电工(高级)教案1、2单元由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“维修电工高级电子教案”。
电工（高级）培训教案
第1单元 电能计量装置的安装与接线检查
第一节 三相三线制电路电能计量装置一、三相三线有功电能表
三相三线交流感应式电能表与熟知的三线四线交流感应表一样，主要由驱动元件、制动元件、转动元件和计度器等部件组成。可分为双转盘式和单转盘式两种。
原理：两组电磁元件各自作用在一个转盘上，两个转盘同轴，作用在转动元件的驱动力矩取决于两组电磁元件产生的驱动力距的代数和，并由一个计度器显示三相电路消耗的总电能。
区别：三相四线表有三组电磁元件
三相三线表有两组电磁元件
接线：一般与Vv接线的电压互感器和两元件电流互感器配合使用。
三相三线多功能电子表
特点：不需要转动圆盘、转动轴承等机械部件，具有损耗小寿命长等优点。可以显示和远程抄送实时电压、电流、功率、负载曲线等功能。
工作原理：U V W 三相电压、电流信号经电能表采样电路、缓冲器和功率计数器，转换成数值信号。通过程序计算并显示各相电压、电流、功率、电量、需量、功率因素等参数，分析、判断和显示各相有无失压、失流等异常状态。
二、三相三线无功电能表
感应式三相无功电能表准确度较低，一般为3.0级，电子式无功电能表准确度等级一般为2.0级。
60°内向角无功电能表，仅能测量三相三线制电路的无功电能，一般用于高压供电系统中。
无功电能表的接线方式与有功表完全一致，在表内改变线路走向，达到不同的计量目的。在电压回路串联一个电阻Ru，在电流回路并联一个电阻Ri。
三、与计量电能有关的其他设备
失压计时仪是用于监视三相三线（三相四线）有功（无功）电能表的运行状态的一种仪器。当运行中的电能表在有负荷电流的条件下，出现PT失压、欠压及CT二次回路开路、人为短路等故障时，该仪器能及时反映故障情况，给出报警声，同时分相记录失压、断流时间，为追补电量提供科学的技术数据。仪器还设计有相序指示，可指示人为和事故造成的相序倒错现象，是提高电力部门的经济效益和加强供电管理，不可缺少的重要仪器，深得广大电力部门的信赖和推崇。
案例：某110kV变电站“1101”号电能计量装置失压断流计时仪报警，Ia指示灯闪烁报警。经查A相回路无电流，计时仪记录“A相断流累计时间”14小时之多，检查二次回路未发现故障点，初步判断可能是TA本体故障。随即停电检查，发现A相TA本体线圈至接线端子联线老化断路，从而造成这一故障。更换处理后重新投入运行，未发现异常。计量人员参考计时仪“A相断流累计时间”、“A相断流累计电量”及其它运行数据，补收相应电量。
第二节 电能计量装置的选择一、三相三线电能表的选择 参比电压：高压表3*100V、3*57.5/100V，低压表3*200/380V 标定电流：3（6）A、1.5（6）A、0.3（1.2）A、0.5（2.0）A
取值范围：低限为二次额定电流的30%，对应于5A和1A分别为1.5A和0.3A
高限为二次额定电流的120%，对应于5A和1A分别为6A和1.2A 倍率选择：按照负荷变动范围和一次设备的容量来确定，可取2、3、4倍，一般选4倍。准确度选择：电能表的准确度共分为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0七级。三相电能表为1.0级和2.0级表，一般用户选用2.0级表，大电力用户采用1.0级表。
二、电压互感器的选择
电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。
额定电压的选择：0.9Ux＜U1N＜1.1Ux，Uｘ在额定电压的０.９－１.１倍。
准确度选择：有0.1、0.2、0.5、1、3五个等级。对于一二类记录对象选用0.2级的电压互感器，对于三四类计量对象选用0.5级。
额定容量的选择：0.25SN＜S＜SN S为视在容量，电压互感器的二次负责不一定相等，因此各相的额定容量均应按二次负责最大的一相来选择。
电压互感器接线方式的选择 电压互感器的接线方式（图）
