電氣控制系統(tǒng)故障分析與檢修方法研究

王慶海

（江蘇省徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 徐州 221011）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的電力行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，在很大程度上滿足了社會(huì)發(fā)展的需求，但是，經(jīng)常會(huì)有一些故障出現(xiàn)在電氣控制系統(tǒng)中，為電氣工程的順利發(fā)展造成不利影響。因此，為了能夠安全運(yùn)行電氣控制系統(tǒng)，電氣部門應(yīng)該盡早的掌握系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問題，以促進(jìn)電力行業(yè)穩(wěn)定有序的發(fā)展。

1 電氣控制系統(tǒng)中存在的問題

很多原因都會(huì)導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤占據(jù)著重大的成分，并且設(shè)備自身缺陷、設(shè)備安裝質(zhì)量低也是其中的重要隱患。歸納總結(jié)之后，有如下幾個(gè)常見的系統(tǒng)故障。

1.1 不同形式的短路

一相接地短路、變壓器或者電機(jī)一相繞組中的匝間短路、三相短路和兩相短路等。

1.2 過負(fù)載

電氣控制系統(tǒng)中的電機(jī)電流超出額定電流，這就是過負(fù)載故障的重要體現(xiàn)，有很多因素都能夠?qū)е码姍C(jī)過負(fù)載情況出現(xiàn)，比如，電壓驟然大幅度增高、電機(jī)缺相運(yùn)行等。

1.3 電源缺相

在交流異步電動(dòng)機(jī)正常工作的時(shí)候，由于三相電源涵蓋的一相熔斷器熔斷而導(dǎo)致這種問題的發(fā)生。

1.4 過電流

過電流是指電動(dòng)機(jī)或者電氣元件超出限定電流的運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電流小于短路電流，一般都低于4In，負(fù)載轉(zhuǎn)矩及其錯(cuò)誤的啟動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致過流故障的出現(xiàn)。

2 系統(tǒng)故障帶來的危害

電氣控制系統(tǒng)中存在的故障可能造成如下危害：

（1）在負(fù)載短路、絕緣破損、接線錯(cuò)誤、接線短路之后，會(huì)增加瞬時(shí)故障電流，進(jìn)而會(huì)超過額定電流很多倍，令電氣設(shè)備或者線路由于過電流而損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生火災(zāi)。

（2）過大的電流不但使電氣控制系統(tǒng)停止運(yùn)行，并且還會(huì)損害到電氣設(shè)備，進(jìn)而還會(huì)導(dǎo)致過大的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，損壞到機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件。

（3）當(dāng)異步交流電動(dòng)機(jī)在少相電源堵轉(zhuǎn)或者低速運(yùn)行的時(shí)候，電流較強(qiáng)達(dá)到額定值，當(dāng)有故障發(fā)生，會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)的繞組。

（4）電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，還可能導(dǎo)致電網(wǎng)電壓降低，對別的用戶和設(shè)備造成影響，一旦問題嚴(yán)重，會(huì)終止供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3 故障檢修分析

3.1 主動(dòng)檢修電氣控制系統(tǒng)

有很多種方法都能夠完成主動(dòng)檢修電氣控制系統(tǒng)故障的工作，按照短路時(shí)所產(chǎn)生的電氣量變化，在變量和原理的基礎(chǔ)上將各種檢修手段和保護(hù)措施構(gòu)建起來，例如，應(yīng)用電流激增特征來將電流保護(hù)設(shè)置出來，還可以根據(jù)電壓降低的特征，將低壓保護(hù)構(gòu)建起來，在檢修漏相、斷相等故障時(shí)應(yīng)用電壓電流間的相位變化特征。

①檢修短路

瞬動(dòng)特性是短路的基本特征，因此，日常維護(hù)電氣系統(tǒng)時(shí)，主要對短路保護(hù)是否正常進(jìn)行檢查，在發(fā)生短路時(shí)需要將電源立刻切斷。低壓斷路器和熔斷器這兩個(gè)短路保護(hù)裝置是檢修的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)一般電氣控制系統(tǒng)時(shí)，三相短路保護(hù)會(huì)對應(yīng)三相供電系統(tǒng)，如果系統(tǒng)主電路容量較低，熔斷器在該電路中能夠?qū)⒍搪饭收系谋Ｗo(hù)裝置一并設(shè)置；一旦主電路容量較高，設(shè)計(jì)時(shí)必須單獨(dú)為控制電路設(shè)置短路保護(hù)熔斷器。電氣控制系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)正反轉(zhuǎn)和頻發(fā)啟動(dòng)，一旦過大的電流出現(xiàn)，會(huì)增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，損毀機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件。對電機(jī)進(jìn)行檢修時(shí)，在接觸器控制回路中，常閉觸頭串聯(lián)能夠?qū)⑦^流保護(hù)的作用發(fā)揮出來，在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和起動(dòng)時(shí)間較長的大容量電動(dòng)機(jī)中比較適合應(yīng)用過流保護(hù)。

