如何快速处理启动器电气故障

发表时间:2020/8/13   来源:《中国电业》2020年3月8期   作者:孔娟
[导读] 现阶段,随着社会的发展,我国的现代化电气工程建设也有了改善。在现代社会工业不断发展的过程中,工控行业中的启动器应用越来越广泛。
        摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的现代化电气工程建设也有了改善。在现代社会工业不断发展的过程中,工控行业中的启动器应用越来越广泛。启动器是一种基于三相异步电动机的启动装置,其能保障电气设备的正常启动。启动器在电气应用中的作用与频率转化器相似,能够通过对电气设备启动电压的控制来保证机械的正常启动和运行。随着工业化进程不断推进,人们对工业发展的要求越来越高,而通过对启动器的应用,能够有效提升工业生产效率,并保证生产的安全。所以,加强对启动器原理及其在电气系统中应用研究有重要意义。
        关键词:快速处理;启动器;电气故障
        引言
        在煤矿井下生产的各个环节中用到的机电设备越来越多,为了避免启动器电气系统故障造成停工停产,需要电气维修人员掌握一套更好、更快的处理故障的技术方法,节约处理时间,保证生产正常进行。一般来说,启动器电气系统出现故障主要集中在隔离开关、真空接触器、保护器、控制变压器、开和停按钮、电动机、电缆等地点。这些部位出现的问题有时候能在现场解决,如:出现轻微磨损、接触不良或变形等;有时不能在现场解决,如:保护器都是电子模块高度集成控制的,其模块、电容、电阻损坏后,按规定在井下是不准带电检修、维护和焊接的,所以只能更换损坏的部件。像电动机的一般故障,如短路、漏电、断相等,都是内部绕组的问题,也只能是更换处理。不管是修复还是更换都需要通过人员现场处理来解决,那么处理时间的长短就成为关键。处理时间就是发现时间+修复或更换时间,对于熟练的机电工来说,修复或更换时间相差不会太大,关键是发现时间,有的一分钟就能锁定故障部位,有的就需要十分钟甚至一小时,有的根本就发现不了。本文着重就如何快速发现故障并锁定其部位的技术方法进行分析。
        1启动器的工作原理
        在实际的机械系统操作中,启动器的启动装置的作用和频率转化器在电子设备中作用类似,其实际应用都是建立在对可控硅和电子设备进行使用的系统装置上。在启动器的实际应用中,通过对其内部的晶闸管导通角装置进行控制,就能按照需求对电动机输入电压的高低进行调节,从而避免电压过低或过高给电动机启动带来影响,保证电动机的安全启动。另外,还可以通过对启动器的调节,让电机设备的启动电压保持在最低,从而保证其安全平稳的运转。对于电气机械设备的启动器而言,在其晶闸管的两侧会有接触器触头,这样可以帮助其与旁路接触器进行连接。当需要让启动器停止运行的时候,可以先将旁路接触器触头闭合,然后让启动器自动停止工作。当启动器停止工作的时候,电器机械设备也就停止工作。通过对启动器的应用,能够让设备在启动的时候得到更好的保护,并且能让设备在运行的过程中避免电压变化对其造成的损害。这样就能通过对电气设备启动和运行的保护,让电气设备的使用寿命延长。同时,通过然启动器的保护作用,设备不会受到关联电网或其它干扰的影响,从而保证了设备中晶闸管的正常运行。
        2启动器的常见电气故障
        1)按下启动按钮启动器完全没有反应。原因大概有以下几种:①电源没有电压;②控制变压器坏或其熔断器烧断;③JDB综合保护器坏或负荷侧有漏电故障;④控制回路不通。2)按下启动按钮,中间继电器动作而真空接触器不动作或动作后不自保或动作后启动器跳闸。原因大概有以下几种:①中间继电器常开点接触不良;②真空接触器整流桥坏或机构卡死;③启动器自保点接触不良;④启动器保护件整定值太小;⑤供电距离太长。3)误操作造成的各类电气故障。①断开隔离开关时没有按下停止按钮,强行带电断开不是烧伤隔离开关就是折断停止按钮;②启动器隔离开关正反转打错后造成的设备损坏故障。


        3故障原因分析及判断测量方法
