电气二次故障分析、判断及处理技能培训(经典)

.,授课人：朱升华,高压电动机控制回路故障分析、判断及处理技能培训,.,培训大纲,认识控制回路中的电气元件,二次原理图的识图方法,二次设备的故障处理中的注意事项,二次回路故障的分类和一般查找方法,各类常见故障的原因分析,电气二次故障的分析手段和方法,处理二次故障应具备的能力,电气故障排除、处理的步骤,.,一、处理二次故障应具备的能力,1、要有一定的电工基础知识。对于有若干个负载组成的电路应能正确分析计算判断电路中任意一点的电位。2、要掌握一定的故障点查找方法。通常根据故障现象分析判断故障的性质,逐步缩小查找故障的范围从而找出故障点。3、能够熟练使用各种常用的工作仪表。4、能够看懂相关的二次接线图纸,对于发生设备故障的二次回路的所有元件的实际安装位置、各种元件及线路的接线方法熟悉,还要掌握有些重要元件的使用场合、结构以及工作原理等。,.,一、处理二次故障应具备的能力,（5）能够采取正确的安全措施,确保查找处理故障时的人身安全、设备安全。（6）从图纸上理论分析出各点正常异常时的电位数值应和测量的电位数值基本一致,这样值班人员才具备解决实际设备故障的能力。（7）二次回路故障处理中,常规故障出现的比较多,复杂的难于处理的故障比较少。,.,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,常用电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,1、断路器1.1断路器图片：,.,二、认识控制回路中的电气元件,1.2断路器的作用：低压断路器又叫自动空气开关，既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压过载和短路保护的电器。可用来分配电能，不频繁地启动异步电机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路。,.,低压断路器的工作原理,锁钩,主触点手动闭合,过流脱扣器,衔铁,连杆装置,释放弹簧,过载脱扣器,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,1.4断路器符号和型号：,1)文字符号：QF,2)图形符号：,QF,QF,.,二、认识控制回路中的电气元件,4、中间继电器4.1中间继电器图片,.,二、认识控制回路中的电气元件,4.2中间继电器的结构和工作原理中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触头容量）的继电器。其实质是电压继电器，但它的触头数量较多（可达8对），触头容量较大（510A）、动作灵敏。1）文字符号：KA、KC2）图形符号：,吸引线圈,常闭触头,常开触头,.,二、认识控制回路中的电气元件,3）用途当其它电器的触头对数不够用时，可借助中间电器来扩展它们的触头数量。也可以实现触点通电容量的扩展。问题：中间继电器和接触器的主要区别在哪？,.,二、认识控制回路中的电气元件,交流接触器和中间继电器的图片：,.,二、认识控制回路中的电气元件,2.2交流接触器的结构和工作原理:1）基本结构：电磁机构：由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成触头系统：由主触头和辅助触头组成。主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。,.,二、认识控制回路中的电气元件,交流接触器工作过程演示,.,二、认识控制回路中的电气元件,5、按钮5.1按钮的图片,.,二、认识控制回路中的电气元件,5.2按钮的结构及工作原理：1）基本结构及工作原理：2）文字符号：SB3）图形符号：,常开按钮,常闭按钮,复合按钮,SB,SB,SB,.,二、认识控制回路中的电气元件,4）按钮的使用：（1）选择时应根据所需的触头数、使用的场所及颜色来确定。常用的LA18,LA19,LA20系列按钮开关，适用AC500V,DC440V,额定电流5A，控制功率为AC300W,DC70W的控制回路中。（2）按钮颜色要求：“停止”和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。“起动”按钮的颜色是绿色。“起动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得用红色和绿色。,.,二、认识控制回路中的电气元件,“点动”按钮必须是黑色。“复位”(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。