低壓電氣設(shè)備的故障分析及維修方法探討

張平

摘 要：低壓電氣設(shè)備是指工作在380V 配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備，作為電力輸送終端的主要組成部分，低壓電氣具有分布線長、覆蓋點(diǎn)多、涉及面廣等特點(diǎn)，在長期的運(yùn)行中或在用電高峰期極易出現(xiàn)故障，這為低壓電氣故障的分析和維修帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本文將對(duì)低壓電氣設(shè)備的一些常見故障進(jìn)行分析，并簡要介紹一些維修保養(yǎng)方法，以期對(duì)相關(guān)領(lǐng)域有所幫助。

關(guān)鍵詞：低壓電氣；故障分析；電力系統(tǒng)

1引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，人們的生活水平得到了很大的提高，全社會(huì)對(duì)生產(chǎn)生活用電的可靠性提出了越來越高的要求。離人們用電設(shè)備電近的供電環(huán)節(jié)正是電力系統(tǒng)中的低壓部分，成為我們?nèi)粘Ｉ罟╇姾推髽I(yè)生產(chǎn)的重要用電保證。因此低壓電氣設(shè)備故障是我們最常見的電力系統(tǒng)故障現(xiàn)象，對(duì)供電可靠性有極大的影響。低壓線路一旦發(fā)生故障，輕則給人們生產(chǎn)生活帶來經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜叭藗兊娜松戆踩?。低壓電氣設(shè)備是否可靠運(yùn)行，直接體現(xiàn)了供電企業(yè)的服務(wù)水平和技術(shù)水平，也影響著我國電網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展。但由于我國在低壓電氣設(shè)備的故障分析和維修上還不夠重視，未能形成一個(gè)完善的保障體系[1]，導(dǎo)致斷電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了生活質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在我國當(dāng)前國情下，非常有必要加強(qiáng)對(duì)低壓電氣設(shè)備的維護(hù)工作，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)采用科學(xué)的方法，以最快的速度排除故障，恢復(fù)正常供電。因此，對(duì)低壓電氣設(shè)備的故障進(jìn)行分析和維修的研究工作具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2低壓配電設(shè)備現(xiàn)狀分析

低壓電氣設(shè)備工作在低壓配電體系之中，總體來說，低壓電氣設(shè)備的故障原因可以分為兩個(gè)：一是設(shè)備本身的原因，二是人為操作失誤造成的設(shè)備故障。由于低壓配電系統(tǒng)中涉及的設(shè)備比較多，其故障表現(xiàn)形式也多種多樣，其安裝、測試和維護(hù)過程都需要大量的人員干預(yù)才能完成，因此人為操作不當(dāng)造成的設(shè)備故障占據(jù)了主要原因[2]。人為原因具體包括麻痹大意、對(duì)設(shè)備原理不清楚、故障誤判、參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等。再者，低壓配電設(shè)備作為電網(wǎng)的終端，與千家萬戶進(jìn)行對(duì)接，其承受的負(fù)荷是相當(dāng)大的，低壓設(shè)備長期工作在這種超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，出現(xiàn)故障也就不足為奇了。從我國電網(wǎng)維護(hù)的實(shí)際情況來看，許多地方對(duì)設(shè)備的檢修工作并不十分重視，起到設(shè)備出現(xiàn)故障才不得已進(jìn)行相應(yīng)的處理，長期缺乏維護(hù)的設(shè)備在重負(fù)荷的運(yùn)行條件下大大減少了設(shè)計(jì)壽命，從而過早引發(fā)故障。

3常見低壓設(shè)備故障及維修

3.1繼電器故障

斷電器是供電系統(tǒng)中最常見的電力設(shè)備之一，它可以在電路出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)切斷故障電路，是整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要保障，繼電器出現(xiàn)故障將給電力系統(tǒng)的安全性埋下嚴(yán)重隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì)，繼電器故障多表現(xiàn)為觸點(diǎn)的故障。第一種最常見的原因是觸點(diǎn)積淀了過多灰塵，因此繼電器長期工作在惡劣的環(huán)境中，并且一般而言并沒有人會(huì)對(duì)其觸點(diǎn)進(jìn)行定期清潔，因此觸點(diǎn)積塵成為了觸點(diǎn)失效的重要原因之一。當(dāng)積塵現(xiàn)象特別嚴(yán)重時(shí)，為保證電路可靠動(dòng)作，必須對(duì)整個(gè)繼電器作整體更換。對(duì)于電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的繼電器，可以通過定期使用四氯化碳液體對(duì)觸點(diǎn)進(jìn)行清理，確保其良好接觸[3]。第二種接觸不良的常見原因是觸電電蝕。繼電器在切斷故障電路時(shí)，由于電流突變而在兩個(gè)觸點(diǎn)之間形成很強(qiáng)的電勢能，導(dǎo)致觸點(diǎn)間的空氣被擊穿，因而產(chǎn)生電蝕。對(duì)于經(jīng)常動(dòng)作的繼電器來說，電蝕現(xiàn)象表現(xiàn)得更為嚴(yán)重。電蝕問題可以通過加裝電阻滅火花電路或阻容滅火花電路等手段加以避免。