②狀態(tài)檢修

以狀態(tài)為前提，根據(jù)事后維修而制定的某種檢修對策即為狀態(tài)檢修。被檢修裝置呈現(xiàn)出的狀態(tài)參數(shù)的相應(yīng)變化反映了狀態(tài)檢修的質(zhì)量，在狀態(tài)檢修時(shí)，不同的檢修方法會(huì)被應(yīng)用到不同的電力電氣設(shè)備中，檢修可以不定期也可以定期開展，是多種多樣比較靈活的，并且能夠有效的預(yù)測出電氣設(shè)備的故障。因此，提升維修的效率，能夠?qū)⒁恍┎槐匾某杀窘档拖聛怼?/p>

③保養(yǎng)檢修工作

設(shè)備保養(yǎng)工作可以靈活進(jìn)行，例如對潤滑油的檢修，可以輪換運(yùn)行設(shè)備；或者對現(xiàn)場濾油方式進(jìn)行選取。通過保養(yǎng)檢修將設(shè)備發(fā)生故障的幾率降低下來，進(jìn)而提升設(shè)備的可靠性，使電力電氣設(shè)備的使用年限得到提升，保證設(shè)備可以持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.2 電氣控制系統(tǒng)故障的自動(dòng)化檢修

需要利用電氣控制系統(tǒng)來完成電能和電壓的變換，在控制電流時(shí)系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，為了能夠?qū)⒉煌墧?shù)的電壓聯(lián)絡(luò)在一塊，可以利用變壓器，避免由于驟?；蛘叱奢d而中斷。在綜合變電站中，自動(dòng)化技術(shù)主要體現(xiàn)在信息處理和傳輸上，完全取代人力來完成自動(dòng)控制和調(diào)整，并且也能夠提升綜合變電站的運(yùn)行和管理水平。當(dāng)前，很多地方的變電站都應(yīng)用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)檢修方式，對有關(guān)的變電設(shè)備完成遠(yuǎn)程操作，減少了大量的人力和物力。

3.3 應(yīng)用電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)檢修

在設(shè)備管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立電氣控制系統(tǒng)自檢體系，應(yīng)用高端自檢診斷技術(shù)，與監(jiān)視系統(tǒng)配合，開展聲音和影像的記錄，并且生成有效的系統(tǒng)日志。供電設(shè)備運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)能夠自行記錄，一旦供電設(shè)備不能夠正常的運(yùn)行，便會(huì)啟動(dòng)自檢系統(tǒng)，有效地排除故障。一旦自檢系統(tǒng)無法解決故障，會(huì)向供電單位傳回信息，向維修人員展現(xiàn)出故障現(xiàn)象和系統(tǒng)日志，并且用故障檢修狀態(tài)來取代運(yùn)行狀態(tài)，即便某一臺設(shè)備有故障，也不會(huì)發(fā)生大面積停電的情況。

計(jì)算機(jī)控制是自動(dòng)化技術(shù)的主要依據(jù)，并且在我國很多供電單位中得到了應(yīng)用。即便如此，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還能夠不斷的更新軟件，理論上還具備大量的可能。在供電的整個(gè)過程中都能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制軟件，在故障檢修自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、綜合變電站自動(dòng)化等方面都得到了有效的應(yīng)用。而且，計(jì)算機(jī)控制軟件在其中都發(fā)揮著非常重要的作用。將合適的程序軟件寫入計(jì)算機(jī)，對操作系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器設(shè)備，出現(xiàn)故障時(shí)立即啟動(dòng)保護(hù)。

4 結(jié)束語

在改造和維護(hù)電氣系統(tǒng)的過程中，對于電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的異常和發(fā)生故障的可能性應(yīng)該充分予以關(guān)注，將自動(dòng)化檢修、主動(dòng)檢修和保護(hù)措施有效的結(jié)合起來，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而為我國電力電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，滿足社會(huì)發(fā)展的需要。

［1］ 諶 剛.淺談電氣控制系統(tǒng)的故障與保護(hù)［J］.湖北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，29（06）：62－63.

［2］ 田小靜.淺談數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)現(xiàn)場維修［J］.大眾科技，2006，（06）：32－35.

［3］ 張 魯.如何查找電氣控制電路常見故障以及排除方法［J］.科技資訊，2008，（07）：49.