電力系統(tǒng)電氣設(shè)備故障診斷與檢修問(wèn)題探討

王金發(fā)

摘 要：電氣設(shè)備作為電力能源系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)加快電力能源配輸送效率，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行管理能力起到關(guān)鍵性技術(shù)支持，為保證電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行，必須加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)備的管理維護(hù)力度?，F(xiàn)階段如何對(duì)電力設(shè)備做出準(zhǔn)確的故障診斷，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化電力設(shè)備故障檢修方法是電力企業(yè)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。本文在對(duì)電力設(shè)備常見(jiàn)故障進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，主要圍繞電力設(shè)備故障診斷要點(diǎn)、診斷步驟、測(cè)量方法對(duì)電力設(shè)備故障診斷與檢修問(wèn)題進(jìn)行探討，對(duì)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備管理維護(hù)具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電氣設(shè)備;故障診斷;檢修

隨著我國(guó)城市電網(wǎng)改造工程的不斷推進(jìn)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性提出更高要求，電力能源系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了電氣設(shè)備故障管理的難度，同時(shí)電力設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)各種故障，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，甚至造成電力安全事故。電力企業(yè)必須根據(jù)電氣設(shè)備性能制定相應(yīng)的故障診斷流程和故障檢修方法，科學(xué)規(guī)劃電力設(shè)備維護(hù)周期，采取合理方法控制電力設(shè)備檢修成本，滿足電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要。由于電力設(shè)備存在一定的特殊性，功能多、控制復(fù)雜對(duì)電力設(shè)備故障診斷和檢修帶來(lái)一定難度，必須結(jié)合新工藝、新技術(shù)，利用合適的測(cè)量工具才能排查出故障點(diǎn)，以此不斷提高電力設(shè)備故障診斷、檢修效率和準(zhǔn)確度。

1電力設(shè)備故障分析

1.1機(jī)械故障

電力系統(tǒng)電氣設(shè)備故障主要是由機(jī)械故障所引起，電力設(shè)備由于作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、作業(yè)條件惡劣，電力設(shè)備常受到風(fēng)蝕、雨淋、高溫等氣候影響，電力設(shè)備機(jī)械零部件很容易產(chǎn)生疲勞損傷、斷裂磨損等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致絕緣磨損、高壓線路短路等現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重破壞高壓線路設(shè)備正常性能，給電力能源供應(yīng)帶來(lái)極大安全隱患。同時(shí)，一些年久失修的電力設(shè)備由于故障較多且復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)行技術(shù)診斷，只能憑電力設(shè)備檢修技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)電力設(shè)備故障做出判斷。

1.2設(shè)備絕緣故障

電力設(shè)備的絕緣故障是由于電力設(shè)備長(zhǎng)期處于惡劣環(huán)境下，導(dǎo)致電力設(shè)備絕緣性能下降，從而出現(xiàn)設(shè)備故障。長(zhǎng)期受到強(qiáng)電場(chǎng)、高電壓擊穿是電力設(shè)備絕緣性能下降的主要原因，電力設(shè)備絕緣性能的下降不僅會(huì)造成電力設(shè)備故障，還會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性，甚至誘發(fā)電力能源系統(tǒng)事故。電力電纜、電壓電流互感器、變壓器是出現(xiàn)絕緣性故障的主要電力設(shè)備，由于上述電力設(shè)備對(duì)絕緣性能的要求較高，因此，極易由于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或受到復(fù)雜環(huán)境影響，造成電力設(shè)備絕緣故障，導(dǎo)致電力設(shè)備存在較大的安全隱患。

1.3電力設(shè)備發(fā)熱故障

由于電力設(shè)備長(zhǎng)期處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且在電力能源發(fā)配送過(guò)程中會(huì)由于功率損耗而產(chǎn)生相應(yīng)的電損耗，一旦電損耗過(guò)大電力設(shè)備由于溫度過(guò)高，超過(guò)正常工況設(shè)定溫度范圍，會(huì)對(duì)電力設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成一定影響，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的火災(zāi)事故。然而由于電力設(shè)備發(fā)熱故障原因很容易從設(shè)備外部觀察到，相對(duì)于其他電力設(shè)備故障，發(fā)熱故障診斷準(zhǔn)確率、檢修成功率都較高。

2電力設(shè)備故障診斷技術(shù)要點(diǎn)

2.1對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行調(diào)研

電力設(shè)備檢修人員在對(duì)電力設(shè)備做出診斷結(jié)果前，必須全面調(diào)研電力設(shè)備運(yùn)行狀況，詳細(xì)了解電力設(shè)備故障發(fā)生前的操作情況、故障現(xiàn)象以及故障史，充分掌握電力設(shè)備操作性能特點(diǎn)，調(diào)研電力設(shè)備操作人員是否存在操作失誤或操作不當(dāng)，為準(zhǔn)確排查電力設(shè)備故障提供相關(guān)信息資源。電力設(shè)備檢修人員應(yīng)仔細(xì)查看電力設(shè)備熔斷器有無(wú)熔斷，接點(diǎn)是否有火花，有無(wú)燒焦刺鼻氣味，電力設(shè)備橡膠塑料以及絕緣材料是否過(guò)熱，電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中有無(wú)發(fā)出異常響聲，切斷電源后電力設(shè)備檢修人員用手輕觸電機(jī)線圈、電力設(shè)備外殼，觀察有無(wú)局部過(guò)熱的現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)，輕拽電力設(shè)備線纜，查看線纜有無(wú)松動(dòng)。電力設(shè)備檢修人員根據(jù)上述設(shè)備調(diào)研觀察情況，結(jié)合以往的檢修經(jīng)驗(yàn)可以對(duì)電力設(shè)備故障做出初步判斷，縮小故障范圍。

