供電設(shè)備常見故障與維修方法分析

【摘 要】本文主要指針對供電設(shè)備故障的主要模式與機(jī)理和供電系統(tǒng)設(shè)備常見故障以及供電系統(tǒng)設(shè)備故障處理方法進(jìn)行簡要分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】供電設(shè)備；常見故障；維修

一、供電設(shè)備故障的主要模式與機(jī)理

對于高壓供電設(shè)備的諸多故障，如果從紅外監(jiān)測與診斷的角度來講，大體上可以分為兩大類，即外部故障和內(nèi)部故障。不言而喻，外部故障是指裸露在設(shè)備外部各部位發(fā)生的故障（如長期暴露在大氣環(huán)境中工作的裸露電氣接頭故障、設(shè)備表面污穢以及金屬封裝的設(shè)備箱體渦流過熱等）。這類故障因能直接暴露在紅外監(jiān)測儀器的視場范圍內(nèi)，紅外檢測時可以很容易地獲得直觀的有關(guān)故障信息。而內(nèi)部故障則是指封閉在固體絕緣、油絕緣及設(shè)備殼體內(nèi)部的各種故障。由于這類故障部位受到絕緣介質(zhì)或設(shè)備殼體的阻擋，所以通常難以像外部故障那樣從設(shè)備外部直接獲得直觀的有關(guān)故障信息。但是，根據(jù)各種供電設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行工況，依據(jù)傳熱學(xué)理論，分析傳導(dǎo)、對流和輻射三種熱交換形式沿不同傳熱路徑的傳熱貢獻(xiàn)（多數(shù)情況下只考慮金屬導(dǎo)電回路、絕緣油和氣體介質(zhì)等引起的傳導(dǎo)和對流），并結(jié)合模擬試驗(yàn)、大量現(xiàn)場檢測實(shí)例的統(tǒng)計(jì)分析和解體驗(yàn)證，也能夠獲得供電設(shè)備內(nèi)部故障在設(shè)備外部顯現(xiàn)的溫度分布規(guī)律或熱（像）特征，從而對設(shè)備內(nèi)部故障的性質(zhì)、部位及嚴(yán)重程度作出判斷。

二、供電系統(tǒng)設(shè)備常見故障

1、供電設(shè)備的無功功率過小

供電設(shè)備的無功功率過小是當(dāng)前供電設(shè)備較為常見的問題。而這種故障產(chǎn)生的原因主要是：因勵磁裝置的電壓源復(fù)勵補(bǔ)償不足，從而導(dǎo)致無法給電樞提供其反應(yīng)需要的充足電流，并使得設(shè)備端的電壓低于電網(wǎng)電壓。

2、主要常見故障

2.1短路故障

短路故障是供電系統(tǒng)中常見的故障。所謂短路就是電源未經(jīng)過負(fù)載而直接由導(dǎo)線接通成閉合回路。短路故障就是指一相或多相載流導(dǎo)體接地或不通過負(fù)荷互相接觸，由于此時故障點(diǎn)的阻抗很小，致使電流瞬時升高，短路點(diǎn)以前的電壓下降，對供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行極為不利。在三相系統(tǒng)中，各種短路故障可分為三相短路，兩相短路，單相短路，單相接地故障，兩相接地短路等。當(dāng)電路短路，導(dǎo)體溫度迅速升高，絕緣失效，甚至導(dǎo)體發(fā)紅，熔化，造成損壞的設(shè)備。短路故障可能導(dǎo)致崩潰。電弧短路產(chǎn)生火花，將導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)，爆炸，電氣傷害事故。產(chǎn)生短路故障的原因有很多，包括人為原因和非人為原因。就人為原因來講，操作人員操作不當(dāng)或者把低電壓設(shè)備接入高電壓設(shè)備中，會引起線路短路。就非人為原因來講，主要包括絕緣設(shè)備老化或者強(qiáng)度不夠現(xiàn)象而使線路被正常電壓擊穿，設(shè)備絕緣正常，但被過強(qiáng)電壓擊穿，設(shè)備絕緣受外力損傷，造成短路，這些都是引起供電系統(tǒng)短路故障的原因。

