化工电气故障及处理方法

王耀华

(东南大学 化学化工学院，江苏 南京 210000)

化工电气设备由于运行工况复杂，容易出现故障。基于化工电气设备的特点及其重要性，如果不对化工电气设备的故障进行有效的预防，一旦发生故障，将会对化工电气设备造成较大影响，同时也会破坏化工电气设备。为此，我们应根据化工电气设备特点，对其故障种类进行梳理，同时对故障的成因进行分析，制定有效的电气故障预防措施，保证化工电气设备在运行过程中能够避免故障的发生，提高化工电气设备的运行稳定性。

1 化工电气故障种类

化工电气设备在运行中的故障主要分为七类，对化工电气设备的危害较大。为了有效解决化工电气设备的故障问题，我们首先应对化工电气故障种类进行分类，并对其各自的故障类型有较为深入的了解。

1.1 短路故障

化工电气设备在运行过程中，容易出现短路现象造成电缆开关跳闸。这种短路故障较为常见，可以通过必要的措施予以预防。如果不能有效解决短路故障问题，电缆或者照明控制箱将无法正常工作，会对整个电路系统造成影响。

1.2 电气断路故障

电气断路故障在发生时，主要是电气线路因故障断开，影响电气线路的运行。由于电气断路是电气线路完全断开，造成线路无法通电，对电气线路的正常运行造成了较大的影响。所以，电气断路故障问题必须得到有效的预防，避免电气断路影响电机运行。

1.3 电机绝缘不合格

对于化工电气设备而言，由于化工企业电气设备运行环境复杂，有些部位的电气设备需要达到绝缘标准。特别是对于电机而言，电机是主要的电气设备，在运行当中需要达到绝缘要求，如果电机绝缘不合格，会影响电机的稳定运行，同时也会对电机的安全性造成影响。

1.4 电气设备发热

化工电气设备在运行过程中虽然有自然发热的现象，但是如果设备温度异常升高，则代表电气设备在内部出现了较大的故障。目前电气设备发热故障主要表现在内部电路烧断或者电容器柜异常发热等方面，对电气设备的安全稳定运行造成了较大的影响。

1.5 电气设备异音

判断化工电气设备是否正常的主要依据就是检查电气设备在运行过程中是否存在异音。异常声音的发生多数都是由于电气设备内部运行异常，一旦听到电气设备出现异常声音，我们应首先检查电气设备的运行状况，并迅速找出异音出现的部位。

1.6 电机振动

化工电气设备在运行过程中，电机在运行过程中会产生振动。这种振动频次在允许的范围之内，说明电机的运行状况良好，如果电机的振动幅度较大，电机的振动频次较高，说明电机内部出现了故障，需要及时停机进行检查，对电机异常振动的原因进行判断。

1.7 电机电流超额定值

化工电气设备电机在运行过程中，容易出现电机电流超额定值的现象。对于化工电气设备而言，电机电流超出额定值主要表现在研磨水池泵超电流和综合泵房消防稳压泵超电流。所以，对于这一故障，首先应明确超电流的部位在哪里。

2 化工电气故障的形成原因

2.1 短路故障原因

之所以存在多种短路原因，主要是因为影响电气线路的因素较多，电气设备、电气元件、自然环境和人为事故，都会对化工电气线路造成不利影响。因此，在对短路故障进行排查时，应从以下三个方面入手。

(1)电气设备、元件的损坏。如：设备绝缘部分自然老化或设备本身有缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路等。

(2)自然的原因。如：气候恶劣，由于大风、低温导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，设备过电压，绝缘被击穿等。

(3)人为事故。如：工作人员违反操作规程带负荷拉闸，造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金屑性短路，人为疏忽接错线造成短路或运行管理不善造成小动物进入带电设备内形成短路事故等等。

2.2 断路故障原因

电气线路断路故障的出现，并不是无据可寻的。综合化工电气线路的断路故障情况，目前造成断路故障的原因无外乎三种：主要包括线路断线、接触点松脱和熔断器三相没有同时熔断。掌握了这些故障原因，就能够有效的避免断路故障的发生。

