冶金企業(yè)電氣設(shè)備的故障分析及處理研究

高 健

（天津市新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司，天津 301500）

進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，冶金企業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系中的地位不斷提高，為滿足市場(chǎng)對(duì)冶金產(chǎn)品多樣化的需求，冶金企業(yè)不斷擴(kuò)大電氣設(shè)備的規(guī)模和綜合性能，因此該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開電氣設(shè)備。電氣設(shè)備本身價(jià)格較高，并且運(yùn)行和維護(hù)均難度較高。一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅影響冶金企業(yè)的生產(chǎn)，同時(shí)，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，有必要對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行分析，探討有效的處理措施。

1 冶金企業(yè)電氣設(shè)備應(yīng)用的重要作用

1.1 金企業(yè)電氣設(shè)備

電氣設(shè)備在一定程度上決定了冶金企業(yè)的工作效率，在冶金企業(yè)中的應(yīng)用至關(guān)重要。目前主要采用的電氣設(shè)備包括以下幾點(diǎn)：①冶金煉鋼設(shè)備主要包括轉(zhuǎn)爐設(shè)備(圖1)、模具設(shè)備、鋼包設(shè)備等。②冶金煉鋼設(shè)備主要包括金屬管軋機(jī)設(shè)備、金屬冷軋?jiān)O(shè)備、金屬熱軋?jiān)O(shè)備、組合軋機(jī)等。③冶金通用制造設(shè)備主要包括鑄造機(jī)設(shè)備、方坯連鑄機(jī)設(shè)備、電磁攪拌設(shè)備、成型設(shè)備、制芯設(shè)備、砂加工設(shè)備。④冶煉設(shè)備主要包括砂及輸送設(shè)備、樹脂砂機(jī)、清洗設(shè)備等。⑤空氣壓縮機(jī)也是目前冶金工藝生產(chǎn)中使用的重要設(shè)備。具體來(lái)說(shuō)，是指與壓縮氣體有關(guān)的設(shè)備，主要包括油循環(huán)系統(tǒng)、氣體循環(huán)系統(tǒng)、配電循環(huán)系統(tǒng)和供電系統(tǒng)。此外，在冶金設(shè)備中使用氧氣壓縮機(jī)等相關(guān)設(shè)備，主要是實(shí)現(xiàn)冶金過(guò)程中的氧氣壓縮，確保冶金過(guò)程更高效地實(shí)施[1]。

圖1 轉(zhuǎn)爐設(shè)備

1.2 冶金企業(yè)電氣設(shè)備的應(yīng)用作用

冶金企業(yè)各種電氣設(shè)備的應(yīng)用非常重要，主要包括以下幾個(gè)方面。①電氣設(shè)備的應(yīng)用對(duì)提高冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率起著重要的作用。用電設(shè)備適用于冶金企業(yè)的冶煉、鑄造、檢驗(yàn)和運(yùn)輸，影響著冶金制造各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，從而提高整個(gè)冶金工藝技術(shù)的工作效率，保證了冶金工藝更加高效。②電氣設(shè)備在應(yīng)用于冶金企業(yè)后，有助于減少人力資源的使用，減少了生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生安全事故的頻率，提高冶金企業(yè)的安全性。冶金電氣設(shè)備的應(yīng)用還包括空分技術(shù)的應(yīng)用，具體指冶金空分技術(shù)。③電氣設(shè)備在冶金企業(yè)的應(yīng)用提高了冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率?？偟膩?lái)說(shuō)，電氣設(shè)備在冶金企業(yè)的應(yīng)用有助于提高工作效率，降低人工成本，最終實(shí)現(xiàn)冶金企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。

2 冶金企業(yè)電氣運(yùn)行的過(guò)程中的常見故障

2.1 設(shè)備零件的磨損率較高

電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，其零件容易發(fā)生磨損，引起設(shè)備故障，該情況對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。造成這種情況的主要原因是機(jī)電一體化設(shè)備由大量零件組成，零件數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且這些部件使用得更頻繁。隨著工作時(shí)間的持續(xù)增加，許多零件磨損嚴(yán)重。從表面上看，零件的磨損對(duì)設(shè)備的運(yùn)行影響程度較低，但是其影響零件與零件之間的協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行受到影響，從而發(fā)生設(shè)備故障[2，3]。

2.2 互感器運(yùn)行問題

在冶金企業(yè)電氣設(shè)備的維護(hù)運(yùn)行中，互感器是關(guān)鍵的運(yùn)維設(shè)備。冶金企業(yè)的互感器一般分為兩種，一種是電流互感器，另一種是電壓互感器。在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，電流互感器經(jīng)常出現(xiàn)短路、過(guò)載、電流分布不均勻等現(xiàn)象。電壓互感器開路電壓分布不均勻。對(duì)于這些變壓器，電氣設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問題在很大程度上影響著冶金企業(yè)的生產(chǎn)秩序，因此，必須引起相關(guān)檢修人員的重視。

