電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)

樊長(zhǎng)飛+李芳+孫蕾

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得電氣設(shè)備在日常生活中的應(yīng)用更加廣泛，與此同時(shí)，電氣設(shè)備故障診斷也引起了社會(huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注。電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性是決定電力系統(tǒng)整體質(zhì)量和安全性的重要因素。本文對(duì)電氣設(shè)備的故障特點(diǎn)和類型進(jìn)行了總結(jié)，并根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了電氣設(shè)備故障常見(jiàn)的解決措施。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備故障；分析診斷；維護(hù)檢修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.004

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提升是人們電力設(shè)備在日常生活和社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用更加廣泛，與此同時(shí)，電氣系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，功能日益完善，結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，故障類型也有所增加，提高了故障檢修的難度。電力系統(tǒng)中最為重要和基本的元件就是電氣設(shè)備。一旦電氣設(shè)備的運(yùn)行發(fā)生問(wèn)題，會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如停電、電氣設(shè)備短路或局部損壞等。這些故障不僅會(huì)嚴(yán)重的影響人們的正常生活，還會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至導(dǎo)致火災(zāi)等事故的發(fā)生，威脅生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，進(jìn)行電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠有效的提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，減少由于電氣設(shè)備故障引起的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

1 電氣故障的特點(diǎn)

電氣故障主要有三個(gè)方面的特點(diǎn)，分別是隱形、顯性和故障區(qū)域性。很多電氣設(shè)備故障沒(méi)有明顯的外在表現(xiàn)，很難常規(guī)檢查的過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)，這些故障包括熔絲熔斷、絕緣線內(nèi)部斷裂、保護(hù)裝置調(diào)試不當(dāng)、觸頭接觸不良等。而有些電氣故障卻有明顯的外部特征，可以在常規(guī)檢查的過(guò)程中被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并采取相應(yīng)的措施，這些故障包括繼電器、接觸器過(guò)熱、冒煙，觸頭熔斷，接頭脫落，電氣發(fā)出異常聲音，異常震動(dòng)等。很多電氣設(shè)備的元件分布區(qū)域很廣，如變電器中的很多斷路器就安裝在進(jìn)出線的間隔中，當(dāng)變電站發(fā)生故障時(shí)，需要對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行全面的檢查才能確定故障發(fā)生的確切位置，增加了電氣故障檢修的難度。

2 變電所電氣設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障類型及分析

要做好電氣設(shè)備故障的檢修，找到正確的故障類型和原因是關(guān)鍵。要對(duì)電氣故障類型作出準(zhǔn)確的判斷需要有良好的電工學(xué)理論知識(shí)、對(duì)線路的熟悉和掌握為基礎(chǔ)。造成設(shè)備故障的原因可能有很多，在檢修的過(guò)程中要抓住最為主要的故障原因。

2.1 運(yùn)行溫升引起的電氣故障

引起電氣設(shè)備故障的一個(gè)重要原因是電接觸不良，而電接觸不良主要是由于電接觸部分溫升引起的。當(dāng)電接觸部分的溫度過(guò)高時(shí)導(dǎo)體的表面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象，從增加導(dǎo)體的電阻值，造成導(dǎo)體及周圍元件溫度的進(jìn)一步升高，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)觸頭的熔焊現(xiàn)象。觸頭原本是由彈簧壓緊的，在溫度升高后，彈簧的彈性降低，對(duì)觸頭的壓力減小，電接觸的穩(wěn)定性明顯下降，從而引發(fā)電氣接觸頭電弧灼傷故障。

此外，運(yùn)行溫度過(guò)高還會(huì)加速有機(jī)絕緣材料的老化，降低其絕緣性能，甚至出現(xiàn)絕緣材料被擊穿的問(wèn)題，材料的使用年限顯著降低。根據(jù)絕緣材料的性能，其受熱溫度每增加8攝氏度，材料的使用壽命將減少50%。高溫對(duì)無(wú)機(jī)絕緣材料也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，如電磁的擊穿能力在高溫狀態(tài)下將得到顯著的提升。

高溫也是損壞電子元件的重要因素。在高溫狀態(tài)下，半導(dǎo)體集成元件被擊穿的概率明顯提升。這是由于隨著溫度的升高，電子元件激活程度相應(yīng)升高，原本不導(dǎo)電的元件在高溫下也會(huì)通電。

2.2 電動(dòng)力引起的電氣故障

當(dāng)電動(dòng)力過(guò)大時(shí)，導(dǎo)體可能產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，尤其是在幾個(gè)平行導(dǎo)線中，短路電流會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體之間的引力和排斥力顯著升高，當(dāng)這種力的作用超過(guò)某一限度后，就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體的變形、接頭的松動(dòng)和破損。電動(dòng)力還有可能導(dǎo)致開(kāi)關(guān)的誤動(dòng)作。當(dāng)開(kāi)關(guān)內(nèi)的電流過(guò)大或出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，電動(dòng)力有可能導(dǎo)致開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，這種誤動(dòng)作可能引起嚴(yán)重的后果，如燒毀觸頭，引起火災(zāi)等。

3 電氣設(shè)備故障分析的常用方法

3.1 狀態(tài)分析法

所謂的狀態(tài)分析法就是根據(jù)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行分析檢修的方法。電氣設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程可以分為幾個(gè)階段，這些階段也可以成為運(yùn)行狀態(tài)，如電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行就可以分為啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)、停止等幾個(gè)過(guò)程。在電氣設(shè)備運(yùn)行的某些狀態(tài)下故障的發(fā)生頻率較高，而在某一狀態(tài)下元件的運(yùn)行狀態(tài)是進(jìn)行電氣設(shè)備故障分析的主要依據(jù)。

3.2 圖形分析法

電氣設(shè)備都具有相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)圖中包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理、功能、裝接方式、維修方法等重要的信息。在進(jìn)行電氣設(shè)備檢修時(shí)，這些設(shè)計(jì)圖發(fā)揮了重要的作用。電氣設(shè)備的圖紙有很多種類，如原理圖、構(gòu)造圖、系統(tǒng)圖、位置圖等。在進(jìn)行電氣設(shè)備的故障診斷時(shí)，需要對(duì)這些圖紙進(jìn)行綜合全面的分析，并掌握?qǐng)D紙之間的關(guān)系，如接線圖可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐穲D、原理圖等。

3.3 單元分析法

電氣設(shè)備是由多個(gè)單元組合而成的，每一個(gè)單元都有其特定的功能。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，也就相當(dāng)于其中某個(gè)單元的功能喪失了，可以通過(guò)這種方式來(lái)判斷故障發(fā)生的具體環(huán)節(jié)。在進(jìn)行電氣設(shè)備的故障分析時(shí)應(yīng)當(dāng)將設(shè)備的功能分為幾個(gè)具體的單元，這樣就能在最短的時(shí)間內(nèi)確定故障發(fā)生的范圍。

4 結(jié)語(yǔ)

上述方法是電氣設(shè)備故障診斷中的常用方法，在實(shí)際診斷過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的故障類型和故障原因選擇合適的檢修方法。在診斷和檢修的過(guò)程中都應(yīng)當(dāng)遵循既有的原則和程序，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高診斷檢修的能力和水平，提高電氣設(shè)備故障診斷的效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李紹明.淺談電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)[J].建筑界，2013（09）：123-125.

[2]李武云.電氣工程施工設(shè)備故障診斷分析[J].統(tǒng)計(jì)與管理，2014（06）：12-15.

[3]劉秋杰.淺談電氣設(shè)備故障診斷和維護(hù)[J].民營(yíng)科技，2011（07）：36-38.