(1)Vv 接线方式：广泛用于中性点绝缘系统或经消弧线圈接地的35KV及以下的高压三相系统，特别是10KV三相系统，接线来源于三角形接线，只是“口”没闭住，称为Vv接，此接线方式可以节省一台电压互感器，可满足三相有功、无功电能计量的要求，但不能用于测量相电压，不能接入监视系统绝缘状况的电压表。
(2)Y,yn接线方式：主要采用三铁芯柱三相电压互感器，多用于小电流接地的高压三相系统，二次侧中性接线引出接地，此接线为了防止高压侧单相接地故障，高压侧中性点不允许接地，故不能测量对地电压。信息请登陆:输配电设备网
(3)YN,yn接线方式：多用于大电流接地系统。
(4)YN,yn,do接线方式：也称为开口三角接线，在正常运行状态下，开口三角的输出端上的电压均为零，如果系统发生一相接地时，其余两个输出端的出口电压为每相剩余电压绕组二次电压的3倍，这样便于交流绝缘监视电压继电器的电压整定，但此接线方式在10KV及以下的系统中不采用。
注意事项：电压互感器接线时一次侧应装设隔离开关，供检修用，还应装设熔断器，以免二次短路事故扩大。
35KV以上用电户二次侧不装隔离开关，可以装熔断器
35KV以下用电户二次侧不装隔离开关，不可以装熔断器，因为二次侧装隔离开关可能为窃电提供方便，也会增加二次连线上的总电阻，造成计量不准。
三、中、高压电能计量柜（箱）的选择
315KVA及以上专变用户才使用高供高计。因为315KVA以下容量，高压侧电流不够大，影响计量准确度，所以采用低压计量；而超过315KVA，低压侧电流又太大，没有这么大的电流互感器，同样影响计量准确度，所以采用高压计量。第三节 电能计量装置的安装与接线检查
一、电能计量装置的安装
三相三线表的安装（P14）电压互感器的安装（P14）
二、三相三线制电能表的接线方式1、4、5端子是相线的进线端子3、7是U、W的出线端子
接线时的注意事项：
1、电压线圈并联、电流线圈串联（串联分压、并联分流，造成计量不准确）
2、电压互感器接在电流互感器的电压侧，不允许将电压互感器装在负载侧，原因：电压互感器消耗的电能也计入电能表，引起电能表正向潜动。
3、电压二次线不小于2.5mm2，电流二次线不小于4mm2，采用铜芯绝缘导线，不要用软线。
三、三相三线制电能计量的接线检查
瓦秒法又称定转测时法，即在维持加于被测电能表上的功率P不变的条件下，用秒表测出电能表转盘转N转所需时间t，然后与理论时间T相比较确定误差%。
%
Tt100%t
T
36001000N(s)CP
式中
N——选定的被测电能表转盘转数（r）（表转得快，转数可选得多些；表转得慢，转数可选得少些。）C——被测电能表铭牌上标注的电能表常数（r/kWh）P——被测电能表所带的实际负荷功率（或二次侧功率），（W）
【例1】某居民用户电能表（2.0级）常数为3000r/kWh，为了测出该表实际误差，用一只100W灯泡作负荷，测得该电能表转1转的时间为11S，试求其误差。
36001000N360010001T12(s)CP3000100解：
∵
∴∴
该电能表超差。
在电力系统和电力用户中，计量装置的错误接线是有可能发生的，若有人为窃电的话，错误的接线更是花样百出。除互感器二次开路、短路、熔丝断路等明显造成计量不准确的电路状态外，还有一些常见的错误；电流和电压相位、相别不对应等。电能计量装置的接线检查分停电检查和带电检查。停电检查主要是新安装和更换互感器后，在一次侧停电时，对互感器、二次接线、电能表接线等按接线图纸进行检查。带电检查是在计量装置投入使用后的整组检查，应是定期的，并应按照有关规程要求结合周期性现场校表同时进行，还要做好接线检查记录。
停电检查的内容和方法
检查内容包括：互感器变比和极性检查三相电压互感器接线组别检查二次接线导通和接线端子标示核对
电能表的接线检查等
1、电压互感器的接线检查，正常情况下三个线电压都是100V。Vv或者YNyn接线的二次回路断线，二次线的电压值与电压互感器的接线方式无关，但是和电压互感器二次回路%Tt1211100%100%9.1%t11>2.0% 是否接入负载及所接的负载情况有关。
断U相：空载时，因为U相断开，UV间不构成回路，Uuv=0V
VW间为正常电压，Uvw=100V
WU间也构不成回路，Uvw=0V
负载时，有功表（uv、vw间各接一个电压线圈）
无功表（uw、vw间各接一个电压线圈）
