探析電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備故障的診斷與檢修

齊明

摘 要：隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，城市對供電系統(tǒng)的安全可靠提出了更高的要求，電氣設(shè)備故障診斷和檢修已成為一項重要工作。文章針對電氣設(shè)備常見故障進行了分析，結(jié)合實際探討了設(shè)備故障診斷和檢修方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；故障診斷；檢修方法

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0114-02

電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的長期運行，會使設(shè)備出現(xiàn)老化、磨損等問題，使得設(shè)備出現(xiàn)故障的概率大增。如果未能及時解決，那么很可能導(dǎo)致設(shè)備無法正常運行，影響供電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定，故障嚴重時甚至?xí){到人身安全。

1 電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備常見故障

1.1 電氣設(shè)備機械故障

電氣設(shè)備（特別是電機）通常發(fā)生磨損、疲勞等故障。轉(zhuǎn)子、定子與軸承裝置共同組成電機，它擁有獨立的電機絕緣系統(tǒng)和能保證電機正常工作的散熱系統(tǒng)和基本的機械系統(tǒng)，并且電機工作時它的電路相互獨立，這些特點使得電機一旦出現(xiàn)故障就很難被診斷，這就需要經(jīng)驗豐富的檢修員，同時需要高科技設(shè)備來檢修。除了電機，高壓斷路故障也比較常見，絕緣器被破壞、拉桿瓷瓶斷裂等都屬于高壓斷路故障，嚴重時會燒毀設(shè)備，影響供電安全。

1.2 電氣設(shè)備絕緣故障

設(shè)備絕緣故障是整個電氣設(shè)備故障中的重點問題。高電壓、強電場的長時間作用，使得絕緣設(shè)備極容易出現(xiàn)故障，一旦出現(xiàn)，不僅影響正常供電，而且會擴大故障程度。絕緣故障通常出現(xiàn)在變壓器、電壓電流互感器和電力電纜等設(shè)備的絕緣器上，主要是因為這些設(shè)備密封不嚴、出現(xiàn)老化，容易受到環(huán)境物質(zhì)的侵蝕（如二氧化硫），使得設(shè)備喪失絕緣能力出現(xiàn)故障。由于電壓電流互感器是整個電氣設(shè)備的核心部件，它承擔著最大的負荷，老化速度最快，并且由于絕緣設(shè)備采用的油侵材料和膠紙材料電容型結(jié)構(gòu)密封不嚴，所以最容易出現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣故障。

1.3 電氣設(shè)備發(fā)熱故障

在供電過程中，電氣設(shè)備起到電能轉(zhuǎn)換和傳遞電能的作用，整個過程中都伴隨著放熱。如果放熱量過大，將使電氣設(shè)備運行時的溫度急劇升高，電氣設(shè)備運行出現(xiàn)異常，影響供電穩(wěn)定，造成極大破壞。由于熱故障很容易被檢測，但考慮到它的破壞性，決不能忽視它，要將熱故障診斷作為關(guān)鍵工作來對待。

2 電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的診斷與檢修

2.1 調(diào)查分析

調(diào)查分析是電氣設(shè)備檢修前的準備工作，能為檢修人員帶來故障初步信息。嚴謹、正確的調(diào)查分析能促進檢修工作的順利進行。調(diào)查分析針對電氣設(shè)備的表面，通常采用以下六種方法：①口問，詢問相關(guān)操作人員，及時了解設(shè)備運行狀況和以往發(fā)生故障的信息，為迅速找到故障原因做好準備工作。②鼻聞，聞電氣設(shè)備是否散發(fā)異味來判斷故障是否出現(xiàn)，如存在燒焦氣味，表明電氣設(shè)備很可能發(fā)生了故障。③眼看，仔細觀察電氣設(shè)備外部顏色是否改變，接線是否正確等。④耳聽，通常電氣設(shè)備運行時會產(chǎn)生一定規(guī)律的噪音，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，運行時噪音會變得沒有規(guī)律，用耳就能聽出其中的差異從而判斷故障是否出現(xiàn)。⑤手摸，必須先切斷電源保障人員安全，用手觸摸電氣設(shè)備，判斷設(shè)備溫度是否過高，出現(xiàn)異常。⑥手拽，輕輕拽動電線，是否出現(xiàn)松動的情況，如果出現(xiàn)表明接線不嚴。運用上述六種方法，可直接檢測外觀特征明顯的一類電氣設(shè)備故障，大致確定故障發(fā)生范圍。

2.2 分析電路確定故障的范圍和故障點

故障范圍和故障點的確定，要從電氣設(shè)備的電路控制關(guān)系和原理圖開始分析。主電路和控制電路組成電氣設(shè)備電路。因為主電路出現(xiàn)故障時特征很直觀，極容易確定故障點，所以關(guān)鍵在于控制電路上，控制電路由若干個支路或者控制單元組成，具有復(fù)雜性，它們根據(jù)設(shè)備的功能、控制要求，通過合理的設(shè)計電路使之組合起來共同完成控制任務(wù)。檢修時，可利用電器輔助觸點確定控制單元，同時也可通過結(jié)合主線路連線特征，運用電路控制關(guān)系，找到控制電器貨單元。最后進一步分析，可準確的確定故障范圍和故障點。