按钮的使用动画演示,.,二、认识控制回路中的电气元件,6、指示灯6.1指示灯的图片：,.,二、认识控制回路中的电气元件,6.2指示灯的作用：红绿指示灯的作用有三：一是指示电气设备的运行与停止状态；二是监视控制电路的电源是否正常；三是利用红灯监视跳闸回路是否正常，用绿灯监视合闸回路是否正常。问题：为什么电机运行时红灯亮，电机停运时绿灯亮呢？,.,二、认识控制回路中的电气元件,7、转换开关7.1转换开关图片,.,二、认识控制回路中的电气元件,转换开关图片,.,二、认识控制回路中的电气元件,7.2转换开关的结构和工作原理1）基本结构及工作原理万能转换开关由操作机构、面板、手柄及数个触头座等主要部件组成。,.,二、认识控制回路中的电气元件,2）文字符号：SA3）图形符号：各触头在手柄转到不同档位时的通断状态用黑点“”表示，有黑点者表示触头闭合，无黑点者表示触头断开。,.,二、认识控制回路中的电气元件,.,二、认识控制回路中的电气元件,8、行程开关8.1行程开关图片,.,二、认识控制回路中的电气元件,1、基本结构及工作原理,.,二、认识控制回路中的电气元件,2、文字符号：SQ3、图形符号：,.,二、认识控制回路中的电气元件,显示测量值,显示“开关设备、网络诊断”数据,显示报警信息,确认、清除故障及复位,绿灯“on”：设备通电,红色板手键：设备不可用(设备初始化阶段或检测到内部故障),.,三、二次原理图的识图方法,.,.,.,.,.,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,1、电气二次故障的分析手段：（1）直接感知有些电气故障可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官。采用摸、看、闻、听等手段，直接感知故障设备异常的温度、振动、气味、响声等。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,1、电气二次故障的分析手段：（2）仪器、仪表的检测和指示许多电气故障靠人的直接感知是无法确定部位的，而要借助各类仪器、仪表（如万用表、绝缘电阻表、综保等），对故障设备的电压、电流、功率、频率、阻抗、绝缘、温度、波形等进行测量，以确定故障类型和部位。如可通过直流电阻的测量，确定长距离线路的短路点、接地点等。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,1、电气二次故障的分析手段：（2）仪器、仪表的检测和指示1）数字式万用表使用注意事项1、电压档通常允许一定过载，对直流接反也只是负值，表不会损坏2、电阻档一般都无调零，但测量前应对一下表笔，记下并在测量时扣除，禁止带电测量电阻。3、电流、电压档应事先估计电流范围，禁止超量程，可先选大量程预读，不同量程会有不同表笔插孔，千万不要接错；4、短路讯响是比较方便的功能，使用前也需对下表笔，同时也禁止带电测量；5、禁止在测量高电压（220V以上）或大电流（0.5A以上）时换量程，以防止产生电弧，烧毁开关触点。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,1、电气二次故障的分析手段：（2）仪器、仪表的检测和指示2）综保和故障录波IAIBIC3I0UAUBUC3U0,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,1、电气二次故障的分析手段：（3）类比有些情况下，可采用与同类完好设备进行比较来确定故障的方法。例如,线圈是否存在匝间短路，可通过测量线圈的直流电阻来判定。但在用户现场有时很难判定直流电阻多少才是完好的。这是可以与一个同类型且完好的线圈的直流电阻值进行比较来判别。又如，某装置中的一个电容是否损坏（电容值变化）无法判别，可以用一个同类型的完好电容器替换，如果设备回路恢复正常，则故障部位就是这个电容。（4）试探在确保设备安全的情况下，可以通过一些试探的方法确定故障部位。例如通电试探或强行使某继电器动作等，以发现和确定故障部位。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,2、电气二次故障的分析方法：（1）状态分析法电气故障总是发生于某一状态，在这一状态中，各种元件又处于什么状态，正是分析二次故障的重要依据，如储能电机无法启动，如图所示，当电动机启动时，哪些元件工作，哪些触点闭合等等，因而查找电动机启动故障只需注意这些元件的工作状态。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,（2）图形分析法电气图是用以描述电气装置的构成、原理、功能，提供安装、接线和使用维修信息的依据。