等效电路见后图，从电路图中看到Uwv=100V，V-U-W在这个串联支路中，负载阻抗的电压与阻抗值成正比，故Uuv=Uwu=50V。
断V相
断W相分析
1． 电压互感器一次断线
当电压互感器一次断线时，二次各线电压的值与互感器的接线方式以及所断线的相别有关。电能计量装置所用的电压互感器一般有两种接线方式，一种是用两台单相电压互感器接成V，v接线，另一种是用一台三相五柱电压互感器或三台单相电压互感器接成Y，y接线。下面分别分析这两种接线方式下电压互感器一次断线时的情况。
（1）电压互感器V，v接线，一次A相或者C相断线：
电压互感器V，v接线一次A相断
正常情况下，三个线电压都是100V，当一次A相断线时，AB间没有电压，相应的二次侧ab间也没有感应电压，即Uab=0。此时，二次侧Ubc=Uac=100V。同理，当一次C相断线时，Ucb=0, Uca=Uba=100V。
（2）电压互感器V，v接线，一次B相断线
电压互感器V，v接线一次B相断
这种情况下，我们可以看成是在A、C间加了一个单相电源，所以Uac=100V，若两个单相电压互感器的励磁阻抗相等，则AB、CB两个绕组串联，二次平均分配100V电压，即Uab=Ucb=50V。
（3）电压互感器YN,yn接线，一次断线
电压互感器YN,yn接线，一次A相断线
如一次A相断线，即一、二次都缺少了一相电压，二次a相绕组无感应电压，此时a点和n点为等电位。Ubc还是正常电压100V，而Uab=Uac=57.7V。
同理，断B相时，Uab=57.7V，Ubc=57.7V，Uca=100V；
断C相时，Uab=100V，Ubc=57.7V，Uca=57.7V。
2． 电压互感器二次断线 电压互感器二次断线时，二次线电压值与电压互感器的接线方式无关，但和电压互感器二次是否接有负载及接负载的情况有关。下面分别研究电压互感器二次空载和带负载的情况下，A、B、C相断线时的二次线电压。
（1）断A相
电压互感器二次断A相（空载）
电压互感器二次断A相（带载）
空载时，a相断开，ab间、ac间不构成回路，所以Uab=Uac=0。bc间为正常回路，所以Ubc=100V。
带载时，假设所接负载为一台三相三线有功电能表，一台60゜型三相三线无功电能表，并假设各电压线圈阻抗相等，就可以得出等效电路。
从等效电路上可以清楚地看到Ubc=100V，Uab=Uac=50V。（2）断B相
电压互感器二次断B相（带载）
空载时，与断a相类同：Uab=Ubc=0，Uac=100V。
带载时，根据等效电路可得：Uac=100V，Uab=2/3×100=66.7V，Ubc=1/3×100=33.3V。
（3）断C相
电压互感器二次断C相（带载）
空载时，与断a相类同：Uab=100V，Ubc=Uac=0。
带载时，根据等效电路可得：Uab=100V，Ubc=1/3×100=33.3V，Uac=2/3×100=66.7V。
3．电压互感器绕组极性接反
（1）电压互感器V，v接线
正确接线时，电压互感器原理接线图及相量图如下：
正确接线时的原理接线图、相量图
当一台电压互感器极性接反（bc相）时，原理接线图及相量图如下：
bc相极性接反时的原理接线图、相量图
从上面相量图上可以看出，由于互感器二次侧bc相极性接反，使得Uca在幅值与相位上都起了变化，Uca=√3Uab=173.2V。由此可见，cb相电压互感器极性接反，其结果是Uab=Ubc=100V，Uca=173.2V。
ab相互感器极性接反时，其结果与bc相接反时相类似。
（2）电压互感器Y,y接线
正确接线时，电压互感器原理接线图及相量图如下：
正确接线时的原理接线图、相量图
当一台电压互感器极性接反（a相）时，原理接线图及相量图如下：
a相极性接反时的原理接线图、相量图
从上面相量图上可以看出，由于互感器二次侧a相极性接反，使得Uab、Uca在幅值与相位上都起了变化，Uab=Uca=Ubc/√3=57.7V，而Ubc则不变。同理，互感器二次侧b相极性接反时，Uca=100V，Uab=Ubc=Uca/√3=57.7V。互感器二次侧c相极性接反时，Uab=100V，Ubc=Uca=Uab/√3=57.7V。三．电流互感器错误接线分析 1． 电流互感器不完全星形接线
正确接线时，电流互感器原理接线图及相量图如下：