2.3 接地故障

在電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，做好相關(guān)設(shè)備的接地保護(hù)工作。接地處理一方面，保證整個(gè)自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行，另一方面，保障維護(hù)人員的安全。然而，近年來(lái)，隨著電氣自動(dòng)化設(shè)備的不斷增加，冶金行業(yè)的負(fù)荷急劇增加，電氣設(shè)備接地的故障時(shí)常出現(xiàn)。接地故障分為兩種情況。第一種情況為交流接地故障，其多為電氣設(shè)備接地故障。第二種情況為直接接地故障。這類故障不會(huì)直接引起短路問題，相關(guān)的電容器也不會(huì)斷開。然而，對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于直接接地故障往往在正常運(yùn)行時(shí)造成假象，在后期的調(diào)查過(guò)程中有一定的難度，往往由于處理不當(dāng)，導(dǎo)致設(shè)備故障更加嚴(yán)重。

2.4 電磁干擾因素分析

一方面主要是由于交流供電系統(tǒng)造成外圍設(shè)備的功率制動(dòng)因素。電磁干擾問題是由設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的電壓波動(dòng)現(xiàn)象引起的。另一方面，供電和接地線的直徑過(guò)小，布局不合理，導(dǎo)致許多自動(dòng)化設(shè)備的控制信號(hào)線長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，不允許采取高屏蔽措施。當(dāng)出現(xiàn)電磁干擾時(shí)，容易引起整個(gè)冶金設(shè)備的故障和報(bào)警。

3 冶金企業(yè)電氣運(yùn)行常見故障解決對(duì)策

3.1 選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方法，降低發(fā)動(dòng)機(jī)熱度

在電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)工作人員必須采取合理的措施，選擇科學(xué)有效的方法對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行冷卻，避免因機(jī)組內(nèi)部溫度過(guò)高，而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，造成安全事故。在冷卻時(shí)，相關(guān)工作人員根據(jù)動(dòng)力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況選擇維護(hù)方法。在目前的發(fā)展階段，相關(guān)工作人員一般選擇閉式空冷、氫冷和水冷內(nèi)冷三種方式進(jìn)行冷卻工作。冶金企業(yè)在選擇方法時(shí)，需要考慮自身的生產(chǎn)條件，這樣才能找到最合適、最有效的方法來(lái)冷卻動(dòng)力設(shè)備，降低發(fā)電機(jī)的溫度，從而保障動(dòng)力設(shè)備的有效運(yùn)行。保障冶金工作的安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.2 隔離開關(guān)與斷路器的維護(hù)檢修

首先，在初始運(yùn)行時(shí)，緩慢調(diào)整隔離開關(guān)，并且在執(zhí)行關(guān)閉操作時(shí)，注意側(cè)撞情況的發(fā)生。如果出現(xiàn)這種情況，立即進(jìn)行調(diào)整和處理。并且在整個(gè)驗(yàn)證過(guò)程中，合理控制接觸刀與觸點(diǎn)之間的接觸深度，嚴(yán)禁接觸刀接觸絕緣底部。同時(shí)，隔離開關(guān)必須做好調(diào)試的相關(guān)操作，并根據(jù)結(jié)果改進(jìn)角度和接觸側(cè)彈簧，保證隔離開關(guān)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。此外，斷路器的維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)日常的檢查和維護(hù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷路器運(yùn)行異常時(shí)，合理地判斷和分析異常情況，找到故障點(diǎn)，通過(guò)維護(hù)和更換及時(shí)處理異常情況。冶金企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，需要調(diào)整電氣設(shè)備的電流、電壓參數(shù)，避免負(fù)荷產(chǎn)生波動(dòng)。

3.3 電機(jī)故障的排除

當(dāng)電機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)首先檢查電機(jī)、軸承及相關(guān)部件的外觀。打開電機(jī)檢查內(nèi)部絕緣層，排除電機(jī)短路等故障。目前，許多冶金企業(yè)的定期維護(hù)檢查的制度不合理，電機(jī)運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)監(jiān)測(cè)頻率較少。因此，應(yīng)加強(qiáng)日常檢查工作，減少系統(tǒng)實(shí)施中出現(xiàn)故障的發(fā)生。同時(shí)，危險(xiǎn)人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的流程執(zhí)行，并對(duì)每次故障處理必須做相應(yīng)的記錄，建立設(shè)備檔案，以提高電氣設(shè)備的利用率。