分析电气故障必然要使用各类电气图，根据故障情况，从图形上进行分析。（3）单元分析法一个电气装置总是由若干个单元构成的，每个单元都具有某一特定的功能。从一定意义上讲，电气故障意味着某功能的丧失，由此可判断故障发生的单元。分析电气故障应将装置按功能划分为若干个单元，判断故障可能发生的单元，缩小查找范围。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,(4)逆推法电气装置中各组成功能都有其内在的联系。例如联接顺序，动作顺序，电流流向，电压分配等都有其特定的规律。因而，某一部件、组件、元件的故障必然影响到其他部分，表现出某一特有的故障现象。一般需要从这一故障联系到其他部分的影响，或由某一故障现象找出故障的根源。（5）简化分析法划出主要的部件、元件和次要的部件、元件，分清主次，注重分析主要的、核心的、本质的部件、元件。,.,四、电气二次故障的分析手段和方法,（6）树形分析法此方法用于分析较为复杂的电气故障，主要考虑故障之间的关联，将其按因果关系用树形图画出来。这样更显得条理分明，脉络清晰、一目了然。故障树如下：,.,四、电气故障排除、处理的步骤,(一)询问和了解情况故障现象是查找电气故障的基本依据，是电气故障查找的起点，一要对故障现象仔细观察分析，找出故障现象最主要的、最典型的方面，把故障缩小到最小范围内，弄清故障发生的时间、地点、环境等。处理故障前，电气维修人员应向设备运行或操作者了解发生故障的状况，包括以下几个方面：（1）故障发生在运行前、运行后、还是发生在运行中。是运行中自动跳闸，还是发现异常情况后由操作者停下来的。（2）发生故障时设备处在什么工作状态，进行了哪些操作，按了哪个按钮，扳动了哪个开关。（3）故障发生前后有何异常情况，如声音、气味、弧光等。（4）设备以前是否发生过类似故障，是如何处理的。电气维修人员向操作者了解情况后，还应与机械维修人员、操作者，共同分析判断是机械故障，还是电气故障，或者是综合故障。,.,四、电气故障排除、处理的步骤,例：某断路器操作机构上所配的储能电机不能运转。（1）电机没有完成储能就突然停转；（2）电机改线后第一次使用；（3）电机根本没有起动起来；（4）操作人员是第一次操作；（5）电机是否安装后第一次使用。（6）电机和断路器是经过修理和保养后第一次使用。（7）电机工作过很长时间，在此之前一直正常。（8）环境情况与以往不同。（二）分析电路确认是电气故障后应参阅该设备的电气原理图及有关技术说明书进行电路分析，大致的估计有可能发生故障的部位，如是主电路还是控制电路，是交流电路还是直流电路。大致确定可能的故障部位。,.,四、电气故障排除、处理的步骤,（三）断电检查（1）检查电线和电气元件有无明显的变形损坏，或因为过热、烧焦和变色而有脚臭气味；（2）检查限位开关、继电保护及接触器是否启动；（3）检查断路器、接触器、继电器等电气元件的可动部分及触头动作是否灵活；（4）用绝缘电阻表检查电机、电缆及控制回路的绝缘电阻；（5）对故障部分的导线、电器元件、电机等，可用试灯或万用表进行通断检查。；,.,四、电气故障排除、处理的步骤,（四）通电检查如果断电检查扔未找到故障，可对电气设备作通电检查。（1）在对开关柜进行通电检查时，一定要在操作者的配合下进行，以免发生意外事故；（2）通电检查前，要尽量使一次主回路与断路器断开，并使断路器处于试验位置；（3）每次通电检查的部位，范围不要过大，范围越小，故障越明显。检查顺序：一般先检查重点怀疑部位，后检查一般部位；（4）对比较复杂的电气回路等进行故障检查时，应在检查前考虑或拟定好一个初步的检查顺序，将复杂电路划分为若干单元，一个单元一个单元的检查下去，决不可马虎大意，以防故障点被遗漏掉；（5）断开所有开关，再按顺序逐一合上开关，观察是否有异常现象，如无异常，给予动作指令，观察各电器元件是否按要求顺序动作。需耐心认真的逐项检查下去，一定要按考虑好的顺序检查，决不可东找一下，西拧一下，杂乱无章的进行，这样会使故障扩大化，问题越来越多。（6）短路故障一般情况下不允许通电检查。,.,五、二次回路故障处理中的注意事项,在查找二次回路故障时，首先必须遵守行业标准和电气管理办法的规定，其次还应注意以下具体事项：1、必须按符合实际的图纸进行查找。2、与带电的一次及二次设备保持足够的安全距离。3、必要时作业人员要穿绝缘靴,带安全帽,带绝缘手套。4、拆动二次接线，应先核对图纸及端子标号，做好记录和明显标记，接线前需核对无误，并检查接触是否良好。5、不断电查找故障时，如有可能造成继电保护误动，则需解开相应压板。如保护跳闸压板。