空氣壓縮機故障跳車原因思考
1概述
四川天化股份有限公司空分裝置從2006年 以來，先后引進(jìn)的3臺空氣壓縮機均為螺桿壓縮 機，均由上海英格索蘭公司制造，型號為M160- 2S-LV,容積流量為29.6m3/niin，額定功率160 kW，其中一臺啟動方式為直接啟動，另兩臺為星一 三角降壓啟動，定子額定電壓為380 V，出口壓力 0.80 MPa，使用超級冷卻劑，為噴油雙螺桿式壓縮 機。
該壓縮機的控制系統(tǒng)采用微電腦控制及檢 測，微電腦檢測是通過壓縮機的自動加載和卸載， 使氣閥壓力保持在編程所設(shè)定的范圍內(nèi)，它的特 點是:①實時反映各點壓力及溫度值;②可按用戶 指令反映機組的運行狀況;③有監(jiān)控功能。當(dāng)可編 程設(shè)定值超過設(shè)定范圍時發(fā)出報警信號，或自動 保護(hù)停機，停機原因?qū)@示在控制面板顯示屏上。
2故障分析處理
2.1故障現(xiàn)象一分析處理
2011年2月空氣壓縮機(01PA0704B)在滿負(fù) 荷運行時偷跳，跳車后在控制面板顯示屏上未顯 示任何故障代碼。機組停車前排氣壓力0.75MPa， 排氣溫度331，主機排氣溫度981，噴油溫度82 T，分離前壓力0.83MPa,加載負(fù)荷100%，總運行 時間 24690h。
由于控制面板顯示屏未顯示任何故障代碼， 于是開始對造成偷跳的可能原因進(jìn)行分析處理：
1)空壓機機組振動過大，引起接線端子
松動。對01PA0704B停電檢查,再對現(xiàn)場電氣控制 系統(tǒng)進(jìn)行逐一排查，未發(fā)現(xiàn)電氣接點有松動現(xiàn)象， 排除此原因造成偷跳。
2)空氣壓縮機主回路故障，主要包括斷路器 (配電室內(nèi)）、接觸器、熱繼電器等電氣控制元件故 障。在對配電室內(nèi)的斷路器進(jìn)行檢查時，斷路器分 合閘正常，脫口電流選擇正確，排除此原因；對現(xiàn) 場接觸器進(jìn)行檢査時，發(fā)現(xiàn)接觸器上端頭B相鼻 子有發(fā)熱痕跡，接觸器內(nèi)B相動靜觸頭已發(fā)黑、燒 壞。由于目前空分裝置變電所在修建中， 01PA0704B電纜臨時采用YJLV-3x240mm2的鋁 芯電纜，而接觸器接線柱為銅母排，故采用240 mm2銅鋁過渡鼻子。于是對B相電纜頭進(jìn)行重做 以及對接觸器進(jìn)行更換處理。自接觸器更換以及 電纜頭鼻子重做以來，未出現(xiàn)過類似原因引起的 偷跳事故。事實證明就是上述原因造成的跳車。 2.2故障現(xiàn)象二分析處理
2011年4月01PA0704B處于備用狀態(tài)，啟動 該機組時，控制面板顯示屏上顯示為HECK MOTOR ROTATION”，意思是檢查電機旋向的報 瞀。
于是開始對故障現(xiàn)象可能原因進(jìn)行分析處理：
1)電源相序出錯。電機從投運到現(xiàn)在,一直運 行正常;檢修維護(hù)工作時，都是很細(xì)心做好相應(yīng)標(biāo)記,不存在電纜換相問題，即不存在“反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象， 故排除電墀相序故障。
無機組電源、機組電源電壓過低以及電源 缺相造成機組異常。對機組電源進(jìn)行測量,相電壓 223V,線電壓386V，電源正常，排除以上原因。
根據(jù)機組報聱顯示故障代碼進(jìn)一步分析，是 否為機組在沒有啟動時(接觸器未吸合），就報此 故障。根據(jù)廠家提供的資料進(jìn)行分析判斷，得出實 際機組開機后，只要電機沒有正轉(zhuǎn)就會發(fā)此報警， 也就是說，此報瞥不單意味著旋向反，也可能說明 電機沒轉(zhuǎn)，同樣也報此警。于是對電機接觸器進(jìn)行 仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)接觸器機構(gòu)卡死，導(dǎo)致在啟動過程 中，接觸器未吸合,報檢査電機轉(zhuǎn)向的故障。事實 證明，正是電機未轉(zhuǎn),報檢查電機轉(zhuǎn)向的報警。對 接觸器進(jìn)行處理后，機組能夠正常啟動。
故障含義為:主電機過載。主電機過載的直接 含義是電機線圈溫度、軸承溫度都超過規(guī)定上限。
造成主電機過熱的原因主要有：
