解析電氣控制系統(tǒng)的故障成因及維護(hù)

黎昌發(fā)

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司福建龍巖　364000）

解析電氣控制系統(tǒng)的故障成因及維護(hù)

黎昌發(fā)

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司福建龍巖364000）

隨著自動化與機(jī)械化生產(chǎn)的快速發(fā)展，電氣控制系統(tǒng)不斷得以推廣使用，且形式類型也日漸豐富化。在電氣控制系統(tǒng)運行中，其常常會由于故障的發(fā)生而致使控制效率與精度降低，甚至將引起裝置設(shè)備的損壞，因此，為保證其運轉(zhuǎn)正常和使用的合理性，以促使電氣控制體系不斷得到進(jìn)步，必須加強對電氣控制系統(tǒng)的研究。本文中首先分析了電氣控制系統(tǒng)故障成因以及危害，并提出了相應(yīng)的維護(hù)措施。

電氣控制系統(tǒng)；故障成因；維護(hù)措施

引言

當(dāng)前，隨著電氣自動化的廣泛應(yīng)用，使得電氣控制系統(tǒng)已成為發(fā)展生產(chǎn)力的重要條件。在保證電氣裝置高效工作、有序運行的過程中，電氣控制體系發(fā)揮出了不可忽視的關(guān)鍵作用，但是在實際應(yīng)用中，難以避免的電氣控制系統(tǒng)會有各類故障出現(xiàn)，進(jìn)而會對系統(tǒng)本身、有關(guān)設(shè)備及非故障裝置等造成威脅，所以我們應(yīng)盡早的掌握系統(tǒng)故障發(fā)生的可能性。在電氣控制系統(tǒng)運行過程中，因系統(tǒng)故障問題會使得系統(tǒng)中電流、電壓與工作頻率發(fā)生改變，進(jìn)而會對電氣控制體系正常運行產(chǎn)生影響，因此必須要認(rèn)真研究故障成因，同時掌握電氣控制體系的先進(jìn)維護(hù)措施，以保證電氣控制系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行。

1　電氣控制系統(tǒng)的故障成因分析

電氣控制體系作為電力生產(chǎn)統(tǒng)籌管理的行為系統(tǒng)，若一旦發(fā)生故障，則將會嚴(yán)重影響整個系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)故障類型及成因主要包括以下幾類：

（1）過負(fù)載。在電氣控制體系中，過負(fù)載是比較常見的故障類型之一，該故障主要指在電氣控制系統(tǒng)中，電機(jī)運行時電流超出了系統(tǒng)及電力設(shè)備額定電流值，其工作電流超標(biāo)將致使電機(jī)由于超負(fù)荷下運行而發(fā)生過負(fù)載等狀況。依電流超標(biāo)時間長短和超標(biāo)程度，可劃分過負(fù)載的破壞性等級，較輕故障會給電力生產(chǎn)工作的安全性與生產(chǎn)效率造成不利，而較重故障則可能會由于電流過大進(jìn)而出現(xiàn)電氣設(shè)備報廢、燒毀等現(xiàn)象，甚至還將引起電力生產(chǎn)的整個系統(tǒng)發(fā)生癱瘓。造成電機(jī)發(fā)生過負(fù)載是多方面因素引起的，如電機(jī)的缺相運行以及電壓大幅降低、負(fù)載大幅增加等。

（2）電源缺相。雖然電源缺相不屬于電力控制系統(tǒng)的常見型故障，然而其一旦發(fā)生將會對整個電力系統(tǒng)造成重大安全問題。電源缺相問題，主要指的是在電氣控制體系運行中，其異步交流電動機(jī)運行時的二、三相電源之中任一項熔斷器發(fā)生熔斷，均會導(dǎo)致其三相電源不能得到完全接通，從而引發(fā)電源缺相等故障。

（3）短路故障。電力控制系統(tǒng)中，短路屬于系統(tǒng)故障的最常見類型，同時也是常見的電氣裝置系統(tǒng)故障。出現(xiàn)短路故障，和設(shè)備、線路的絕緣性發(fā)生退化以及導(dǎo)電性物體搭接干擾等直接相關(guān)，并會對整個電力控制系統(tǒng)的溫度運行造成重大影響。短路表現(xiàn)形式主要有變壓器的繞組匝短路、三相短路、兩相短路和接地短路等。

