電力企業(yè)設(shè)備的常見故障與可靠性保障

摘要：伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力資源在行業(yè)發(fā)展以及人們的生活與工作中發(fā)揮著非常重要的作用，所以電力企業(yè)修建了大量的電力工程，確保用戶用電的安全性與可靠性。通過對電力設(shè)備常見故障特征分析，由接觸不良、絕緣介質(zhì)受損、缺油、電流泄漏或電壓分布不均引發(fā)故障，威脅電網(wǎng)穩(wěn)定，需要從故障防范、應(yīng)用新診斷技術(shù)等方面保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;故障特征;可靠性

從業(yè)內(nèi)的有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，電力設(shè)備常見故障主要是外部故障，在總體故障中占比超過90%，而內(nèi)部故障5%都不到。雖然占比相差頗大，但是從真正造成的危害而言，內(nèi)部故障卻是電力故障產(chǎn)生危害的最主要原因，它所造成的破壞力往往要比外部故障大上幾百倍。因此，針對電力設(shè)備中的常見故障，無論是多發(fā)的外部故障還是有巨大危害的內(nèi)部故障，都要加以警惕和防范。

一、電力設(shè)備常見故障特征及原因分析

1.從行業(yè)故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，電力設(shè)備主要故障為外部故障，比例超過90%，內(nèi)部故障尚且未達(dá)到5%，外部故障在數(shù)量上遠(yuǎn)大于內(nèi)部故障。但內(nèi)部故障卻是電力設(shè)備造成危害和損失的主要原因。因為電力設(shè)備一旦發(fā)生內(nèi)部故障，所造成的破壞性往往是外部故障的幾百倍甚至幾千倍。以變壓器為例，如果變壓器套管內(nèi)部受潮或者是缺油，很可能發(fā)生放電而造成套管爆炸，嚴(yán)重?fù)p壞變壓器。電力設(shè)備內(nèi)部故障的常見類型以熱故障為主，具有很強的多發(fā)性、隱蔽性、隨機性、階段性等特點。發(fā)生故障時會同時引起多種故障并發(fā)，形成故障鏈。這些故障具有很強的隱蔽性，隱患不易發(fā)現(xiàn)，多數(shù)情況是發(fā)生后再追究事故原因時才能真正了解到事故的原因。由于熱故障的產(chǎn)生具有很強的隨機性，各部件、不同運行環(huán)境、不同的材料都可以是造成故障發(fā)生的原因，預(yù)防起來相當(dāng)困難。要預(yù)防，就必須系統(tǒng)性、階段性做好預(yù)防工作。因為一般故障都會存在劣化潛伏期、發(fā)展和最終損壞期，只有在劣化潛伏期和發(fā)展期查找出，才能做到防患于未然。

2.電力設(shè)備常見故障原因分析。電力設(shè)備故障原因很多，歸納起來主要由幾個方面：一是接觸不良。導(dǎo)電回路中的接觸點需要良好的接觸，如果發(fā)生接觸不良，就會引起過熱現(xiàn)象。如發(fā)電機封閉母線、變壓器繞組、鐵心、套管過熱，隔離刀閘、斷路器、互感器等設(shè)備也會因觸頭接觸不良而引起過熱，很容易發(fā)生故障。二是絕緣介質(zhì)受損。絕緣介質(zhì)受損主要表現(xiàn)在絕緣介質(zhì)老化和受潮兩個方面。當(dāng)絕緣介質(zhì)受損較大時，發(fā)熱功率會增大，在電壓和電流的共同作用下出現(xiàn)能量損耗進(jìn)一步加劇介質(zhì)損耗，并隨著溫度上升而出現(xiàn)下降趨勢，絕緣介質(zhì)變得更加脆，更加黏，受潮即開裂等，可能出現(xiàn)熱擊穿和爆炸隱患。如高壓電纜頭在三相分叉處因密封絕緣介質(zhì)受損、高壓套管因絕緣不良引起發(fā)電或發(fā)熱現(xiàn)象等故障問題較為常見。二是缺油。電力設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)油少的情況下出現(xiàn)故障也是電力設(shè)備常見故障之一，主要表現(xiàn)為兩種情況：一是熱效應(yīng)。這種由于電力設(shè)備缺油而導(dǎo)致絕緣強度下降，出現(xiàn)放熱現(xiàn)象產(chǎn)生的故障。二是熱場分布差異引起故障。在缺油情況下，一些位置上下介質(zhì)不相同，熱熔系數(shù)判別較大就會存在熱場分布的差異情況，容易引起故障。

二、電力設(shè)備常見故障解決思路

建設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法：針對電力設(shè)備診斷體系不健全的問題，可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法有效解決。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法是一種非常先進(jìn)并且受到普遍使用的診斷方法。它可以對一些不確定的故障問題進(jìn)行合理的分析解決，它主要的優(yōu)勢就是可以在人工干預(yù)較少的前提下，通過自主的學(xué)習(xí)和聯(lián)想進(jìn)行全方位的信息處理，是當(dāng)今適合互聯(lián)網(wǎng)新時代的診斷技術(shù)。

