化工電氣故障及處理方法探析

張強(qiáng)

（大慶油田化工有限公司甲醇分公司，黑龍江 大慶 163411）

化工企業(yè)電氣設(shè)備的運(yùn)行工況比較復(fù)雜，在使用過程中容易產(chǎn)生電氣故障。由于化工生產(chǎn)具有連續(xù)性，如果出現(xiàn)電氣故障則會(huì)直接影響到化工廠的正常生產(chǎn)，需要預(yù)防電氣設(shè)備故障的發(fā)生，對(duì)電氣故障的原因進(jìn)行歸納和分析，采取有效的預(yù)防措施來避免電氣故障的發(fā)生，提高化工電氣設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。

1 化工電氣故障產(chǎn)生的原因

1.1 短路故障

導(dǎo)致化工電氣短路故障的原因比較多，電氣設(shè)備老化、運(yùn)行環(huán)境的影響、人為因素等，都會(huì)對(duì)化工電氣設(shè)備和線路形成不利影響，進(jìn)行短路故障排查時(shí)，需要從如下多個(gè)方面入手解決：（1）電氣設(shè)備和元件的破損，比如，設(shè)備使用時(shí)間較長，絕緣部件產(chǎn)生老化、設(shè)備自身存在的缺陷、運(yùn)行電壓過高導(dǎo)致被擊穿，或者維護(hù)保養(yǎng)不合理使電氣設(shè)備損壞，從而引起電氣設(shè)備的短路。（2）環(huán)境因素，化工企業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)很多都具有較強(qiáng)的腐蝕性，如果存在物質(zhì)泄漏，使線路絕緣層破壞，使不同相線間出現(xiàn)電氣短路。受到雷電天然影響，高電壓的雷電進(jìn)入到電氣設(shè)備，由于過電壓而使絕緣被破壞。（3）人為因素，操作人員沒有嚴(yán)格安著操作規(guī)程，帶負(fù)載合閘，由于相間上存在閃絡(luò)而產(chǎn)生短路。接地線進(jìn)行合閘，會(huì)存在著接地短路問題。或者管理不到位，一些小動(dòng)物進(jìn)入到電氣設(shè)備中造成的短路。

1.2 斷路故障

化工電氣系統(tǒng)中出現(xiàn)斷路故障，使得供電回路斷開，無法正常輸送電能。多是由于接線端子松動(dòng)、熔斷器內(nèi)的電流超過上限值等原因引起的，需要按著斷路線路對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行依次檢查，可以快速地的查找到故障位置。

1.3 電氣絕緣故障

化工廠中的電氣設(shè)備的使用環(huán)境比較惡劣，必須要保證相關(guān)的電氣設(shè)備絕緣性達(dá)到使用要求，特別對(duì)于電機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，如果絕緣性能達(dá)不到要求，就會(huì)影響到電機(jī)性能，絕緣破壞嚴(yán)重電機(jī)會(huì)被燒壞，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)到電氣火災(zāi)，會(huì)對(duì)正常的生產(chǎn)造成影響。電機(jī)在正常工作條件下會(huì)產(chǎn)生熱量，內(nèi)部線圈的絕緣漆會(huì)受到溫度影響而揮出，長時(shí)間的運(yùn)行會(huì)使線圈的絕緣性能下降，需要保證電機(jī)風(fēng)扇的正常運(yùn)行，避免由于溫度過高而產(chǎn)生絕緣故障。同時(shí)，還要保證環(huán)境濕度達(dá)到要求，也不可以長時(shí)間運(yùn)行在粉塵較多的環(huán)境中。特殊環(huán)境下，應(yīng)該定制專用電機(jī)，不可以采用普遍的三相異步電機(jī)。還需要使電機(jī)控制元件和線路的完好，避免由于回路對(duì)電機(jī)絕緣性能造成影響。

1.4 電氣設(shè)備發(fā)熱

電氣設(shè)備的發(fā)熱多是由于電阻元件的有功損害變大導(dǎo)致，同時(shí)，電解質(zhì)有功損耗變大也是主要在的因素。電氣設(shè)備發(fā)熱的原因比較好判斷，如果出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，需要考慮如下兩種因素，一種是電阻產(chǎn)生的有功損耗，由于金屬導(dǎo)體都可以作為電阻元件，如果電阻元件通過電流，電能則以熱損耗的形式產(chǎn)生在電阻元件上。高壓電器多采用固體、液體或氣體物質(zhì)作為絕緣材料，金屬導(dǎo)體和電介質(zhì)絕緣材料是構(gòu)成電氣設(shè)備的主要材料，電介質(zhì)材料會(huì)在導(dǎo)電形成的交變電場中產(chǎn)生熱量損耗。