（4）過電流。過電流問題也是電氣控制系統(tǒng)故障主要表現(xiàn)形式之一。該故障是由于電動機(jī)或電氣元件等在運行時其電流超出額定電流值而產(chǎn)生的。此類故障多數(shù)是因啟動方法錯誤或負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大而形成的，也會對電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性產(chǎn)生重大影響。

2　電氣控制系統(tǒng)的故障危害分析

電氣控制體系是整個電力系統(tǒng)工作的神經(jīng)中樞，其一旦發(fā)生故障，將會給整個電力體系帶來重大危害，其不僅會對電力系統(tǒng)生產(chǎn)秩序產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時還會引發(fā)不安全的影響因素。危害類型和具體的表現(xiàn)形式主要體現(xiàn)在以下幾方面：①若電氣控制系統(tǒng)遇到短路、負(fù)載等故障，則其故障電流能達(dá)到電流額定值的幾十倍之多，所產(chǎn)生出的強大動力已足以會對整個配電系統(tǒng)、電氣設(shè)施帶來致命危害，甚者還將引發(fā)火災(zāi)等隱患，從而對電力工作者的財產(chǎn)和生命安全帶來嚴(yán)重影響；②在電氣控制體系發(fā)生故障時，其還會由于控制失靈進(jìn)而致使電網(wǎng)電壓發(fā)生大幅下降等情況，進(jìn)而會給整個電網(wǎng)中用戶所應(yīng)用的電力裝置帶來影響，嚴(yán)重時會造成電網(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓；③在電氣控制系統(tǒng)中，電流如果出現(xiàn)過大，則將在電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)較強的沖擊性電流，從而極可能會破壞電氣設(shè)施；④當(dāng)異步交流電動機(jī)處于較低速運行時，若定子電流較大，則整個電機(jī)繞組均存在被燒壞的風(fēng)險。

3　電氣控制系統(tǒng)的維護(hù)措施分析

在電氣控制系統(tǒng)運行中，若要保證其運行的可靠性和安全性，則必須由日常維護(hù)和檢修著手，只有這樣，方可及時發(fā)現(xiàn)故障隱患和系統(tǒng)異常，進(jìn)而采取有效措施進(jìn)行處理，從而把故障影響與損失降到最小。

3.1提高電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)能力

電氣控制體系故障存在較強的突發(fā)性，且過程短暫而又很難及時發(fā)現(xiàn)，所以人為停止或提前中斷設(shè)備運行的難度很大，因此，利用電氣保護(hù)設(shè)施自動、迅速的對電氣故障體系和電氣設(shè)備進(jìn)行隔離，以避免故障發(fā)生時的連鎖反應(yīng)并及時將其消除故障，從而提升電氣控制體系的維護(hù)效果和效率。具體來說，電氣控制體系中保護(hù)設(shè)施應(yīng)涉及低壓、過電流、短路、過載等多類保護(hù)方式。如由熔斷器、低壓斷路器構(gòu)成、具備瞬動性能的短路保護(hù)設(shè)備可在較短時間內(nèi)斷開電源，然而若是三相供電那么必須要設(shè)置為三相保護(hù)設(shè)備；對于過流保護(hù)，需要把過流繼電器串聯(lián)在電機(jī)的主回路之中，之后和串聯(lián)于接觸器的控制回路常閉觸頭間形成過流保護(hù)設(shè)置；過載保護(hù)，是通過熱繼電器作為保護(hù)設(shè)備，但禁止長期加大過載，以防裝置工作效率的降低，或者也可通過運用接觸器、按鈕停止或啟動電動機(jī)，從而實現(xiàn)對失電壓的保護(hù)等。利用與實際結(jié)合所采用的適宜性保護(hù)設(shè)施，可顯著提升電氣控制體系的可靠性和安全性。