6、不能造成电压互感器二次短路、电流互感器二次开路。7、不能造成一次或二次设备接地或短路。8、作业过程中要确认回路,不能误动别的设备,造成事故范围的扩大。9、必要时要开工作票。,.,五、二次回路故障处理中的注意事项,10、使用的工具、仪表要有良好的绝缘部分,绝缘部分要满足各种特殊的要求，尽量使外露的金属部分减少（可包绝缘），放置发生接地或短路及人身触电。11、特别是对于回路中电感、电容、电抗器等储能元件,安全措施要做充分。对于接有变压器、电压互感器的回路,要防止一次与二次之间的反送电。二次回路故障的查找，重在分析判断，只有正确的分析判断，才能正确处理少走弯路。先根据接线情况、故障特征、设备状态及信号等情况分析判断可能出现故障的范围后，再用正确方法、步骤检查，以缩小范围。检查、测量中根据其结果和现象进行再分析判断，并加以恰当的方法检查测量和其他手段证实判断，从而能准确无误的查出故障点。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,1.断路故障的查找（1）断路故障现象断路是最常见的二次故障。断路故障最基本的表现形式是回路不通。在某些情况下断路点还会引起过电压，还可能导致电气火灾和爆炸事故。断路故障表现的主要现象有：1）回路不通装置不能工作电路必须构成回路才能正常工作。电路中某一个回路断路，往往会造成电气装置的部分功能或全部功能的丧失，不能正常的工作。2）火灾的发生断路点引发的电弧电路断路，尤其是哪些似断非断的断路点（即时断时通的断路点），在断开瞬间往往会产生电弧，或者在断路点产生高温，电力线路中的电弧和高温可能会酿成火灾，弱电线路中的电弧和高温可能使其断路点附近的元件烧毁或性能变劣，产生电气故障。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,1.断路故障的查找（1）断路故障现象3）电器元件的断路故障例如CT在工作中，只有当二次回路处于短路运行状态时，二次侧才不致产生高电压。而当二次侧开路时，二次绕组会产生高达数千伏的高电压，这种高电压会击穿周围的绝缘物质，引起设备损坏和人身伤害，并能产生巨大的电弧，从而引起爆炸事故。4）三相电路中的断路故障三相电路中，如果发生一相断路故障，一则可能使电动机因缺相运行而被烧毁；二则使三相电路不对称，各相电压发生变化，使其中的相电压升高，造成事故。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,1.断路故障的查找（2）查找断路故障的方法查找断路故障，首先根据故障现象判断出是否属于断路故障，再根据可能发生断路故障的部位确定断路故障的范围和断路回路，然后利用检测工具，找出断路点。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,万用表检测法（1）电压检测法1）分阶测量法：先测量1-7之间的电压，然后接通电路，逐点进行测量，若为额定值，则电路正常；若线圈两端无电压，说明电路断路，再驻点上移，若到某个触点有电压，则此触点之前的触头或接线有断口。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,2）分段测量法：首先测量1-7之间的电压，若为额定电压，则电源正常；然后接通电路，用两个表笔逐个触点上移，若有触点之间出现电压，则为断口。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,（2）电阻测量法1）分阶测量法：断开电源，接通电路，先测量1-7之间的电阻，若阻值为无穷大，则1-7间有断口，逐点测量所有触点，若有测到某标号间的电阻值为无穷大时，则说明刚跨过的触头或者联接导线是断路的。用电阻测量法检查故障时一定要断开电源。如果被测的电路与其他电路并联时，必须将该电路与其他电路断开，否则测得的电阻是不准确的。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,2）分段测量法：断开电源，接通电路，同万用表逐个触点测量，若有很大电阻值，则为断口。（3）短接法短接法是用一根绝缘良好的导线把所怀疑断路的部位短接。如此过程中被接通，则说明该处断路。短接法使用手拿绝缘导线带电操作的，一定要注意安全，避免触电事故发生。短接法只适用于检查压降极小的导线和触头之类的断路故障，对于压降较大的电器，如电阻、线圈、绕组等断路故障，不能采用短接法，否则会出现短路故障。因此要在必须保证电气设备和机械部位不会出现事故的情况下才能使用短接法。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,2.