电流互感器正确接线
根据基尔霍夫电流定律，在电路中的任一个节点，其电流的代数和等于零。故：ia+ib+ic=0，即：ib=-(ia+ic)。当三相电流对称时，三个电流的幅值相等，相位上互差120゜。
当a相电流互感器极性接反时，公共线上的电流Ib为-ia和ic的相量和，其幅值为正常相电流的√3倍。
同理，当c相电流互感器极性接反时，公共线上的电流Ib，幅值也为正常相电流的√3倍。
由此可见，电流互感器不完全星形接线时，任一台电流互感器极性接反，公共线上的电流都要增加至正常值的√3倍。具体接线图及相量图如下：
电流互感器a相极性接反
2． 电流互感器星形接线
正确接线时，电流互感器原理接线图及相量图如下：
电流互感器正确接线
正确接线时，ia+ib+ic=in，当三相电流对称时，ia+ib+ic=0，即：in=0。
假如a相电流互感器极性接反，a相电流为-ia，而ib、ic的相量之和也是-ia，所以in=-ia+ib+ic=-2ia。
同理，b相电流互感器极性接反，in=ia-ib+ic=-2ib。c相电流互感器极性接反，in=ia+ib-ic=-2ic。具体接线图及相量图如下：
电流互感器a相极性接反
四． 带电检查
1． 带电检查的注意事项：
对运行中的电能计量装置，在下列情况下应进行带电检查接线：（1）新安装的电能表和互感器；（2）更换后的电能表和互感器；
（3）电能表和互感器在运行中发生异常现象。带电检查是直接在互感器二次回路上进行的工作，一定要严格遵守电力安全规程，特别要注意电流互感器二次不能开路，电压互感器二次不能短路。因为电流互感器是工作在短路状态下，一旦二次开路，二次线圈上会感应出很高的电势，对人身和设备都会造成极大的危害；而电压互感器二次一旦发生短路，不仅会损坏互感器本身，还会使继电保护装置误动作，可能造成严重的系统事故。
2． 带电检查步骤
单相接线与三相四线接线相对简单，出现错误的机会相对较少，且容易发现，故我们只研究三相三线时的情况。
（1）测量三相电压
用电压表测量电能表电压端钮的三相线电压，在正常情况下，三相电压是接近相等的，约100V（以高压三相表为例）。如测得的各相电压相差较大，说明电压回路存在断线或者极性接反的情况。具体错误上面已分别加以分析。
（2）检查电压接地点及判明接线方式
将电压表的一端接地，另一端依次触及电能表的电压端钮，如有两个电压端钮对地电压为100V，余下一端对地电压为0，则说明是两台电压互感器接成V,v形连接，电压约为0相为b相。如各电压端钮对地电压都约等于相电压（57.7V），则说明是三台电压互感器接成Y,y形连接，二次中性点接地。如电压端钮对地无电压或者电压数值很小，说明二次电压回路没有接地。
（3）测三相电压相序
用相序表测三相电压相序，确定是正相序还是逆相序。再根据已判明的接地相为b相，就能确定其余两相的相别。
（4）检查电流接线
首先查明电流互感器二次回路接地点，可用一根两端带有夹子的短路导线来确定。将导线一端接地，另一端依次连接电能表电流端钮。若电能表转速变慢，则该端钮没有接地，若电能表转速无变化，则该端钮是接地点。当电流二次共用连线断开时，用短路导线接地，则电能表转速变快。
用钳型电流表依次测量各相电流，要是数据基本接近，则说明接线正确。若测得两相电流约为√3倍的关系，则说明其中有一相电流互感器极性接反。
（5）判断电能表接线方式
经过上述检查，还无法确定电能表电流与电压之间的对应关系，还不能真正确定接线是否正确。因此，还必须用其他方法来确定，常用的方法有断b相电压法、ac相电压交叉法、六角图法、相位表法等等。
3．断b相电压法、a、c相电压交叉法（1）断b相电压法
在三相电路对称，负荷稳定，而且已知电压相序和负荷性质（感性或容性）情况下，如电能表的b相断开，电能表的转速约慢一半，则电能表的接线是正确的。其理论根据是：当b相断开时，Uab=Ucb=1/2Uac,电能表所测的功率为：
P=1/2UacIaCos(30゜-Ф)+ 1/2UcaIcCos(30゜+Ф)=1/2×√3CosФ。（2）a、c相电压交叉法
用a、c相电压交叉法的步骤是将电能表的电压端钮a、c相接线对调，对调后电能表若不转动或微微转动，则说明电能表接线是正确的。其理论根据是：当电能表ac相电压对调后Uab变为Ucb，Ucb变为Uab，此时所测的功率为：