1) 異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn)，電機負(fù)荷包括壓縮氣體 所需負(fù)荷以及克服機械摩擦所需負(fù)荷。壓比過大， 或壓差過大，會使壓縮過程更為閑難；而潤滑失效 引起的摩擦阻力增加，以及極2,端情況下的電機堵 轉(zhuǎn)，將大大增加電機負(fù)荷。造成異常負(fù)荷常見原 因是潤滑無效導(dǎo)致的摩擦阻力增大，如潤滑油過 熱焦化變質(zhì)或缺油。
堵轉(zhuǎn)時的電流(堵轉(zhuǎn)電流)大約是正常運行電 流的4~8倍。電機啟動瞬間，電流的峰值可接近或 達(dá)到堵轉(zhuǎn)電流。由于電阻放熱量與電流的平方成 正比，啟動和堵轉(zhuǎn)時的電流會使繞組迅速升溫。熱 保護(hù)可以在堵轉(zhuǎn)時保護(hù)電機，但一般不會有很快 的響應(yīng)，不能阻止頻繁啟動等引起的繞組溫度變 化。
2) 金屬屑引起的短路。繞組中夾雜的金屬屑 是短路和接地絕緣值低的罪魁禍?zhǔn)住嚎s機運轉(zhuǎn) 時的正常振動，以及每次啟動時繞組受電磁力作 用而扭動，都會促使夾雜于繞組間的金屬屑與繞 組漆包線之間的相對運動和摩擦。棱角銳利的金 屬屑會劃傷漆包線絕緣層,引起短路。
3) 接觸器問題。接觸器是電機控制回路中重 要部件之一，選型不合理可以毀壞壓縮機。按負(fù)載正確選擇接觸器是極其重要的。觸點抖動的接觸 器頻繁地啟停電機。電機頻繁啟動,巨大的啟動電 流和發(fā)熱，會加劇繞組絕緣層的老化。每次啟動 時，磁性力矩使電機繞組有微小的移動和相互摩 擦。如果有其他因素配合(如金屬屑，絕緣性差的 潤滑油等），很容易引起繞組間短路。如果接觸器 選型偏小，觸頭不能承受電弧和由于頻繁開停循 環(huán)或不穩(wěn)定控制回路電壓產(chǎn)生的高溫可能從觸 頭架中脫落。焊合的觸頭將產(chǎn)生永久性單相狀態(tài)， 使過載保護(hù)器持續(xù)地循環(huán)接通和斷開。需要特別 強調(diào)的是，接觸器觸點焊合后,依賴接觸器斷開壓 縮機電源回路的所有控制（比如高低壓控制，油壓 控制，融霜控制等)將全部失效，壓縮機處于無保 護(hù)狀態(tài)。這也是常被忽視的一處。
4)電源缺相和電壓異常。電壓不正常和缺相 可以輕而易舉地毀掉任何電機。電源電壓變化范 圍不能超過額定電壓的±10%。三相間的電壓不平 衡不能超過5%。大功率電機必須獨立供電，以防 同線其他大功率設(shè)備啟動和運轉(zhuǎn)時造成低電壓。 電機電源線必須能夠承載電機的額定電流。如果 發(fā)生缺相時壓縮機正在運轉(zhuǎn)，它將繼續(xù)運行但會 有大的負(fù)載電流。電機繞組會很快過熱，正常情況 下壓縮機會被熱保護(hù)。當(dāng)電機繞組冷卻至設(shè)定溫 度，接觸器會閉合，但壓縮機啟動不起來，出現(xiàn)堵 轉(zhuǎn)，并進(jìn)入“堵轉(zhuǎn)一熱保護(hù)一堵轉(zhuǎn)”死循環(huán)。現(xiàn)代電 機繞組的差別非常小，電源三相平衡時相電流的 差別可以忽略。理想狀態(tài)下，相電壓始終相等，只 要在任一相上接一個保護(hù)器就可以防止過電流造 成的損壞。實際上很難保證相電壓的平衡。
防范措施
1,加強運行與維護(hù)人員的培訓(xùn)工作。熟悉螺 桿壓縮機的工作原理以及運行工況，能對故障現(xiàn) 象進(jìn)行獨立分析,及時處理故障現(xiàn)象.
2,加強巡檢工作。及時對螺桿壓縮機的振動、 溫度、電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，將 事故處理在萌芽狀態(tài)中。
3,提高檢修質(zhì)量。檢修工作應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)對設(shè) 備進(jìn)行檢修試驗，及時對設(shè)備機構(gòu)進(jìn)行調(diào)校（如斷 路器、接觸器、熱繼電器等電氣元件）,確保設(shè)備可 靠動作。
4,接線工作中，應(yīng)考慮銅鋁過渡接線問題，以 及對線鼻子壓線過程中根據(jù)實際情況選擇壓線鉗 模具，避免因線鼻子與電纜接觸電阻和鼻子與接 觸器接觸電阻過大，引起發(fā)熱導(dǎo)致接觸器停機。
5,設(shè)備選型中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的特性進(jìn)行選擇， 避免選型不合理造成設(shè)備事故。