2.3 通電試驗控制電路

檢查電氣設(shè)備外部直觀特征，也未能準確找到故障點時，可以進行通電試驗對電路逐步排查故障點，這種方法雖然操作繁瑣，花費較多時間，但準確性更高。比如操作開關(guān)、按鈕時，電路中的繼電器和接觸器要按規(guī)定的動作關(guān)系進行工作。一旦發(fā)現(xiàn)拒不動作的電器，檢查這個電氣是否有線圈損壞、接觸點磨損等情況，然后對相關(guān)的電路進行逐項分析，最終確定故障點。試驗前，一定要斷開電源，避免出現(xiàn)觸電事故，并且要求檢修人員對電氣設(shè)備的電路控制關(guān)系相當熟悉。

2.4 利用常用儀表進行診斷

使用合適的電工儀器測出電路的電壓、電流和電阻等參數(shù)，然后比較設(shè)備正常運行時電路的電壓、電流、電阻，判斷故障點。電壓測量法、電阻測量法和短接測量法在檢修工作中運用比較普遍。

2.4.1 電壓測量法

測量時通常采用電壓分階測量或者電壓分段測量的方法。首先將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)撥到合適的電壓測量檔位上，然后測量故障電路的負荷電壓或者電器元件的電壓，測得的數(shù)據(jù)與電路正常運行電壓值相比，判斷出故障點。

2.4.2 電阻測量法

為保證安全，必須先將電氣設(shè)備的電源斷開。將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)撥到合適的電阻測量檔位上，然后測量故障電路的電阻來判斷設(shè)備故障點。如果線圈元件包含在測點間，測得的電阻為線圈電阻，如果測得的電阻值比線圈電阻值大，那么表明接線或者觸點接觸不良；如果待測電路間只有導(dǎo)線和觸點，測得的電阻值應(yīng)是零。如果測得的電路電阻無窮大，表明電路呈斷開狀態(tài)。

2.4.3 短接測量法

短接測量法是指電路帶電狀態(tài)下，在所懷疑的斷路或者接觸不良部位，使用一根絕緣性能優(yōu)越的導(dǎo)線短接。短接后，電路能夠通電，那么表明該處線路斷路，即為故障點。短接時通常采用長短結(jié)合的方式，這樣能加快排查故障點速度。

電壓檢修并沒有斷開電源，所以安全性較差，但是這種測量方法比較準確，容易判斷；電阻測量法是在斷開電源后進行，安全性較好，但容易受到外界環(huán)境的影響使得電阻值測量不夠準確，容易出現(xiàn)錯誤的判斷；短接測量法與前兩種先比，使用的工具較少，可以不使用萬能表，只使用試電筆和絕緣導(dǎo)線就能快速進行檢測并判斷出故障點，但這種方法不能使用于電阻、線圈，因為它是帶電檢修，很容易出現(xiàn)人員觸電事故。在實際檢修過程中，可以幾種方法相結(jié)合，靈活使用，快速檢測出故障點。

3 檢修實例

新疆某電廠主變壓器運行過程中出現(xiàn)故障，現(xiàn)對其進行分析。

3.1 故障經(jīng)過

電廠的主變壓器長時間運行，需要對外部進行及時清理。通過調(diào)度正常停電后，對主變壓器進行例行檢修和清掃。完成工作后正常供電，變壓器勵磁分接開關(guān)位置卻發(fā)出異常聲音，調(diào)度人員立即斷開電源。

3.2 診斷經(jīng)過

工作人員首先就對瓦斯繼電器進行診斷，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)的氣體呈淡黃色并且能燃燒，斷定主變壓器出現(xiàn)故障。對分接開關(guān)進行檢查，發(fā)現(xiàn)其位置不正確，由原來的+1檔變動到+1檔與+2檔之間。最后通過電阻和電流測量方法，分析得出+1檔位置的電阻不能正確測出。

3.3 故障原因

此次故障最主要的原因，是由于分接開關(guān)位置不正確而引起。清掃工作時，沒有把開關(guān)位置的螺母固定緊，觸碰開關(guān)檔位圓盤后造成開關(guān)位置出現(xiàn)異常。

3.4 預(yù)防措施

①切換分接開關(guān)前，測量直流電阻。分接開關(guān)由于長時間使用會引起局部的熔化，使得電阻變大，可能引起放熱量過大威脅變壓器的正常運行。所以，切換分接開關(guān)前，必須測量直流電阻，并且三相電阻值之間的差值不能大于2%。

②及時清除切換開關(guān)的手柄，并且要求在停電狀態(tài)下進行開關(guān)切換。切換開關(guān)時，一定注意將螺母緊固，避免出現(xiàn)松動引起開關(guān)位置不正確。

③主變壓器經(jīng)過大檢修工作中后，分接開關(guān)極容易發(fā)生故障，可能引起接觸面的燒傷。因此，主變壓器停止工作，通過測量三相分接頭的直流電阻來確定開關(guān)接觸情況。

4 結(jié) 語

為確保電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備正常運行，要根據(jù)電氣設(shè)備的特點和運行要求制定嚴格的管理措施，定期進行維護檢修，全面掌控電氣設(shè)備運行情況。一旦出現(xiàn)故障，要采取合理措施，靈活運用各種檢修方法，及時進行處理，并積累工作經(jīng)驗，保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行。

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