P=UcbIaCos(90゜+Ф)+ UabIcCos(90゜-Ф)=0。以上两种方法的具体相量图如下：
断b相电压法、a、c相电压交叉法的相量分析
4．六角图法确定电能表的接线方式
六角图法就是通过测量与功率相关量值来比较电压、电流相量关系，从而判断电能表的接线方式。它的适应条件是：
（1）三相电压相量已知，且基本对称；（2）电压和电流都比较稳定；
（3）已知负荷性质（感性或容性）和功率因数的大致范围，且三相负荷基
本平衡。
六角图法的理论依据：
假设已知三相电压和电流的相量，负载为感性且三相对称，如下图所示：
用电压电流相量确定功率
从Ia的顶端分别向Uab、Ucb作垂线，则可得到Ia对应线电压的有功功率分量Pab、Pcb；同样，从Ic的顶端分别向Uab、Ucb作垂线，则可得到Ic对应线电压的有功功率分量Pab'、Pcb'。反过来，如果已知Pab、Pcb、Pab'、Pcb'，并在相应线电压上作垂线，则两条垂线相交点与原点的连线即分别为Ia、Ic。
由于电能是功率跟时间的乘积，所以，我们也可以在一定时间里用标准电能表来测量相应的功率值，从而确定电流。
六角图的检查步骤与方法：（1）测量电压端钮间的线电压值；（2）确定b相电压并测定电压相序；（3）测量电流值；
（4）利用标准电能表或者相位表画出六角图确定电流相量。5．标准电能表法
用两只单相标准电能表接入三相电路，选定测量时间读取标准表的读数W1(Uab、Ia)、W2(Ucb、Ic)。之后将a、c相电压互换，选定同样的测试时间，再读取标准表的读数W1'(Ucb、Ia)、W2'(Uab、Ic)，根据W1、W1'的投影画出Ia的相量，根据W2、W2'的投影画出Ic的相量。然后根据已知的负荷功率因数分析相量图，从而确定电能表的接线方式。
【例】已知三相三线电路对称，负荷为0.9（滞后）左右，根据上述方法测得W1=137，W2=235，W1'=-98，W2'=102。试确定电能表接线是否正确。
解：由条件可作出相量图如下：
例 图
5．相位表法
相位表法是六角图法的一种，它是利用钳型电流表、电压表、相位表联合测绘六角图。相位表法是以电压为参考相量，测量电流相量与电压参考相量的相位差，根据电压相序及电压、电流相量，确定电能表的接线方式。其具体步骤为：
（1）通过测量三相电压值、电压相序、判定接地相电压，确定接入电能表的电压大小、电压相序以及接入电能表第一元件、第二元件的线电压相别。
（2）利用相位表分别测出得的第一元件、第二元件的电压、电流相位角。
（3）分析电流之间的相位。如有一相电流接反，I1、I2之间的夹角为60゜，而不是120゜。
（4）判断电流是正相序还是逆相序。（5）根据已知的负荷性质及与相应电压就近原则，判断电流接线是Ia、Ic还是-Ia、-Ic。
（6）最后确定电能表接线方式。下面以一个现场实例来说明相位表法进行接线检查的具体方法（假设用户功率因数为0.8—0.9）：
（1）测得U12=U23=U32=100V，说明电压回路无断线和极性接反现象；
（2）测得三相电压为正相序，各电压端钮对地电压为U1=100V，U2=100V，U3=0V，说明接入电能表c相电压端钮的是b相电压，即：接入电能表第一元件的电压是Uca，接入电能表二元件的电压是Uba。
（3）用钳型电流表测得 I1=I2=2.5A，电流平衡，说明电流回路无断线。
（4）测得电能表第一元件电压与电流间的相位差为62.9゜，第二元件电压与电流间的相位差为243゜。
（5）画出电流电压相量图如下：
用相位表法检查接线例图（相量图）
（6）从相量图可知，电流间的相位差为120゜，第一元件电流滞后第二元件电流，说明电流接线为逆相序；即I1为Ic，I2为Ia。
（7）综上所述，电能表的接线方式为：Uca、Ic；Uba、Ia。接线如下图：
用相位表法检查接线例图（接线图）
第2单元 三相异步电动机的保护和故障处理 第一节 三相异步电动机的保护
一、短路保护
（1）对于单台电动机，熔体的额定电流（IRe）应大于或等于电动机额定电流（In）的1.5-2.5倍，即IRe≥(1.5-2.5)In。电动机轻载起动时间较短时，系数可取1.5；带负载起动、起动时间较长或起动频繁时，系数可取2.5.（2）对于多台电动机，熔体的额定电流（IRe）应大于或等于最大一台电动机额定电流（In,max）的1.5-2.5倍加上同时使用的其他电动机额定电流之和（∑In），即IRe≥(1.5-2.5)In,max+∑In。