3.2真空斷路器障故

真空斷路器的滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙均為高真空狀態(tài)，在配電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。一旦其不能按照預(yù)定的規(guī)則進(jìn)行動(dòng)作，就意味著該真空斷路器發(fā)生了故障。當(dāng)主網(wǎng)路引起故障時(shí)，一般是能夠通過日常檢修輕易發(fā)現(xiàn)的。但主要原因還是以儲(chǔ)能故障、合閘故障和分閘故障為主。首先，真空斷路器經(jīng)常表現(xiàn)為棘輪和棘爪的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)喪失儲(chǔ)能功能，而儲(chǔ)能功能是又是由電機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和定位件構(gòu)成的[4]，因此只需對(duì)這三個(gè)地方進(jìn)行檢查就能找出故障原因；其次，當(dāng)真空斷路器的合閘電磁鐵不能正常吸合、定位件動(dòng)作受阻或儲(chǔ)能不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)無法合閘的現(xiàn)象；再次，斷路器拒動(dòng)也是常見故障形式之一，實(shí)踐發(fā)現(xiàn)原因多在于輔助開關(guān)和端子排等控制及二次元件。日常維護(hù)時(shí)應(yīng)定期做好特性測試工作，也可采用微機(jī)保護(hù)裝置對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。值得注意的是，當(dāng)對(duì)負(fù)載和觸頭的檢修任務(wù)完成后，必須首先空載通電進(jìn)行測試，確認(rèn)恢復(fù)正常工作后，才可以將負(fù)載接入原先電路，以免對(duì)維修人員造成傷害。

3.3接觸器故障

低壓電力系統(tǒng)中常見的接觸器主要有交流接觸器、中頻接觸器、直流接觸器和交流真空接觸器內(nèi)種類型，接觸器故障時(shí)很容易造成電路損害，甚至危及人身安全。接觸器的常見故障是拒動(dòng)，首先可以采用萬用表對(duì)線圈電阻進(jìn)行測量，如果電阻阻值很大，說明線圈已無法通電，應(yīng)更換線圈；其次，對(duì)線圈的控制線路進(jìn)行檢測，如果控制線路兩端的阻很大，通電后無振動(dòng)和噪聲現(xiàn)象，則很有可能是因?yàn)榻泳€端子松脫，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行緊固。對(duì)于接觸器無法閉合的情況，首先應(yīng)考慮是鐵芯表面被油漬覆蓋造成的，其次較可能的原因是磁柱氣隙過小，造成剩磁過大過無法閉合。此外，對(duì)于觸頭質(zhì)量不過關(guān)的情況，在大電流通過時(shí)極有可能使觸頭焊牢而無法正常釋放，此時(shí)應(yīng)更換質(zhì)量過關(guān)的產(chǎn)品替代。

3.4變壓器故障

變壓器是最常見也是最重要的電力一次設(shè)備，其出現(xiàn)故障的概率也是相對(duì)比較高的。嚴(yán)格來說，變壓器并不是真正意義上的低壓電氣，因此它的其中一側(cè)是高壓電路。但正是由于變壓器處于高低壓變換的特殊位置，其故障分析的重要性才體現(xiàn)出來。變壓器常見的故障主要有運(yùn)行噪聲、絕緣受損、引線異常等。一般來說，變壓器在正常運(yùn)行中多多少少會(huì)帶有一些噪聲，但其分貝數(shù)是在可控范圍之內(nèi)的，一旦變壓器噪聲變大或節(jié)奏異常，就說明變壓器已處于故障狀態(tài)。引起變壓器運(yùn)行噪聲的原因有內(nèi)部元件松動(dòng)、接地短路等，對(duì)于元件松動(dòng)，只需停電對(duì)其堅(jiān)固即可；對(duì)于接地短路，則需要在變壓器控制電路中加裝繼電保護(hù)裝置，保證設(shè)備和人身安全。變壓器絕緣問題通常是由于空氣潮濕、材料老化等原因引起的，日常維護(hù)中應(yīng)注意對(duì)這些細(xì)節(jié)的檢查，對(duì)于絕緣現(xiàn)象較嚴(yán)重的，應(yīng)及時(shí)更換絕緣裝置。

4 總結(jié)與展望

低壓電氣設(shè)備的工作原理和電壓等級(jí)雖然無法和高壓甚至超高壓設(shè)備進(jìn)行相提并論，但由于低壓設(shè)備直接與用電終端相連，對(duì)用電用戶的正常生產(chǎn)生活有非常重要的影響。但由于我國低壓電氣具有分布線長、覆蓋點(diǎn)多、涉及面廣等特點(diǎn)，而且長期運(yùn)行在惡劣的環(huán)境中，缺乏日常維護(hù)與保養(yǎng)，在長期運(yùn)行后，或在用電高峰期極易出現(xiàn)故障，這為低壓電氣故障的分析和維修帶來了巨大的挑戰(zhàn)。近年來，我國已在技術(shù)、設(shè)備、人員配備等多方面對(duì)低壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行采取了許多有效措施，但在實(shí)際操作過程中仍存在不少問題。本文對(duì)一些常見的低壓電氣設(shè)備故障進(jìn)行了全面分析，并給同了一些可行的維修方法，可以為相關(guān)的維修工作提供有用的參考。隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，低壓電氣設(shè)備的維護(hù)工作也將被提到更高的層次上來，不斷推出更高效的故障分析和維修方法，保障我國電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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