3.2加大電力控制系統(tǒng)的檢修力度

若要提升維護(hù)電氣控制體系的實效，還必須開展檢修等工作。如對于短路檢修等，可重點進(jìn)行熔斷器與低壓斷路器等裝置的檢修上，以保證發(fā)生短路故障時能即刻斷開電源；在通常檢修中，如果系統(tǒng)的主電路具有較高容量，那么需認(rèn)真檢測其保護(hù)短路中熔斷器的獨立性；同時，要和電氣控制體系實際情況相結(jié)合，以保證狀態(tài)檢修的合理性，此時不論是不定期檢修還是定期性檢修，都需通過設(shè)備呈現(xiàn)狀態(tài)與參數(shù)變化來進(jìn)行故障的預(yù)測與處理，這樣不僅利于提高維修效率與降低成本，也有利于維護(hù)針對性與周密性的增強；此外，如果可以將自動化檢修技術(shù)應(yīng)用于電氣控制體系中，也能得到理想維護(hù)功效，但其需建立于設(shè)備管理體系之上，憑借先進(jìn)自檢診斷形式與監(jiān)控系統(tǒng)來實時記錄影像與聲音，之后形成相應(yīng)系統(tǒng)日志：在電氣控制體系中若存在異常，則自檢系統(tǒng)將自動啟動來分析與排除故障，如此不但能控制故障的持續(xù)發(fā)展，還可以提升系統(tǒng)檢修的能力與精度。

3.3注重電氣控制系統(tǒng)的日常保養(yǎng)

因電氣控制體系的關(guān)鍵性作用，所以必須對其實施日常保養(yǎng)，從而保證電氣系統(tǒng)設(shè)備的長期工作和運行。在系統(tǒng)運行中，不同程度破損、臟污、老化乃至報廢等狀況的產(chǎn)生難以避免，所以，除了應(yīng)用以上保護(hù)手段與檢修方法以外，還要做到由電氣控制體系維護(hù)的需求上出發(fā)，對維護(hù)制度進(jìn)行制定并完善，同時配備專業(yè)性維護(hù)保養(yǎng)人員，并確定出最佳保養(yǎng)周期，之后進(jìn)行科學(xué)保養(yǎng)和規(guī)范管理，以使系統(tǒng)的整體性能得以提升，從而延長系統(tǒng)壽命，其常見保養(yǎng)措施包括及時更換或添加適量、優(yōu)質(zhì)潤滑油，保證電動機(jī)等設(shè)備部件的高效運行；也可對設(shè)備等實施吹灰等清潔方式，以防止因雜質(zhì)積塵或絕緣氣體等使控制的精準(zhǔn)度降低；同時，也要立足于實際，采取設(shè)備輪換的運行體系，以盡可能減少系統(tǒng)運行的故障，進(jìn)而延長電氣裝置的使用壽命。另外，尤其要加強對電氣控制體系保護(hù)設(shè)施性能的檢測力度和保養(yǎng)力度，以防止由于局部失效進(jìn)而嚴(yán)重威脅整個系統(tǒng)的正常運行。

4　結(jié)論

總之，在電力生產(chǎn)中，電氣控制體系出現(xiàn)故障是難以避免的，所以必須要做好電氣控制系統(tǒng)的故障處理和維護(hù)工作。電氣控制體系故障危害重大且種類多樣，因此，必須不斷提升分析故障的能力，并進(jìn)行科學(xué)合理的維護(hù)，以確保故障發(fā)生機(jī)率的降低，從而減小其對電力系統(tǒng)的不利影響。而這需要我們熟悉且掌握好電氣控制體系故障的常見形式與成因，同時在這基礎(chǔ)上采用針對性處理措施加以維護(hù)與檢修，以盡快將隱患消除，防范故障的蔓延，從而為電氣系統(tǒng)運行的安全性、可靠性提供以重要保證。

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[3]李波，張春梅.電氣控制系統(tǒng)故障分析與檢修[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2008（18）.

TM921.5

A

1673-0038（2015）40-0261-02

2015-9-19

黎昌發(fā)（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事工程管理工作。