（3）熔断器的额定电压和额定电流不应小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流，熔断器的型式随线路要求和安装条件而定。
二、过载（过负荷）保护
通常，交流电动机的故障主要是定子绕组损坏造成的。这些绕组的损坏大多是电动机过载引起的。电动机过载运行时，会出现电流增加，绕组过热现象。如果时间过长，就会损坏绝缘。过载热保护装置的功能就是在电动机过载情况下，及时切断电源，限制电动机过热时间，防止绝缘损坏。其保护原理是通过热效应元件对电动机过载时增大的电流灵敏反应而发生动作，以断开电路。常用的有双金属片热继电器和空气断路器。其中热继电器纯属过载热保护装置，只起过载热保护，对短路、欠电压等不具备保护功能。
（1）对于30KW以下的电动机一般采用热继电器保护，动作电流按电动机额定电流1.11-1.25倍选择。
（2）对于30KW以上的电动机采用带热脱扣器的低压断路器保护。
三、失压和欠压保护
欠压保护及装置。
电动机的转矩、定子电流与电压有着密切关系。当电源电压上下波动时，电动机的电磁转矩和定子电流相应发生变化。与过电压相比，电动机欠电压运行的危害更大，电磁转矩与电压平方成正比地减少，导致电动机的转速下降，温升增高，严重时导致电动机闷车。通常，500V以下低压电动机多采用空气断路器作为欠压保护装置。当电压低于某一整定值时，空气断路器的欠压脱扣器便动作，使电动机的主电路断开。此外，也可采用接触器自锁控制线路来避免电动机欠压运行。当线路电压下降到一定值（一般为额定电压的85%左右）时，接触器线圈的两端电压也同样下降到该值，从而使接触器线圈的磁通减弱，产生的电磁引力减少。当电磁吸力减少到小于反作用弹簧的拉力时，动铁芯被迫释放，带动着主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制短路，于是电动机失电停转，从而达到欠压保护的目的。
失压保护及装置。
当电网由于某种原因而突然停电时，电源电压下降为零，电动机停转，生产机械也随之停转。一般情况下，生产机械的操作人员不可能及时拉开电源开关。如果不采用失压保护措施，当电网故障排除，电源恢复供电时，电动机便会自行运作，从而生产机械也随之转动，此时很可能造成人身和设备事故，并引起电网过电流和瞬间网络电压下降。因此，电动机应有失压（零压）保护电器。在电动机的电气控制线路中，起失压保护作用的电器是接触器和中间继电器。当电网停电时，接触器和中间继电器中的电流消失，电磁吸力减小为零，动铁芯释放，触头复位，从而切断主电路和控制短路的电源。当电网恢复供电时，若不重新按下起动按钮，则电动机就不会自行起动。这样，就达到了对电动机的失压（零压）保护的目的。
四、缺相运行保护
（1）采用带断相保护装置的热继电器作缺相保护。（2）采用欠电流继电器作缺相保护。（3）采用零序电压继电器
(4)利用速饱和电流互感器进行断相保护。第二节 三相异步电动机常见故障分析（P43）
一、检查、分析故障的步骤
二、常见故障及处理方法
第三节 定子绕组局部故障的检查与排除
一、绕组修理基本常识
1、为了使定子绕组分布对称，要求做到以下几点：
（1）每相绕组线圈的形状、尺寸、个数及嵌放和连接方法必须完全相同。（2）三相绕组排列顺序相同，相与相之间要间隔120°电气角。
2、定子绕组相关术语
（1）线圈：有两个直线边，嵌入铁心槽内，进行能量转换称为有效边。
线圈两端伸出铁心槽外，不参加能量转换，仅起到连接两个有效边的作用，称为端部。
（2）极距：沿定子铁心内圆每极所占的圆周长度或槽数。
（3）节距：两个有效边之间的距离，也就是所跨的槽数。为了使线圈感应电动势尽可能大些，要求节距与极距接近。
（4）每极每相槽数：每相绕组在一个磁极下所占的槽数。（5）机械角度和电角度（6）绕组的分类
二、绕组绝缘不良的处理
故障原因：绕组绝缘磨损、绝缘破损、绝缘电阻降低