        此次列举的故障类型,只针对启动器本身的故障,对于外部故障,启动器保护功能准确反映出来的故障,处理相对准确简单,这里不做阐述。我公司应用的启动器投产后,常见的几种典型的故障类型分别为SCR短路、旁路开路、负载断路三种。SCR短路,指的是启动器晶闸管短路。采用的是独立三相分布式结构,三相分别有监测元件,通常报文为SCR(A、B、C当中一相)短路。对于此类故障,首先要确定报文的真实性,由于启动器控制器为单独的独立部分,由集成电路板构成,不排除内部监测元件问题引发的启动器误报。所以就需要我们对功率单元进行监测判断,通过拆解及翻阅大量材料,得出两种办法,即电阻法和电压法。电阻法,拆下电机引线及控制器与功率单元的连接线(TB2-TB7),因其晶闸管采用反并联连接,在启动器电源下电停止后,测量其进线端(L1、L2、L3)一端与其对应的出线端(T1、T2、T3)一端。这里举L1、T1为例。用万用表测量其L1-T1之间的电阻,因晶闸管工作特性,任何一相的电阻值都应该不小于10000Ω,如果小于10000Ω,则判断其晶闸管出现问题、应立即更换。电压法,电压检测可以确定一个可控硅短路的条件,电压法将启动器控制电源下电(拆下控制电源端子L1、L2端子),也就是禁止发出启动命令,让晶闸管无门极电压,将启动器进线端(L1、L2、L3)施加电压,晶闸管存在泄漏电流,但泄漏电流无法精确检测,测量其L1-T1、L2-T2、L3-T3之间的电压值,泄漏电流大,测量电压值低,用其方法,举中性点接地系统星型接法为例,L1-T1、L2-T2、L3-T3之间的电压值不得低于220V,如果测量值低于220V,则说明晶闸管导通特性变差,存在短路可能,必须进行更换。如果两种方法测量值都在正常值,故障仍无法消除,则考虑启动器控制器出现问题,更换控制器消除故障。两种方法结合使用,可在设备停电检修时,对启动器晶闸管进行检查、判断,预判晶闸管的工作特性好坏,提前预防。旁路开路,旁路开路是检测电源电极旁路接触器工作状态,在发生接触器故障时,报文可以准确报出旁路开路。旁路开路也代表着接触器应该吸合还是无法吸合,故障原因:(1)控制电压为低电平;(2)功率模块旁路失效。(1)控制电压为低电平:功率单元内接触器控制电压为48V,电压过低可能为控制器内变压元件损坏、插头TB2、TB3、TB4虚接或插针损坏、接触器线圈控制线损坏造成电压过低,接触器无法吸合,查找原因,对应处理,简单快速。(2)功率模块旁路失效:功率单元失效指的是接触器硬性故障,导致接触器无法完成吸合,包括接触器触电烧毁、接触器线圈损坏的故障,由于结构限制,接触器与母排固定模式为焊接,无法单独更换接触器,这时就要更换单相功率单元,功率单元为分体滑道式安装,更换一相简单、快捷。负载断路,负载断路就是监测其负载连接状态,启动器监测负载断路是通过电流监测单元完成。启动器与负载连接线故障及电机绕组断路都可通过负载断路反映出来。但日常使用过程中这两种故障的几率较小,多数的故障都为电流监测元件故障,判断步骤简单,将三相电流监测单元连接线TB2、TB3、TB4互换连接,如报文报对应插头连接相的负载断路,则表明负载电流监测元件故障,导致启动器控制器判别无电流为负载断路。经过对其拆解,电流监测元件为母排穿心式连接,更换操作容易,因其三相独立结构完全一样,不用考虑三相对应的问题,更换即可。
        结语
        总之,提高综采电气设备故障检修时间,应根据故障性质和具体情况将“问、看、听、摸、闻、切”快速检修法灵活运用,各种方法交叉使用,以便更快更准地找出故障点,缩短事故影响时间。
        参考文献
        [1]王久鹏,王志刚.启动器工作原理以及在电气应用中的应用[J].河南科技,2013,09:104.
        [2]董骏驰.浅析电气应用中启动器的工作原理以及应用[J].电子制作,2013,17:90.
        [3]郝广雷.刍议启动器工作原理以及在电气应用中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,12:193.
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