2.2供電設(shè)備熱度超過正常值

供電設(shè)備熱度過熱是供電系統(tǒng)中常見的故障之一，發(fā)生供電設(shè)備過熱的原因和方式也有很多。比如，發(fā)生短路時會導(dǎo)致供電設(shè)備過熱，短路時線路中的電流一般增加幾倍至幾十倍，急劇產(chǎn)生大量熱能，這些熱量可使導(dǎo)體的絕緣立即燒穿；如果熱能傳到四周的可燃物，可引起燃燒。設(shè)計(jì)時選用導(dǎo)線和設(shè)備不合理或載流超過額定值，都會引起設(shè)備過載發(fā)熱。如果接線情況不好，接觸不良，銅鋁接頭的電解腐蝕也會導(dǎo)致過熱。變壓器和電動機(jī)等設(shè)備的絕緣損壞或長時間過電壓，渦流損耗和磁滯損耗增加都會引起變壓器和電動機(jī)的鐵芯發(fā)熱，從而易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。在一般的電氣設(shè)備中有一定的冷卻或通風(fēng)措施，這些設(shè)施如果損壞，也可能導(dǎo)致過熱。直接利用電流產(chǎn)生的熱量工作的電燈和電爐等電器，若安裝場所或使用不當(dāng)，也可能過熱。這些促使供電設(shè)備過熱現(xiàn)象如果沒有及時處理將會導(dǎo)致十分嚴(yán)重的后果，也有可能引起火災(zāi)事故。

2.3電壓異常和過電流

這里所說的電壓異常主要是指電壓偏移，所謂電壓偏移是指實(shí)際電壓與額定電壓的差異。那么是如何產(chǎn)生電壓偏移的呢？一般來說，產(chǎn)生電壓偏移是在正常情況下，供電線路的實(shí)際電壓的電氣設(shè)備應(yīng)額定電壓電氣設(shè)備，但由于線路本身具有一定的電阻，電流會產(chǎn)生電壓降，實(shí)際的電壓通過電源線從不同的地方，所以他們生產(chǎn)的電壓偏移。此外，供電系統(tǒng)設(shè)備有電阻短路，也會產(chǎn)生異常電壓，使供電設(shè)備過熱損壞。三相負(fù)荷不平衡的話，也有可能產(chǎn)生異常電壓的現(xiàn)象。供電系統(tǒng)設(shè)備負(fù)荷過大，容易產(chǎn)生過電流現(xiàn)象，輸電線路發(fā)生接地故障或者是相間短路，也有可能產(chǎn)生過電流現(xiàn)象，應(yīng)及時處理。

三、供電系統(tǒng)設(shè)備故障處理方法

1、解決供電設(shè)備電壓較高問題

對于供電設(shè)備電壓較高的問題，就需要對癥下藥，根據(jù)造成電壓較高的原因進(jìn)行故障的維修。針對供電設(shè)備和電網(wǎng)并列而造成電網(wǎng)電壓過高的現(xiàn)象，就需要使并列設(shè)備的電壓降低。而對于由于勵磁裝置設(shè)備故障發(fā)生過勵磁的狀況，就需要對勵磁設(shè)備進(jìn)行維修，從而使供電設(shè)備電壓較高的問題得以解決。

2、保障供電電壓穩(wěn)定

針對電壓不穩(wěn)定的問題，就需要及時地對三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。一般來講受到高次諧波影響或者由于制造工藝原因而造成的電壓過低現(xiàn)象不需要處理。而如果出現(xiàn)由于短路或者地絕緣不夠良好而造成的異常電壓，就需要對三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，從而保證供電設(shè)備電壓的穩(wěn)定，消除異常電壓。

3、防止供電設(shè)備過熱

對供電設(shè)備發(fā)生過熱現(xiàn)象進(jìn)行維修時，首先需要做的便是對其監(jiān)視儀表進(jìn)行檢查，以判斷其是否正常。如果不正常就需要按照供電設(shè)備的技術(shù)規(guī)范要求對其進(jìn)行調(diào)試與處理。而對于三相問題，就需要對三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，保證電流的平衡穩(wěn)定。另外，當(dāng)通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行不良時，就需要對其積塵進(jìn)行清理，使其通道順暢，實(shí)現(xiàn)溫度的降低。

4、預(yù)防性維修

另外，除進(jìn)行有針對性的維修之外，還需要做好預(yù)防性維修。預(yù)防性維修就是按照規(guī)定的時間、規(guī)定的準(zhǔn)則進(jìn)行維修，并根據(jù)所確定的檢測項(xiàng)目來確定具體的操作方法。為保證設(shè)備的正常運(yùn)行，還可以利用先進(jìn)的傳感器，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)故障信息的獲取，還能夠?qū)崿F(xiàn)診斷決策的確定，從而更好地保證供電設(shè)備的正常運(yùn)作。

5、提高人員素質(zhì)，加強(qiáng)人員管理

無論是什么樣先進(jìn)的供電系統(tǒng)和設(shè)備，都離不開人的操控。在管理制度的制定，電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，管理措施的執(zhí)行，檢修施工，可靠性分析管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的執(zhí)行與推進(jìn)等等各個環(huán)節(jié)，人始終是具有決定性的執(zhí)行者，所以人的素質(zhì)不可忽視。