利用專家進(jìn)行故障診斷，加強對管理人員的教育：在對電力設(shè)備故障的診斷和維修中，可以引入成本不高并且具有豐富的專家人員組成一個專家診斷小組。對于具體的維修技術(shù)人員進(jìn)行故障上的合理維修指導(dǎo)，同時也可以代替部分管理人員的權(quán)力。值得注意的是，高壓電氣試驗有著破壞性，因此測試的前提是停電作業(yè)并且次數(shù)不宜進(jìn)行太多。并且注重對絕緣油的監(jiān)測，作為特殊的絕緣介質(zhì)，它的質(zhì)量直接關(guān)乎到設(shè)備的運行安全，通過對絕緣老化試驗取得的數(shù)據(jù)，可以判斷出設(shè)備的不足地方和潛在中的隱患，因此加強對絕緣指標(biāo)的重視，對于電力設(shè)備的防范和故障的解決，有著很深刻的意義。

做好油品檢測工作：在油品的檢測工作上，絕緣油的品質(zhì)只至關(guān)重要。作為一種特殊的絕緣介質(zhì)，它的品質(zhì)達(dá)不到要求，設(shè)備的運行狀態(tài)就會受到影響。而在對油品的檢測時，應(yīng)事先做好對檢測日期、人員、質(zhì)量等做好詳細(xì)記錄，以確保檢測的安全性。并且檢測的樣本不能從一個地方抽取，要從各個位置抽取，才能體現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面性。

三、解決設(shè)備故障問題的有效途徑

1.設(shè)備運行狀態(tài)的故障診斷。許多電力設(shè)備故障都是在運行過程中發(fā)生的。當(dāng)設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)時，這些問題不會暴露。因此，為了準(zhǔn)確診斷設(shè)備故障，有必要對處于運行狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)行診斷?；谠O(shè)備運行狀態(tài)的故障診斷是指對設(shè)備運行狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，判斷設(shè)備的電氣、機械和絕緣性能是否良好，進(jìn)而得出設(shè)備能否繼續(xù)穩(wěn)定運行的結(jié)論。同時，診斷結(jié)果可以為維修計劃的制定提供可靠的依據(jù)。根據(jù)電力設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法的不同，設(shè)備運行故障診斷可分為以下幾種方式：（1）在線監(jiān)測。這種方法是指在不影響設(shè)備正常運行的前提下，對運行中的設(shè)備進(jìn)行連續(xù)、不間斷的監(jiān)控。這種監(jiān)測方法在變壓器故障診斷中應(yīng)用最為廣泛。通過安裝在變壓器上的相關(guān)裝置對油中溶解氣體進(jìn)行檢測和分析，得到變壓器的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，判斷是否有故障。（2）現(xiàn)場檢測。這種故障診斷方法是用各種儀器對處于運行狀態(tài)的電力設(shè)備進(jìn)行測量。它的探測范圍比在線監(jiān)測要寬，其中最具代表性的方法是紅外測溫。（3）巡檢。這是一種比較傳統(tǒng)的設(shè)備故障檢測方法，是指操作人員通過觀察、聽、觸摸等手段，對運行中的設(shè)備進(jìn)行檢查，進(jìn)而獲得設(shè)備的實際運行情況，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。

2.加強對管理人員的培訓(xùn)，利用專家進(jìn)行故障診斷。在電力設(shè)備的故障診斷和維修方面，可以引進(jìn)經(jīng)驗豐富的專家組成立專門的診斷小組。就具體維修技術(shù)人員而言，合理的維修準(zhǔn)則也可以取代某些管理人員的決策。此外，必須對管理人員進(jìn)行高質(zhì)量的培訓(xùn)，提升他們的專業(yè)素養(yǎng)和問題分析能力，并更好地指導(dǎo)對應(yīng)對工作的故障問題。

3設(shè)備狀態(tài)維護(hù)。這是電力設(shè)備維護(hù)中較為先進(jìn)的維護(hù)方法，通過它可以為電力設(shè)備的安全、穩(wěn)定和運行提供保障。（1）初始狀態(tài)檢查。電力設(shè)備投入正常運行前，應(yīng)詳細(xì)了解同類設(shè)備的試驗數(shù)據(jù)和施工記錄，為設(shè)備提供原始數(shù)據(jù)信息。（2）狀態(tài)統(tǒng)計。對電力設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計分析和監(jiān)測，使設(shè)備處于受控范圍內(nèi)，確保設(shè)備的安全運行。同時，根據(jù)實際情況，可以調(diào)整設(shè)備的維修周期，防止過度維修的問題。（3）監(jiān)控管理。在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控過程中，應(yīng)進(jìn)一步加強設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，提升監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋程度和自動化水平，完善監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警能力和智能化，使設(shè)備始終處于嚴(yán)密的狀態(tài)監(jiān)控之下。

4.設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)。加強電力設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，可以有效防止各種設(shè)備故障的發(fā)生。由于電力設(shè)備的運行環(huán)境比較特殊，在設(shè)備運行過程中極有可能出現(xiàn)各種故障問題。因此，設(shè)備管理人員在對電力設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)時，應(yīng)重點對一些特殊設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，如絕緣易老化的設(shè)備和外殼易生銹的設(shè)備。這樣可以有效降低設(shè)備故障的發(fā)生率，有助于保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

由于人們對電力系統(tǒng)運行安全要求的不斷提高，電力設(shè)備在系統(tǒng)運行過程中的常見故障不僅會影響整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，而且會嚴(yán)重影響人們的生活和企業(yè)生產(chǎn)。因此，電力相關(guān)工作者必須全面了解和掌握電力系統(tǒng)運行中常見的故障診斷方法，并采取有效措施加以解決，以保證電力設(shè)備運行系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，以滿足人們對電力系統(tǒng)的需求。

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作者簡介：陳洪春，1981年出生，男，2004年畢業(yè)于華北工學(xué)院，工程師。

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