1.5 電氣設(shè)備的異常聲音

化工企業(yè)使用的電氣設(shè)備產(chǎn)生異常聲音影響因素比較多，電氣設(shè)備中的元件、外部連接件等，會(huì)在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生異常聲音，這會(huì)對(duì)電氣設(shè)備性能和穩(wěn)定性造成影響，需要對(duì)引起異常聲音的原因進(jìn)行分析，可以采用重點(diǎn)檢查和排除的辦法，三相異步電機(jī)異常聲音主要是下述原因引起的：（1）電機(jī)定、轉(zhuǎn)子相互間的絕緣紙產(chǎn)生的摩擦。（2）電機(jī)軸承部位受到磨損，或者轉(zhuǎn)動(dòng)部位被顆粒物質(zhì)卡住。（3）定、轉(zhuǎn)子鐵芯安裝不牢靠，存在著松動(dòng)現(xiàn)象。（4）電機(jī)軸承缺少潤滑油。（5）散熱風(fēng)道被堵塞，或者風(fēng)扇松動(dòng)對(duì)風(fēng)罩產(chǎn)生摩擦。（6）定、轉(zhuǎn)子鐵芯存在著摩擦。（7）供電電壓過高，或者三相不平衡。（8）定、轉(zhuǎn)子繞組存在著錯(cuò)接和短路。

1.6 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)

導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的影響因素比較多，主要是有下述幾種原因引起的：（1）由于軸承磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致支撐端與軸承間隙過大。（2）定、轉(zhuǎn)子間的間隙分布不均勻。（3）電機(jī)軸彎曲。（4）定子鐵芯松動(dòng)或者變形。（5）聯(lián)軸器不同心，電機(jī)軸和動(dòng)力接收部件沒有進(jìn)行校正。（6）散熱風(fēng)扇運(yùn)行不平衡。（7）電機(jī)殼或者基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（8）基礎(chǔ)的地腳螺線松動(dòng)。（9）鼠籠電機(jī)轉(zhuǎn)子斷路或者開焊，轉(zhuǎn)子繞組線圈斷開。

1.7 電機(jī)運(yùn)行電流過大

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流大于額定值，主要是由于：（1）化工生產(chǎn)所需的泵出口壓力突然變低，使得排量過大。（2）輸送超過設(shè)計(jì)密度的流體。（3）三相供電不平衡。（4）密封填料太緊。（5）泵體存在故障。

2 化工電氣故障預(yù)防和處理措施

2.1 短路故障預(yù)防措施

采取正確的安裝方式，做好電氣設(shè)備的定期檢查和維修，采用科學(xué)合理的保護(hù)方式，做好電力設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，定期開展預(yù)防性的試驗(yàn)，存在質(zhì)量缺陷及時(shí)安排修理，或者更換新的設(shè)備。

避免電氣設(shè)備受潮，做好絕緣電阻測試，做好電氣設(shè)備的烘干工作。必須要提高對(duì)短路故障的認(rèn)識(shí)，避免對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)造成影響，在電氣設(shè)備控制線路進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)該保證達(dá)到設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)控制線路進(jìn)行系統(tǒng)地檢查，做好單機(jī)試運(yùn)行和聯(lián)合試運(yùn)行工作，性能達(dá)到要求后方可以交付使用，加強(qiáng)驗(yàn)收環(huán)節(jié)的管理，達(dá)不到質(zhì)量要求的不可以投入使用，做好電氣設(shè)備的保護(hù)工作，避免短路故障給電氣設(shè)備帶來不利影響。

2.2 斷路故障預(yù)防措施

對(duì)于化工企業(yè)電氣系統(tǒng)中經(jīng)常采用的插入式熔斷器，需要充分考慮到回路電氣設(shè)備的功率，適當(dāng)提高保護(hù)裕量。需要在安裝過程中檢查、調(diào)節(jié)好熔斷體和底座的接觸壓力，供電線路連接時(shí)應(yīng)該防止對(duì)熔絲造成損壞，達(dá)到合理的緊固度，接線部位應(yīng)該加裝彈簧墊圈。做好化工電氣斷路故障的預(yù)防，需要采用合理的電氣保護(hù)裝置，也可以進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，這樣可以提高供電回路的安全性。針對(duì)熔斷器和供電線路異常斷開的問題，做好電氣回路的檢查，要求接線端子的緊固度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)該仔細(xì)檢查線路，避免存在錯(cuò)接的問題。