2.2確定電力設(shè)備故障點(diǎn)

對(duì)于不能從電力設(shè)備表象判斷故障原因的設(shè)備故障，電力設(shè)備檢修人員應(yīng)圍繞設(shè)備電氣電路查找設(shè)備故障點(diǎn)，結(jié)合電力設(shè)備電氣原理圖找出故障范圍。電力設(shè)備的內(nèi)部電路又分為主電路、控制電路，與控制電路相比，主電路故障較為簡(jiǎn)單明了，便于電力設(shè)備檢修人員快速進(jìn)行故障定位。而控制電路則由若干個(gè)基礎(chǔ)控制模塊構(gòu)成，根據(jù)電力設(shè)備生產(chǎn)控制要求以及設(shè)備性能特點(diǎn)，將各基礎(chǔ)控制模塊有機(jī)組合起來(lái)，因此結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，電路故障排查也比較困難。電力設(shè)備檢修人員必須將電氣原理圖與故障現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)，找出可能出現(xiàn)故障的基礎(chǔ)控制模塊。根據(jù)主電路連接原理確定相應(yīng)故障控制單元，還可根據(jù)電氣輔助觸點(diǎn)的連鎖線排查出對(duì)應(yīng)故障單元，并逐步分析排查找出故障點(diǎn)。

2.3試驗(yàn)控制電路

如果通過(guò)上述兩類方式仍未確定電力設(shè)備故障點(diǎn)，可將控制電路模塊通過(guò)測(cè)試線連接到故障電力設(shè)備上，通過(guò)控制電路逐一查找故障點(diǎn)，電力設(shè)備檢修人員根據(jù)技術(shù)要求操作某控制開(kāi)關(guān)，則測(cè)試電路中對(duì)應(yīng)繼電裝置或接觸器應(yīng)做出既定響應(yīng)，如果對(duì)應(yīng)裝置沒(méi)有做出既定響應(yīng)，則應(yīng)排查不響應(yīng)裝置有無(wú)故障，并對(duì)相關(guān)聯(lián)電路進(jìn)行二次逐項(xiàng)檢測(cè)分析。值得注意的是，該故障排查方法僅適用于電力設(shè)備技術(shù)員較熟悉的電氣控制設(shè)備，在進(jìn)行控制電路試驗(yàn)時(shí)必須斷開(kāi)設(shè)備電源線，防止發(fā)生測(cè)試設(shè)備電路故障。

3電力設(shè)備故障檢修方法

3.1電壓測(cè)量法

電壓測(cè)量法主要分為電壓分段測(cè)量、電壓分階測(cè)量?jī)煞N方法，電力設(shè)備檢修人員利用萬(wàn)用表，將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換至合適檔位，對(duì)電力設(shè)備故障電路的元器件兩端電壓或相關(guān)節(jié)點(diǎn)的電壓值進(jìn)行測(cè)量，并結(jié)合設(shè)備電路工況及相關(guān)測(cè)量參數(shù)邏輯關(guān)系，從而快速推斷出電力設(shè)備故障點(diǎn)。電壓測(cè)量法具有故障檢測(cè)率高的優(yōu)點(diǎn)，但是由于電壓測(cè)量法為通電狀態(tài)下檢修，具有一定的檢修風(fēng)險(xiǎn)。

3.2電阻測(cè)量法

電阻測(cè)量法是指電力設(shè)備檢修人員在切斷電力設(shè)備電源后，將萬(wàn)能表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換至合適檔位，并對(duì)電力設(shè)備故障電路線路電阻值進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)電路原理的邏輯關(guān)系，如果電阻測(cè)量區(qū)間帶有線圈，則線圈阻值即為測(cè)量電阻，如果測(cè)量阻值過(guò)大，則表明電路或觸點(diǎn)接觸不良，測(cè)量阻值無(wú)窮大，則表明觸點(diǎn)或接線出現(xiàn)斷開(kāi)狀態(tài)，而如果測(cè)量阻值為零，說(shuō)明測(cè)量段為連接通路。由于是在斷電狀態(tài)下檢修，該方法安全性較高，但是在忘記斷開(kāi)并聯(lián)電路時(shí)容易造成判斷不準(zhǔn)確。

3.3短接測(cè)量法

在電力設(shè)備電源連接狀態(tài)下電力設(shè)備檢修人員將絕緣良好的導(dǎo)線短接至潛在故障節(jié)點(diǎn)，一旦電路形成通路就表明短接段處于開(kāi)路狀態(tài)。短接測(cè)量法具有測(cè)量?jī)x器儀表較少，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單快速的優(yōu)點(diǎn)，即使在沒(méi)有萬(wàn)能表的時(shí)候也可以利用試電筆來(lái)對(duì)故障線路進(jìn)行檢修，值得注意的是，由于通電檢修有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，繞組、線圈、電阻不能利用短接法，容易導(dǎo)致故障擴(kuò)大或出現(xiàn)檢修事故。

4結(jié)束語(yǔ)

電力設(shè)備故障診斷與檢修必須在理論知識(shí)基礎(chǔ)上，結(jié)合電力設(shè)備檢修人員實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，全面掌握電力設(shè)備的相關(guān)性能參數(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)和運(yùn)行狀況，采用科學(xué)合理的故障診斷措施，靈活使用多種測(cè)試方法，對(duì)電力設(shè)備故障進(jìn)行初步判斷，再利用電工儀器儀表對(duì)故障范圍深入分析，進(jìn)一步確定故障點(diǎn)。通過(guò)上述方法不僅有效改善故障診斷與檢測(cè)的準(zhǔn)確度，而且使故障排查效率得到明顯提高，為電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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