电气故障案例分析

一起破碎机电气故障及分析

摘要对控制回路有问题而引起的破碎机电气故障、进而造成数台交流接触器烧毁，进行了剖析，并总结出相应的经验教训。

关键词翻车机破碎机交流接触器

1 前言

吉林热电厂翻车机系统的破碎机的滚筒部分，是由两台75千瓦的鼠笼式电动机拖动，启动方式为自耦变压器降压启动，由于故障变成全压启动，引出一系列反应。启动时，将自耦变压器串接在电动机的定子里，待启动过程结束后(约五秒钟)，将自耦变压器短接掉，电动机呈全电压运行，进入稳定运行阶段。其一次回路及二次回路原理图分别见图1、图2，其中DS为电锁，1QA是启动按钮，1TA是停止按钮，1QC、2QC、3QC、4QC为自耦变压器接入交流接触器，1ZC、2ZC为电机直接接入交流接触器，1SJ为时间继电器，1ZJ为中间继电器，1RJ、2RJ为热耦继电器接点，2ZJ为堵转保护接点，1DK为自动空气开关。

2 故障及处理

2.1 故障现象

整机安装完毕，开始送电试车，送电后，电锁DS一开，破碎机滚筒就开始旋转，交流接触器1ZC、2ZC励磁并剧烈颤动，同时，消弧罩内有电火花，过3秒钟左右，火花喷出消弧罩外。断开1DK检查，1ZC、2ZC主接点已烧毁，交流接触器因过热已经损坏。

2.2 故障处理

从表面上看，应该是两种可能：第一是出现了过大的电流，第二是交流接触器本身有质量问题，现场当时怀疑第二种可能，更换了交流接触器1ZC、2ZC，试车，又出现上述现象。查资料此交流接触器CJ20-160容量并不小于电机的额定电流，后来经过仔细检查，发现时间继电器1SJ(电动式时间继电器)的铁心复位弹簧弹力不足，延时闭接点不能复位，即始终在接通状态，这样使1ZC、2ZC在DS合后立即闭合，造成全压启动，电流过大，将交流接触器烧毁。

时间继电器1SJ修复后，将损坏的交流接触器全部更换，之后试车，在按压启动按钮后，5秒钟，交流接触器切换，将自耦变压器短接掉，在切换过程中，1ZC、2ZC的消弧罩内仍喷出较大火花，现场观察，滚筒的启动过程比较长，按压滚筒启动按钮后，5秒钟滚筒并未达到稳定运行，11秒以后滚筒才达到稳定运行状态，故将时间继电器整定为11秒，之后试车，切换时1ZC、2ZC情况正常。

3 原因分析

1SJ延时闭接点不能复位是这次故障的直接原因，1SJ的整定时间太短是故障的另一个原因，所以电气设备施工安装完成后，一定要进行仔细检查、测试，并对二次回路进行通电试验，这样才能避免一切不必要的损失。

经查CJ20-160交流接触器的接通、分断能力分别为1280A、960A。

75kW鼠笼型电动机的额定工作电流为142.4A，取I=145A，启动电流为1160A。

所以电动机的启动电流1160A已经大于交流接触器的分断能力960A。

由于时间继电器1SJ的故障，造成电锁一开，中间继电器1ZJ立即励磁，1ZC、2ZC相继励磁，变成全电压启动，一次电流呈过流状态，热耦继电器立即开始工作，3秒钟左右，1RJ、2RJ的接点欲将1ZC、2ZC的励磁回路断开，由于滚筒的启动过程比较慢，此时刚刚开始旋转，工作电流还很大，已经超出了交流接触器的分段能力，这时交流接触器将不能正常工作，这就会出现上述故障情况，如果交流接触器的质量不很高或调整稍有不好，导致交流接触器损坏甚至烧毁就在所难免了。电动机从启动到达稳定转速的时间为11秒左右，所以1SJ由原来整定的5秒左右调整为11秒左右，即11秒左右自动切掉自耦变压器，进入稳定运行。由于自耦降压80%启动，启动电流也将减为原启动电流的80%，即：928A，小于分断电流960A。所以交流接触器应该能正常工作，考虑到全压启动故障出现时，能够随时保证分断工作电流，故将CJ20-160改为CJ20-250，以提高交流接触器的接通、分断能力。

4 结束语

由于电机的功率比较大，全压启动对电源系统的冲击比较大,甚至会影响其他设备的安全运行,再者设备运行的环境条件比较差,多潮湿,粉尘大,所以提高设备安全运行的可靠性是很有必要的,可以在回路设计上想一些办法，比如在1SJ回路上再并接一只同样的时间继电器，使它的一对延时闭接点串接在1SJ延时闭接点的后面,因为两只时间继电器同时出现问题的可能性很小,这样就大大降低了全压启动故障出现的可能性。此二次回路还存在一个问题,就是在故障状态下不能随时切断故障工作电流,这就使设备的安全运行埋下了隐患，应该说是一个缺陷,处理办法就是将1ZC、2ZC交流接触器增大一个档次,选额定电流为250A的CJ20-250交流接触器，这样改进后控制回路就比较完善了。