳定运行。