2.3 绝缘低原因

电机在工作中会发热，漆包线上面的绝缘漆会随着温度上升而挥发，绝缘度就会下降，所有电机绝缘度都会随着使用时间增长而下降的，所以要注意电机温度不要太高，另外受潮，绝缘老化，绝缘破损，粉尘都会造成绝缘下降。

对于化工电气设备中的电机而言，电机的运行时间较长，容易受到外界因素的影响，使电机的外表线路和外壳受损。同时，电机的绝缘性也会变差，对电机的运行状态会造成较大的影响。所以，绝缘低的原因主要与电机的外保护状况有直接关系。

2.4 电气设备发热原因

化工电气设备异常发热通常都是有原因的，除了电阻的有功损害异常增加之外，电解质的有功损耗异常增加也是导致电气设备发热的主要原因。所以，电气设备的发热原因比较容易判断，一旦遇到电气设备发热，可以首先考虑是否是以下两个因素造成的。

(1)电阻的有功损耗

电力系统导电回路的金属导体都具有相应的电阻,当通过负荷电流时,必然有一部分电能按焦-楞次定律以热损耗的形式消耗在电阻上

(2)电介质的有功损耗

由固体,液体或气体等电介质材料构成的绝缘结构是高压电器设备中不可缺少的重要部分。金属导电材料和电介质绝缘材料是所有电气设备不可缺少的两个组成部分。同样导电体周围的电介质在交变电场的作用下会产生能量消耗,通常称为介质损耗。

2.5 电气设备异音原因

对于化工电气设备而言，异音的故障原因相对较多，电气设备内部配件、外接线路或者外部连接配件在运行过程中都容易发生异音的现象，对电气设备的稳定运行都会产生不利的影响。因此，对于异音的分析，应采取重点检查和排除法的方式。

① 转子和定子绝缘纸相擦；② 轴承磨损或油内有沙砾等异物；③ 定转子铁芯松动；④ 轴承缺油；⑤ 风道堵塞或风扇擦风罩；⑥ 定转子铁芯相擦；⑦ 电源电压过高或不平衡；⑧ 定子绕组错接或短路。

2.6 电机振动的原因

电机在运行过程中，影响其稳定运行的因素较多，其中导致电机振动的原因也相对较多，造成了电机的异常振动。经过分析，电机振动的原因主要表现在以下10项原因中，对电机的整个振动产生了不利的影响。因此，在电机振动的原因中应逐项排查。

① 由于磨损轴承间隙过大；② 气隙不均匀；③ 转子不平衡；④ 转轴弯曲；⑤ 铁芯变形或松动；⑥ 联轴器(皮带轮)中心未校正；⑦ 风扇不平衡；⑧ 机壳或基础强度不够；⑨ 电动机地脚螺丝松动；⑩ 笼型转子开焊或断路，绕线转子断路，加定子绕组故障。

2.7 电机电流超额定值原因

对于电机电流超额定值的故障，主要原因原因可以总结为下述几个。基于对电机电流超额定值故障的了解，一旦发生电机电流超额定值的情况，就可以从上述原因中寻找，保证电机电流超额定值的问题能够得到有效解决。

① 泵的出口压力低，造成流量过大； ② 输送比水比重大的流体；③ 机械故障，有卡住的地方，造成负荷增加；④ 三相电流不平衡；⑤ 密封填料过紧；⑥泵体故障。

3 化工电气故障的预防和处理方法

3.1 短路预防措施

(1)正确安装使用。

(2)经常检查维修。

(3)合理设置保护装置

(4)按期检修及预防性试验，发现缺陷及时处理。

(5)做好防雨，防潮工作

化工电气故障中，短路故障往往会使系统停运。为了避免短路故障的发生，应在电气设备安装过程中对连接线路进行认真检查，并加强电气设备的日常检查和维修。同时，还要合理设置电气保护装置，避免短路给电气设备造成损坏。

3.2 断路预防措施

(1)对于容量较大的插入式熔断器，在接线处可加垫薄铜片(0.2 mm)，这样的效果会更好一些。

(2)检查、调整熔体和熔座间的接触压力。

(3)接线时避免损伤熔丝，紧固要适中，接线处要加垫弹簧垫圈。

对于断路故障的预防，首先应增加必要的硬件设备。主要是插入熔断器，避免线路因异常熔断出现断路。同时，还要加强对接线装置的检查，保证接线装置紧固达到要求，做好接线连接，避免因接线错误造成断路。