2.3 電機(jī)絕緣性能低的預(yù)防措施

應(yīng)該做好電動(dòng)機(jī)的清潔工作，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在良好的環(huán)境中，做好電動(dòng)機(jī)冷卻降溫工作，在冷卻風(fēng)扇的進(jìn)風(fēng)部位，需要定期進(jìn)行清潔處理。進(jìn)風(fēng)口附近不得存在粉塵、油污等雜質(zhì)，避免雜質(zhì)進(jìn)入到電機(jī)冷卻風(fēng)扇內(nèi)部，使得冷卻回路短路，或者對(duì)電機(jī)繞組絕緣造成損壞，電機(jī)的運(yùn)行溫度過高而被燒毀。

針對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣性能低的問題，需要定期做好電機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)電機(jī)外表面進(jìn)行清潔，還應(yīng)該對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，并對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行測試，對(duì)存在的電機(jī)故障進(jìn)行及時(shí)處理。做好電機(jī)內(nèi)部和外部防塵工作，避免電機(jī)由于受潮而降低絕緣電阻，做好電機(jī)的烘干工作，不可以使電機(jī)運(yùn)行在濕度大的環(huán)境中。

2.4 發(fā)熱故障的診斷

可以采用表面溫度診斷法，利用紅外溫度監(jiān)測裝置對(duì)電氣設(shè)備表面溫度進(jìn)行測量，按著電氣設(shè)備運(yùn)行溫度、負(fù)荷情況、設(shè)備的重要程度等來確定是否存在故障，如果超出規(guī)定的范圍，需要及時(shí)采取措施進(jìn)行維修。也可以利用同類比較法，相同的電氣回路中，當(dāng)電氣設(shè)備性能參數(shù)相同時(shí)，如果運(yùn)行電流相同，那么對(duì)比電氣設(shè)備的溫升情況，可以判斷出該設(shè)備是否存在異常。如果回路中的設(shè)備都存在異常運(yùn)行情況，可以在同回路中的型號(hào)相同設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，如果電流數(shù)值不對(duì)稱，可以考慮是否受到負(fù)荷電流的影響。電氣設(shè)備的發(fā)熱不但與線路有著直接的關(guān)系，還是電氣設(shè)備內(nèi)部元件運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，對(duì)電氣設(shè)備的表面溫度進(jìn)行監(jiān)測是有效的診斷辦法，還應(yīng)該結(jié)合相同型號(hào)設(shè)備的溫度情況進(jìn)行對(duì)比分析。

2.5 電動(dòng)機(jī)異常聲音處理措施

需要把電機(jī)內(nèi)部的絕緣紙進(jìn)行剪修，定期更換軸承或者進(jìn)行有效地清洗，對(duì)定、轉(zhuǎn)子鐵芯的緊固程度進(jìn)行檢查，保證固定牢靠。對(duì)散熱風(fēng)道進(jìn)行清理，安裝好風(fēng)罩。監(jiān)測供電電壓，如果電壓異常應(yīng)該及時(shí)處理。

2.6 振動(dòng)故障的處理措施

做好電機(jī)軸承的檢修，達(dá)到使用壽命應(yīng)該及時(shí)更換。調(diào)整電機(jī)內(nèi)部氣隙，保證氣隙的均勻分布，做好電子轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡，保證電機(jī)軸的直線度。對(duì)散熱風(fēng)扇進(jìn)行檢修，保證風(fēng)扇葉片角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。保證電機(jī)軸與拖動(dòng)裝置同心度，緊固好地腳螺栓。

2.7 電機(jī)超電流處理措施

如果化工泵運(yùn)行速度過高，適當(dāng)減小運(yùn)行速度。當(dāng)工作揚(yáng)程太小，使得泵流量過大，要以調(diào)整閥門開度來減小流量。軸承磨損或泵軸彎曲，應(yīng)該調(diào)整泵軸直線度。

3 結(jié)語

綜上所述，制定出化工電氣故障預(yù)防和處理措施，可以更好地保證正常生產(chǎn)，需要對(duì)電氣故障原因進(jìn)行深入的分析，根據(jù)具體情況制定出有效的處理措施，提高化工電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。