電氣設備故障診斷技術

王攀

瀘州職業(yè)技術學院電子工程系

電氣設備故障診斷技術

王攀

瀘州職業(yè)技術學院電子工程系

近年來，隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，社會對于供電設備的可靠性的要求越來越強烈，停電檢修次數(shù)的減少對于電氣設備的有效性有著很高的要求。本文中筆者針對當前電氣設備故障診斷工作現(xiàn)狀，分析了電氣設備的檢修方法與思路，并結合工作實際，對未來電氣設備檢修工作的發(fā)展方向提出了一些建議。

故障診斷；電氣設備；電力系統(tǒng)

前言

電氣設備故障的診斷工作，就是對設備運行過程中的各種電磁、機械等物理信號進行檢測，通過判斷設備的狀態(tài)（發(fā)生故障時，設備的信號等相對于正常情況不太平穩(wěn)），將設備可能出現(xiàn)的各種狀況遏制在故障初期。由于電氣設備故障引發(fā)的后果十分嚴重，如何通過診斷技術，將電力變壓器、交互器、斷路器、電容等電氣設備的故障及時制止，成為當前電氣界相關人士關注的重點。

1 電氣設備常見故障分析

1.1 設備絕緣

對于長期處于高電壓、高電場工作下的電氣設備而言，保證絕緣十分關鍵。由于絕緣問題而引發(fā)的正常供電受阻等問題將引發(fā)重大事故，所以電氣設備故障維修中，對于絕緣問題的處理是重中之重。

常見的絕緣問題主要包括以下幾種：變壓器絕緣故障；電壓電流互感器絕緣故障；電力電纜絕緣故障。其中，設備老化、密封不嚴等問題是導致絕緣故障的主要因素。由于外界異物侵蝕而導致的絕緣能力喪失問題，是高壓電流互感器出現(xiàn)設備故障的主要原因。作為電氣設備的核心部位，電壓電流互感器要承受大量的負荷，本身老化速度就很快，再加上其為電容均壓結構，如果不能進行很好的密封，進水受潮事件將頻繁發(fā)生。

1.2 設備機械故障

電氣設備的振動、磨損、疲勞等問題都是設備機械故障的主要原因。眾所周知，電機主要由定子、轉(zhuǎn)子以及軸承構成，相互獨立的電路和耦合電路磁場是電機工作系統(tǒng)的主要成分，而不同的絕緣結構又是獨立電機絕緣系統(tǒng)的構成成分，它不單純是維持各部位正常運轉(zhuǎn)的基本機械系統(tǒng)，也是通風散熱的主要系統(tǒng)。該類故障的高隱蔽性使得檢修的技術難度被大幅度提升。此外，常見的設備故障還有高壓斷路等，例如：因缺油常常導致斷流問題，如果電弧此時沒有被熄滅，設備燒毀乃至爆炸情況都很有可能發(fā)生。

1.3 設備發(fā)熱導致的故障

承擔著能量轉(zhuǎn)換與傳遞責任的電氣設備，極其容易因為發(fā)熱問題被嚴重損壞。熱故障的處理在電氣設備維修中十分重要。

總之，電氣設備故障出現(xiàn)的形式多種多樣，想要對設備進行及時的整修與維護，必須全方位、多角度進行分析研究。

2 電氣設備故障診斷現(xiàn)狀

2.1 斷路法

斷路法就是對電氣設備中的所有輸電線進行分階段斷路，從而對出現(xiàn)故障的區(qū)域進行準確判斷。將斷路法測得的故障部位予以標記，然后利用表測法鎖定故障區(qū)域，以便進行更加精確地診斷。該方法以簡單易行、操作方便等特點成為當前檢測大型機組或者輸電設備的主要方式。斷路法的使用需要遵循先易后難、從簡單方面入手的原則，對于存在明顯故障的區(qū)域首先進行觀測，然后對故障發(fā)生頻率較高的電源設備進行檢測，最后對負載設備進行診斷。