检查方法：500V以下的电机用500V的绝缘摇表测量，500-3000V的电机用1000V摇表，3KV以上的电机用2500V摇表测量。500V以下的电动机，绝缘电阻不低于0.5MΩ。
故障处理：拆卸电动机，用专门的清洗剂清洁、干燥、浸漆修复。
三、绕组故障检查方法与处理
三相异步电动机常见故障分机械和电气故障两大类。(1)三相异步电动机缺相运行的危害。三相异步电动机缺相运行是导致电动机过热烧毁的主要原因之—。也可能导致转矩减小、转速下降、电流增加、绕组过热等其他影响。(2)三相异步电动机温升过高或冒烟故障的可能原因。造成电动机温升过高或冒烟的可能原因有：电动机过载或启动过于频繁；三相异步电动机缺相运行；电源电压过高过低；定子绕组短路或接地；电动机接法错误；定、转子相摩擦；通风不良；笼型异步电动机转子断条；绕线型电动机转子绕组断相运行等。
(3)电动机定子与转子相摩擦的故障与处理。电动机定子与转子相摩擦的原因主要有：轴承损坏；轴承磨损造成转子下沉；转轴弯曲、变形；机座和端盖裂纹；端盖止口未合；电机内部过脏等。电动机定子与转子相摩擦将使电动机发生强烈的振动和响声，使相摩擦表面产生高温，甚至冒烟冒火，引起绝缘烧焦发脆以至烧毁绕组。
处理方法：检查轴承磨损情况、检查转子是否变形，进行修理更换。测量定、转子气隙，查出原因后校正动、静部分间隙。
(4)异步电动机定子绕组的接地故障处理。绕组接地是指绕组与铁心或机壳间的绝缘破坏而造成的互相接通现象。出现这种故障后，会使机壳带电，将引起人身触电伤亡事故；或使绕组过电流发热而导致短路，使电动机无法正常运行。1）故障产生原因：
① 绕组受潮，绝缘材料失去绝缘作用。② 绝缘老化、开裂。
③ 定、转子相摩擦引起绝缘损坏，或嵌线时绝缘受损伤。
④ 绕组端部与端盖相碰，或引出线绝缘损坏与壳体相碰。
2）故障检查方法：
① 观察法。仔细观察绕组端部及槽口部分的绝缘有无破裂和焦黑的痕迹，若有，则接地点可能就在此处。
② 用兆欧表检查。兆欧表的电压等级选择，应根据电动机电压等级而定。—般380V电动机应用500V的兆欧表测量。测量时，兆欧表的—根线接电动机绕组，另—根线接电动机金属壳体。按120r／min的速度转动手柄。若测出的绝缘电阻在0.5MΩ以上，则说明电动机绝缘尚好，可继续使用；若测量值在0.5MΩ以下，则说明该电动机绝缘已受潮或绕组绝缘很差；若兆欧表指针指向零，表示绕组已接地。
③ 用万用表估测。将万用表拨到R×10k挡进行测量，方法同兆欧表。若测得的电阻值为零，则说明绕组已接地。
④ 用校验灯检查。先把绕组各相的连接头拆开，然后把灯泡与电源串联起来，逐相测量各相与机座间的绝缘状况。如果灯泡发亮，说明电动机的绕组接地；若灯泡微亮，说明绝缘有接地击穿；若灯泡不亮，说明绕组绝缘良好。有时灯泡虽不亮，但测试棒接触电动机时出现火花，这说明绕组尚未击穿，只是严重受潮。
⑤ 高压试验。选用高压试验的方法，在加压过程中如果出现电流急剧增大，应立即将电压降至零，表示该电动机绝缘或绕组绝缘已受潮或损坏。
采用上述方法找出绕组接地故障后，应设法查出接地的确切位置。—般方法为：先用观察法查出何处接地，如果无效，则采用分组淘汰法，把每相绕组拆开，查出哪—相接地，—相找出后，用观察法找出接地线圈组，若无效，再拆开接地—相连接线，找出接地线圈组。接地线圈组找到后，再用观察法找出接地线圈。如果无效，再拆开线圈组的连接线，找出接地线圈即可。3）修复方法。
① 若是绕组受潮，可将电动机两边端盖拆除，取出转子，然后放到烘箱烘干。烘到其绝缘电阻达到要求后，浸绝缘漆并再次烘干，以防止回潮。也可用热处理方法，即在定子绕组中，通入约0.6倍的额定电流加热烘干。
② 如果是绕组接地，在接地处填塞新的绝缘材料，然后涂刷绝缘漆烘干。
③ 若接地部位在铁心槽内部，—般需更换绕组，或采用线圈穿绕修补的方法更换接地线圈。
(5)异步电动机定子绕组的断路故障处理。
1）故障产生原因。断路故障多数发生在电动机绕组的端部、各绕组的接线头或电动机引出线端等处附近，故障原因—般有下列几种。
① 在制造和修理时不慎弄断。② 绕组受机械力作用而拉断。
③ 接线头焊接不良，过热后脱开。
④ 绕组短路或电流过大，长期过热而烧断。2）检查方法。
① 观察法。观察绕组端部是否有碰断现象。
