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(duì)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(jiǎn)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(duì)于高壓供電設(shè)備的諸多故障，如果從紅外監(jiān)測(cè)與診斷的角度來(lái)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(zhǎng)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(guò)熱等）。這類故障因能直接暴露在紅外監(jiān)測(cè)儀器的視場(chǎng)范圍內(nèi)，紅外檢測(cè)時(shí)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(duì)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(duì)流），并結(jié)合模擬試驗(yàn)、大量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(duì)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(wú)功功率過(guò)小

供電設(shè)備的無(wú)功功率過(guò)小是當(dāng)前供電設(shè)備較為常見的問(wèn)題。而這種故障產(chǎn)生的原因主要是：因勵(lì)磁裝置的電壓源復(fù)勵(lì)補(bǔ)償不足，從而導(dǎo)致無(wú)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(guò)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(guò)負(fù)荷互相接觸，由于此時(shí)故障點(diǎn)的阻抗很小，致使電流瞬時(shí)升高，短路點(diǎn)以前的電壓下降，對(duì)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(lái)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(huì)引起線路短路。就非人為原因來(lái)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(guò)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(guò)正常值

供電設(shè)備熱度過(guò)熱是供電系統(tǒng)中常見的故障之一，發(fā)生供電設(shè)備過(guò)熱的原因和方式也有很多。比如，發(fā)生短路時(shí)會(huì)導(dǎo)致供電設(shè)備過(guò)熱，短路時(shí)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(shí)選用導(dǎo)線和設(shè)備不合理或載流超過(guò)額定值，都會(huì)引起設(shè)備過(guò)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(huì)導(dǎo)致過(guò)熱。變壓器和電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的絕緣損壞或長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電壓，渦流損耗和磁滯損耗增加都會(huì)引起變壓器和電動(dòng)機(jī)的鐵芯發(fā)熱，從而易出現(xiàn)過(guò)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(guò)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(chǎng)所或使用不當(dāng)，也可能過(guò)熱。這些促使供電設(shè)備過(guò)熱現(xiàn)象如果沒有及時(shí)處理將會(huì)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(guò)電流

這里所說(shuō)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(lái)說(shuō)，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(huì)產(chǎn)生電壓降，實(shí)際的電壓通過(guò)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(huì)產(chǎn)生異常電壓，使供電設(shè)備過(guò)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(guò)大，容易產(chǎn)生過(guò)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(guò)電流現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)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(wèn)題

對(duì)于供電設(shè)備電壓較高的問(wèn)題，就需要對(duì)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(duì)供電設(shè)備和電網(wǎng)并列而造成電網(wǎng)電壓過(guò)高的現(xiàn)象，就需要使并列設(shè)備的電壓降低。而對(duì)于由于勵(lì)磁裝置設(shè)備故障發(fā)生過(guò)勵(lì)磁的狀況，就需要對(duì)勵(lì)磁設(shè)備進(jìn)行維修，從而使供電設(shè)備電壓較高的問(wèn)題得以解決。

2、保障供電電壓穩(wěn)定

針對(duì)電壓不穩(wěn)定的問(wèn)題，就需要及時(shí)地對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。一般來(lái)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(guò)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(duì)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(guò)熱

對(duì)供電設(shè)備發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象進(jìn)行維修時(shí)，首先需要做的便是對(duì)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(duì)其進(jìn)行調(diào)試與處理。而對(duì)于三相問(wèn)題，就需要對(duì)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(shí)，就需要對(duì)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(duì)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(shí)間、規(guī)定的準(zhǔn)則進(jìn)行維修，并根據(jù)所確定的檢測(cè)項(xiàng)目來(lái)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(wú)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(gè)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(duì)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(duì)供電企業(yè)來(lái)說(shuō)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(shí)也要改善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這個(gè)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(guò)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(shí)，優(yōu)化線路，保持線路的配電半徑適中，提高供電的可靠性。總之，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)科學(xué)供電非常必要，它可以有效地對(duì)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(duì)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(shuō)定期巡視，即對(duì)線路本體及沿線情況的巡視和檢查。單人巡視時(shí)，禁止攀登桿塔，大風(fēng)巡視時(shí)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(shí)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(shí)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(cè)，對(duì)絕緣狀況異常的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)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(jí)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(yǔ)

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(duì)癥下藥。同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)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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[3]聶文，黃一凡.供電設(shè)備常見故障與維修方法分析[J].河南科技，2014，16：111.

[4]祝永濤.供電系統(tǒng)設(shè)備故障分析與處理[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，18：164.