3.4 解決電磁干擾的問題

首先，在交流供電系統(tǒng)方面，要保證設(shè)備周圍沒有大功率的電氣設(shè)備，避免生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)的電壓和電磁干擾，從根本上防止頻率干擾問題。其次，應(yīng)在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中做好電力接地線的管理工作，嚴(yán)格控制接地線的直徑，編制完整的布置圖。同時(shí)，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的電子設(shè)備導(dǎo)線，避免常見的導(dǎo)線阻抗問題。這樣的布局有效避免畸形信號(hào)的交叉干擾。最后，注意控制信號(hào)的長(zhǎng)度在日常工作中，并積極采取屏蔽和隔離方法，有效防止電磁干擾，提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

4 提升冶金電氣設(shè)備運(yùn)行效率的保障措施

4.1 加強(qiáng)日常巡檢

首先，冶金企業(yè)進(jìn)一步完善現(xiàn)有的日常檢查制度，堅(jiān)持動(dòng)態(tài)電氣設(shè)備管理的基本原則，并采取分級(jí)管理措施，即根據(jù)使用壽命、運(yùn)行特點(diǎn)、電氣設(shè)備的功能作用。一般分為三級(jí)，在檢驗(yàn)時(shí)給出相應(yīng)的檢驗(yàn)強(qiáng)度。其次，冶金企業(yè)建立臺(tái)賬系統(tǒng)，定期檢查電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，記錄檢查結(jié)果、診斷結(jié)果、處理方法、大修內(nèi)容，為后續(xù)的大修維護(hù)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。最后，冶金企業(yè)提高設(shè)備故障和損失處理標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障或嚴(yán)重?fù)p耗問題時(shí)，維護(hù)人員需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照既定的處理原則和方法排除故障，并注意處理潛在的隱患，從根本上保護(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.2 定期定檢

在電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程才能高效、準(zhǔn)確，其對(duì)冶金企業(yè)正常生產(chǎn)的重要性是不言而喻的。冶金企業(yè)從自身實(shí)際情況和生產(chǎn)需要出發(fā)，不斷完善現(xiàn)有的維修制度和實(shí)施細(xì)則。同時(shí)，要注意實(shí)行責(zé)任制，把維修和保養(yǎng)的責(zé)任放在個(gè)人身上，工作人員提供標(biāo)準(zhǔn)化的維修標(biāo)準(zhǔn)，確保維修工作的規(guī)范化。員工在進(jìn)行定期檢查時(shí)，需要按照制定的流程，制作維修記錄和設(shè)備狀態(tài)記錄，并結(jié)合定期檢查記錄，制定系統(tǒng)的設(shè)備維修計(jì)劃和目標(biāo)。此外，為了達(dá)到激勵(lì)員工的目的，冶金企業(yè)在責(zé)任制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采取相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施，結(jié)合維修人員的工作績(jī)效和工作效率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，每季度進(jìn)行一次評(píng)價(jià)。維修工作的總結(jié)，總結(jié)的結(jié)果將直接影響維修人員的薪酬績(jī)效。整個(gè)季度工作中表現(xiàn)良好、無(wú)失誤的個(gè)人給予物質(zhì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)工作失誤嚴(yán)重的個(gè)人給予相應(yīng)的物質(zhì)處罰，充分激發(fā)維修人員的積極性和責(zé)任感。

4.3 采取分類管理措施

在實(shí)踐中，為了便于檢修維護(hù)工作的有序開展，冶金企業(yè)需要分類所有電氣設(shè)備，并根據(jù)分類結(jié)果實(shí)施多樣化的管理措施。分類主要依據(jù)應(yīng)用頻率、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、大修維修難度等，在此基礎(chǔ)上將設(shè)備分為三類:重要、主要和一般，并結(jié)合自身實(shí)際生產(chǎn)需要，對(duì)不同類型的設(shè)備給出相應(yīng)的檢驗(yàn)和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。其中，重要類和主要類電氣設(shè)備的維護(hù)頻率、細(xì)致度和維護(hù)頻率相對(duì)較高，而一般類電氣設(shè)備的維護(hù)頻率相對(duì)較低。同時(shí)，冶金企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)操作人員的行為管理和行為規(guī)范，要求操作人員熟練掌握電氣設(shè)備的操作標(biāo)準(zhǔn)、操作技能和操作方法，嚴(yán)格按照規(guī)章制度和操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項(xiàng)操作。

綜上所述，冶金企業(yè)的電氣自動(dòng)化設(shè)備由于生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境惡劣，容易發(fā)生各種類型的故障，其給操作人員和維修人員造成困擾，因此，加強(qiáng)電氣設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，及時(shí)調(diào)查生產(chǎn)，確保設(shè)備穩(wěn)定地運(yùn)行。