短路故障的查找（1）短路故障的类型不同电位的导电部分之间被导电体短接，或者其间的绝缘被击穿，称为短路故障。在电路中，主要降压元件是负载（如电热器、电机、线圈等），也就是说，电路正常工作时，负载两端的电位差最大，因而，负载两端的短接是最严重的短路故障。按照不同的情况，短路故障又划分为金属性短路、单相短路、多相短路、匝间短路等。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,2.短路故障的查找（2）短路故障的特点从查找电气故障的方面来考虑，短路故障具有以下特点：1）短路点（即短路两端）的电阻为零，或接近于零。2）短路电流具有很大的破坏性，一旦发生了短路，一般是不能再直接通电检查的。这与断路故障是不同的。3）短路故障发生后，电路的保护元件（如保险、断路器等）动作，而保护元件可能控制多个回路组成的区域，因而查找短路故障，必须先从故障区域找出故障回路，然后再在故障回路中找到短路故障点。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,2.短路故障的查找（3）短路故障的查找方法1.万用表法：断开电源用欧姆档测量。2.灯泡法,.,开关设备二次故障的排除方法,（二）短路故障的排除1.元件本身故障的查找,现象：线路一送电，KM3吸合。（1）送电前，先拆KM2（17-19），送电，如KM3释放，19号线正常。断电接回KM2（17-19），送电后按下SB4，KM3不释放，15-17间未短路，说明17号线可能与1或3或5号线短路。（2）拔下FU，断开SC，减少并联回路，用万用表短路讯响档接17-5，通，断开触头3-5，不通，短路点不在5号线，万用表接17-3，通，断开触头1-3，还是通，说明3-17短路。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,3、接地故障的排除方法（1）接地故障的种类：1）一种是实连，也称金属性接地。导线接地电阻很小（近似零）。2）另一种是虚接，导线对地有较大的接地电阻。3）再一种是时断时连的不稳定接地。在不接地系统中，有一点接地往往不影响正常工作，容易疏忽而不加处理，待发展到了两点接地时，就可能造成电源短路或误动作等事故。故在运行中发现接地故障时，应立即进行检查、消除。对于虚接地，可采用万用表或绝缘电阻表进行检测；对于实接地，断电后可用电池试灯或万用表进行检测。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,3、接地故障的排除方法（2）接地故障的检测方法和步骤：1）实接地故障的查找,1）停电，拔FU，断SQ，使1、2号两端分开。2）用万用表短路讯响档，一表笔接地，另一表笔接1号线，不通，说明1号线未接地。3）万用表一表笔接地，另一表笔接2号线，通，说明2号线接地。4）YA、KM、KA均可能接地，拆YA2号端，2号端如果对地不通，说明YA至KM（3-5）环节接地。万用表量YA线圈对地通，断开KM（3-5），对地通，说明3号端未接地，拆YA5号端，YA对地仍然通，说明YA线圈接地。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,3、接地故障的排除方法（2）接地故障的检测方法和步骤：2）用万用表千欧档检测虚接地故障。如YA线圈由于绝缘老化对地绝缘电阻降低。但还保持一定绝缘电阻。此时测的是对地绝缘电阻。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,3、接地故障的排除方法（2）接地故障的检测方法和步骤：3）不稳定接地故障点的检测。一般应检查各裸露的带电部分是否与接地部分（电器开关柜的外壳、铁架，元件的铁心或金属框架等）接触或太近，有没有放电弧光的痕迹，然后用冲击电压，观察有无放电声和弧光现象，即可发现故障部位。,.,六、二次回路故障的分类和一般查找方法,4.极性故障：正负极接反，交流同名端接错5.联接故障：如图错误（1）控制电源接在接触器后面（虚线所示）；（2）接触器的辅助触点与停止按钮并接,.,(1)控制回路中红、绿灯不亮原因：1）、指示灯坏了；2）、控制回路电源开关跳闸，接线松动或接触不良；3）、灯光监视回路（包括灯座，附加电阻，断路器辅助接点）接触不良或断线；4）、跳闸或合闸线圈接触不良或断线；5）、其它二次回路断线；等等。,七、各类常见故障的原因分析,.,常见二次回路故障,(2)断路器不能合闸原因：1）、控制电源接触不良或松动；2）、合闸电源电压过低或合闸线圈烧；3）、断路器、储能位置开关辅助触点接触不良4）、合闸时设备或线路故障，保护发出跳闸脉冲5）、防跳继电器接