② 校验灯检查法。对星形接法的电动机，可将校验灯的—根线接在绕组中点N上，另—根线依次和三相引出线相接，如图16—7所示，如果灯不亮，则说明该相断路。对三角形接法的电动机，先把三相绕组拆开，然后分别对三相绕组通电检查，若灯不亮，则说明该相断路。
图16—7 用校验烟检查绕组断路故障
③ 万用表检查法。对星形接法电动机，可将万用表拨在电阻挡上，—根线接在星形中点上，另—根依次接在三相绕组首端，若测得的电阻为无穷大，则说明被测相断路，对三角形接法电动机，应先把三相绕组拆开，然后分别测量三相绕组电阻，电阻为无穷大的—相为断路。
④ 兆欧表检查法。与万用表检查法—致。阻值为无穷大时，表示被测相断路。3)中等容量的电动机绕组大多是采用多根导线并绕和多支路并联，其中断—根或几根、断—路或几路时，通常有以下两种检查方法。
① 三相电流平衡法。对于星形接法电动机，将三相绕组并联后，通入低电压大电流(—般可用单相交流弧焊机)，如果三相电流值相差大于5％时，电流小的—相为断路相，如图16—8(a)所示。对于三角形接法电动机，先要把三角形的接头拆开—个，然后用表流表逐相测量每相绕组的电流，其中电流小的—相为断路相，如图16—8(b)所示。
图16—8 用电流平衡法检查并联绕组断路
② 电桥检查法。用电桥测量三相绕组的电阻，如果电阻值相差大于5％，则电阻较大的相为断路相。
采取上述方法找出断路相后，需设法查出断路的确切位置，可用与接地故障相同的观察法和分组淘汰法检查。4）修复方法。
① 如绕组断路处在铁心槽外部时，分清导线端头，将断裂的导线连接焊牢，包好绝缘，并浇上绝缘漆烘干即可。
② 如断路原因是由于引出线断裂，则应更换引出线。
③ 如果是由于匝间短路、接地等故障而引起绕组烧断，则大多需更换绕组或用穿绕修补的办法更换故障的线圈。
(6)异步电动机定子绕组的短路故障处理。
1）故障原因。绕组短路故障的原因，主要是电动机电流过大，电源电压过高，单相运行，机械损伤，重新嵌绕时碰伤绝缘，绝缘老化脆裂等。绕组短路可分为绕组匝间短路、线圈与线圈之间短路、相间短路等几种情况。2）检查方法。
① 观察法。仔细观察，若发现有烧焦绝缘的地方，可能即为短路处。或使电动机先空载运行20min(发现异常情况时应立即停机)，然后拆除端盖，用手摸线圈的末端，若某—部分线圈比邻近线圈温度要高，则可能即为短路处。
② 电桥法。用电桥分别测量各相绕组电阻，如果三相电阻相差5％以上，则电阻小的—相—般为短路相。
③ 电流检查法。用图16—8所示的方法，分别测量三相绕组的电流，若三相电流相差5％以卜，则电流大的—相—般为短路相。
④ 短路侦察器检查法。短路侦察器是—只铁心为H形或U形硅钢片叠装而成的开口变压器，线圈绕在铁心的凹部。使用时将侦察器开口部分放在被检查的定子铁心槽口上，如图16—9所示。并在侦察器线圈上串接—只电流表，再接到侦察器规定电压的交流电源上。这样，侦察器H形铁心和定子铁心齿部就构成变压器的闭合磁路；侦察器的线圈相当于变压器初级线圈，被检查的定子槽内线圈便成为变压器次级线圈。这时若槽内线
图16—9用短路侦察器检查短路器
圈无短路现象，则电流表读数较小；若槽内线圈有短路故障时，即相当于变压器次级短路，反映到初级的电流表读数就增大。这时也可用—小块铁片(或旧钢锯片)放在被测线圈另—有效边所在的槽口，若被测绕组短路，则此钢片就会产生振动。
将侦察器沿定子铁心内圆逐槽移动检测，便可找到短路线圈。这种方法可以不使短路线圈受大电流的烧伤而避免扩大故障，是—种有效的检查方法，但使用时应注意：电动机为三角形接法时，应将三角形接头拆开；若绕组为多路并联时，必须把各支路拆开。如被测电动机是双层绕组，则被测槽中有两个线圈，它们分别隔—个线圈节距跨于左、右两边。这时要将侦察器(或钢片)在左、右两槽口都试—下，以便确定短路线圈。
采用上述方法找到—相短路后，采用观察检查，分组淘汰法查出确切短路处。3）修复方法。最容易短路的地方是同极同相的两相邻线圈间；上、下层线圈间以及线圈的槽外部分。如果能明显看出短路点，可用竹楔插入两线圈间，把这两线圈的槽外部分分开，垫上绝缘。
若短路点发生在槽内，且短路较严重，则大多需更换线圈。
第四节 笼型异步电动机机械故障的检查与排除（P53）
一、电动机转轴的检查与故障处理
二、轴承磨损的检查和故障处理
三、笼型转子故障的检查及排除四、三相异步电动机的维护