6、建立完善的供電可靠性制度

在工作中要想有效提高供電的可靠性，首先需要建立完善的供電制度，只有制度完善，管理到位，供電可靠性才能真正得到保障。供電企業(yè)要成立供電可靠性管理小組，小組成員要根據(jù)實(shí)際情況，仔細(xì)研究，建立完善的供電可靠性管理制度，并能夠在實(shí)際工作中，加強(qiáng)督導(dǎo)，使供電可靠性管理制度得到有效落實(shí)。只有這樣，供電可靠性才能得到有效提高。

7、優(yōu)化配電網(wǎng)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

電力部門要合理優(yōu)化配電網(wǎng)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以有效提高供電的可靠性。對于電力企業(yè)而言，優(yōu)化配電網(wǎng)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)提高供電可靠性是需要投入大量資金的，這對供電企業(yè)來說是一筆不小的投入，因此，即使進(jìn)行優(yōu)化電網(wǎng)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是要以經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)、安全可靠為原則的。相關(guān)部門要調(diào)整陳舊的配電模式，研制新的可靠的配電模式，同時也要改善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這個工作的難度較大，但只要相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)積極組織，相關(guān)部門配合協(xié)作是完全可以按照需要完成的。在工作中可以通過有效措施實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)配電，為重要用戶提供便利服務(wù)，比如，采取“雙電源”或者是“三電源”配電模式，最大限度地保證重要用戶的電力需求，同時，優(yōu)化線路，保持線路的配電半徑適中，提高供電的可靠性?？傊W(wǎng)架結(jié)構(gòu)科學(xué)供電非常必要，它可以有效地對停電線路進(jìn)行轉(zhuǎn)供電，這樣可以保證正常的生產(chǎn)生活需求，為民眾提供最大限度的電力方便，有效提高供電的可靠性。

8、改進(jìn)型維修

改進(jìn)維修更加強(qiáng)調(diào)的是技術(shù)的改進(jìn)。也就是為了滿足供電設(shè)備的功能需求而對供電設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修。所以，為了能夠?qū)崿F(xiàn)供電設(shè)備的改進(jìn)型維修就需要按照供電設(shè)備產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特征進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，分析所統(tǒng)計(jì)與計(jì)算的數(shù)據(jù)，從而找到與設(shè)備性能相比配的維修性參量。

9、加強(qiáng)巡視檢查

9.1正常巡視

或者說定期巡視，即對線路本體及沿線情況的巡視和檢查。單人巡視時，禁止攀登桿塔，大風(fēng)巡視時應(yīng)沿著線路上風(fēng)側(cè)行走。一般為每條線路每月巡視一次。其目的在于隨時掌握線路各部件運(yùn)行狀況及沿線情況。在偏僻山區(qū)和夜間巡視及暑天、大雪天必要時由兩人一組進(jìn)行。

9.2夜間巡視

是為了檢查導(dǎo)線連接器的發(fā)熱或絕緣子污穢放電情況，巡視人員要隨身攜帶照明、通信工具。高壓供電設(shè)備的預(yù)試是絕緣監(jiān)督的主要項(xiàng)目之一，也是設(shè)備維修的重要依據(jù)。各電力企業(yè)按照預(yù)試規(guī)定的項(xiàng)目和周期，有計(jì)劃地進(jìn)行電氣試驗(yàn)、絕緣油化驗(yàn)、六氟化硫氣體檢測，對絕緣狀況異常的設(shè)備進(jìn)行及時處理。

9.3特殊巡視

為了查明線路發(fā)生故障接地、跳閘的原因，找出故障點(diǎn)并查明故障情況稱作故障巡視；事故巡視應(yīng)始終認(rèn)為線路帶電，當(dāng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線斷落地面或懸吊空中，應(yīng)設(shè)法防止行人靠近斷線地點(diǎn)8m以內(nèi)，并迅速報(bào)告上級領(lǐng)導(dǎo)，等候處理。為了補(bǔ)充地面巡視的不足，采取登桿塔檢查部件故障情況稱為登桿塔巡視；下大霧天為了發(fā)現(xiàn)、掌握絕緣子污穢放電情況而進(jìn)行的巡視等，通稱為特殊巡視[3]。

結(jié)束語

為了能夠?qū)崿F(xiàn)供電設(shè)備故障的維修與解決，就需要在合理分析故障原因的基礎(chǔ)上，對癥下藥。同時要加強(qiáng)對預(yù)防與改進(jìn)性措施的研究，最終實(shí)現(xiàn)供電設(shè)備故障的排解、維修方法的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

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