3.3 电机绝缘低的预防

保持电动机清洁和良好的冷却环境 ，在电动机的进风口处，必须经常保持清洁。进风口的周围不得有尘土、油污、水渍和其它杂物，以防止这类东西吸入电机内部，形成短路介质或损伤电机绕组绝缘层；或阻断电机的通风冷却而温度升高，导致烧毁。

对于电机绝缘低的故障，我们在故障预防过程中应加强对电机的养护，不但要定期对电机的外表面进行清洁，同时还要对电机的运行状况进行检查。最重要的是做好电机内部和外部的防尘，保证电机能够达到清洁要求，提高电机的运行质量。

3.4 发热故障的诊断

(1)表面温度法。根据测得的设备表面温度,对照有关规定,凡温度超过标准者,可根据设备温度超标的程度,设备负荷率的大小,设备的重要性及设备承受机械应力的大小了来确定设备的缺陷性质。

(2)同类比较法。在同一电气回路中,当三相电流对称和三相设备相同时,比较三相电流致热型设备对应部位的温升值,可判断设备是否正常。若三相设备同时异常,可与同回路的同类设备比较.当三相负荷电流不对称时,应考虑负荷电流的影响。对同类型机组在同参数下进行测量比较。

化工电气设备的异常发热故障是有原因的，除了与电气设备的连接线路有直接关系之外，还与电气设备的内部部件运行状态有直接关系。因此，在对发热故障进行诊断过程中，主要应分析检查其表面温度是否超标，同时，还要对同等设备的温度进行分析和比较。

3.5 电机异音处理

①修剪绝缘纸；②更换轴承或清洗轴承；③检修定转子铁芯；④加油；⑤清理风道，重新安装风罩；⑥消除擦痕，必要时车内小转子；⑦检查并调整电源电压；⑧消除定子绕组故障。

电机异音的产生有据可循，在对异音的处理中，主要可以采取上述措施，这些措施具有较好的全面性，能够满足电机的运行状态要求，可以达到消除电机异常杂音的目的。

3.6 振动故障处理

①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤校正重叠铁芯；⑥重新校正，使之符合规定；⑦检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；⑧进行加固；⑨紧固地脚螺丝；⑩修复转子绕组，修复定子绕组。

振动故障的处理，需要检查的部件较多，需要配合的部件也比较多，在具体的检查中，应对可能产生振动的所有部件进行检查，同时还应对相关的部件进行修复，保证振动故障能够得到有效的消除，提高电气设备的运行稳定性，提高电气设备的运行质量。

3.7 电机超电流处理

(1)如果水泵的转速过高，降低水泵转速。

(2)实际使用扬程低于泵扬程太多导致流量太大，解决办法：关小出口阀门控制水泵流量。

(3)泵轴弯曲，轴承磨损或损坏，应该校正调直泵轴、修理或更换轴承。

电机超电流是一种严重的故障类型，在具体处置过能程中，不但要对水泵的转速进行降低，同时还要对阀门出口进行关小，保证实际使用的扬程达标。此外，还要对泵轴进行校正和调整，保证泵轴能够达到运转要求。

4 结 论

通过本文的分析可知，在化工电气故障处理过程中，正确分析化工电气故障的种类，并对化工电气故障的原因进行分析，是做好化工电气故障预防的重要措施。因此，我们应对化工电气故障引起足够的重视，做到按照化工电气故障的特点和内容制定有针对性的措施，保证化工电气设备故障能够得到预防和处理，提高化工电气设备的运行质量，为化工电气设备的安全稳定运行提供有力支持。

[1] 吕秀霜;;三相异步电动机常见故障维修及节能方法探讨[J];机电信息;2011年03期.

[2] 吴睿;基于LabVIEW和HHT的机械设备状态监测研究[D];昆明理工大学;2012年.

[3] 丁东方;港口起重机电气故障可视化研究[D];武汉理工大学;2010年