該方法的使用可以同時發(fā)現(xiàn)多處安全隱患，能夠達到一石二鳥的效果，對于隱蔽性較強的故障而言也能夠準確的排查出來，所以很多電氣故障診斷過程都使用這項技術。不過，雖然操作簡單但是該方法的使用工作量很大，持續(xù)時間較長，使用人力也比較多，極其容易造成資源的浪費。一旦遇上緊急情況，診斷滯緩等問題終將導致重大事故的發(fā)生。

2.2 利用紅外線對設備發(fā)熱故障進行監(jiān)測

電氣設備由于長期、持續(xù)的工作性質(zhì)，發(fā)熱現(xiàn)象比較常見。利用紅外線對發(fā)熱故障進行診斷同樣需要遵循先易后難的工作原則。近年來，隨著電氣設備的不斷改進與更新，在提高了自身工作效率的同時也加大了故障診斷、檢修的難度。而紅外線診斷是解決這些問題的有效方法。

電廠電氣設備由于工作量較大，升溫速度很快，開機十幾分鐘就能達到高溫，即使多次停機降溫也很難從根本上改善升溫較快的問題。此時如果使用紅外線對電氣設備進行檢測，得到的結果將更加直觀、準確，加之沒有和機組電氣設備相連接，兩者之間的相互影響十分微弱。此外，電氣設備的需求量大、供電范圍廣等因素極其容易導致常規(guī)診斷難以發(fā)現(xiàn)設備故障，紅外線診斷以其較強的針對性，能夠及時對需要檢修的部位進行定位，以實現(xiàn)迅速消除隱患的效果。

3 電氣設備故障診斷的未來發(fā)展趨勢

3.1 針對性

目前，電氣設備故障診斷已經(jīng)實現(xiàn)了信息化，與傳統(tǒng)方法比較而言，信息化方式下的診斷結果更加具有針對性，且診斷過程方便快捷。電氣設備的各組成部分，包括：發(fā)電機組、變壓器、輸電線路等，不但與總控制室終端相聯(lián)系，還有其各自的服務器，在應對突發(fā)故障時能夠更加有針對性的予以解決，從而形成并整合成獨立、完備的診斷體系。

3.2 綜合性

信息化模式下的產(chǎn)業(yè)最突出的特點就是一體化形式較為突出，綜合管理模式十分常見，為此，未來電氣設備故障診斷技術必定也會走向綜合化。此處的綜合化模式就是將電氣設備運行的所有參數(shù)整合到一個數(shù)據(jù)中心，通過一個終端進行遠程監(jiān)控，當設備發(fā)生熱故障、絕緣故障等問題時能夠及時得到監(jiān)控并提供解決方案。這就好比為電氣設備建立了一個遠程診斷醫(yī)院，這使得人工智能在電氣設備診斷方面得到了進一步發(fā)展。

3.3 快捷性

服務的快捷性是信息化模式下的最突出特點。各終端數(shù)據(jù)可以在第一時間被傳遞到總數(shù)據(jù)庫，通過與專家建立穩(wěn)健的合作機制，實現(xiàn)復雜故障的隨時處理，隨時咨詢，為保證電氣設備診斷的及時性、有效性提供有效保證。

4 小結

綜上所述，制定完善的設備管理體系以確保電氣設備的安全有效運轉(zhuǎn)，這是當前電氣設備行業(yè)的相關人士需要重點關注的問題。此外，關于電氣設備的在線檢修工作將是未來設備檢修的主要研究方向，通過綜合運用各領域技術手段，掌握設備的工作狀態(tài)，對設備可能發(fā)生的故障進行提前遏制，借助技術分析，實現(xiàn)檢修決策和管理的先進性與有效性對于電氣設備檢修而言也十分重要。相關人員要充分了解整個電力系統(tǒng)的運行情況，對設備檢修管理體系不斷予以完善，使設備檢修工作為電力系統(tǒng)的高效運行提供有效擔保。

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