電力設備故障維修與預防技術研究

徐盛，溫積群

（浙江圖盛輸變電工程有限公司溫州科技分公司，浙江 溫州 325000）

隨著我國工業(yè)生產不斷進步，電力設備的制造與控制技術也在不斷提升，越來越多的電力設備廣泛應用于各種制造型企業(yè)，大大提升了生產效率也幫助制造企業(yè)節(jié)約了人力資源。然而在實際應用中由于一些環(huán)境因素或者設備自身因素不可避免的會出現設備故障，給產品的生產帶來阻礙，因此對電力設備常出現的故障進行分析并總結出更加有效的故障維修技術，并根據以往建立設備運行經驗總結出一套科學可行的預防技術對電力設備的穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要作用。

1 電力設備穩(wěn)定運行的重要性

發(fā)電設備和供電設備是組成電力設備的2個關鍵，在生產應用的過程中電力設備又包括“一次設備”和“二次設備”，電力設備的系統較為復雜，要想深入研究電力設備出現的故障并進行科學的維修需要對整個系統有一個全面的認識。首先，電力設備的運行離不開運行過程的安全性和系統運轉的連續(xù)性，一旦電力設備出現故障，就會影響電力能源的供應進而引發(fā)一系列連鎖問題。因此電力設備運行過程中需要加強電力設備管理保障設備及電力系統安全穩(wěn)定的運行，才能為整個生產環(huán)節(jié)保駕護航。其次，對于電力設備的穩(wěn)定性進行優(yōu)化改革也是保障居民日常生活用品、生產用電的必然要求。由于現代社會各種電子化產品充斥著人們的生活，生活和工作當中電力設備更新頻率快，使用頻率高，如果沒有安全穩(wěn)定運行的電力設備則會阻礙人們正常的學習和工作，一旦電力設備出現癱瘓，很可能造成停工停產的局面。因此對電力設備進行管理和檢修，降低設備出現故障的頻率、延長設備的使用壽命才能更好地實現經濟效益與社會效益的統一。

2 電力設備故障特點及原因

（1）電力設備故障特點。電力設備當中最常出現的故障為熱故障，并且這類故障在發(fā)生時具有隨機性、隱蔽性和階段性。它的隨機性主要表現在熱故障容易發(fā)生在設備運行的各個階段并且故障產生的原因是隨機的，沒有規(guī)律性可言，有時是由于電力設備當中的零件損壞，有時是因為運行環(huán)境影響或者材料質量不佳。它的隱蔽性主要體現在故障從發(fā)展初期到顯現出來整個過程非常隱蔽，檢查人員往往不容易發(fā)現，只有在故障發(fā)生之后檢查其原因的時才能分析出故障發(fā)生的源頭，并且熱故障容易與其他故障一起發(fā)生，維修人員在檢查時很可能把原因歸于其他故障類型而忽略了熱故障的存在。最后它的階段性體現在熱故障存在前期的潛伏期、故障發(fā)展期以及故障暴露期，在潛伏期電力設備內部的零件會發(fā)生劣化但這種變化是非常微弱的，隨著這些缺陷的不斷放大零件損壞程度越來越高最終將故障暴露出來。

（2）故障常見類型及原因。電力設備常見的故障主要有以下幾種，一是由于導電過程當中回路的接觸不良產生電線過熱從而引發(fā)設備故障，這一故障在隔離刀閘、斷路器、變壓器及互感器等電力設備當中是最常見的，當電線接頭接觸不好時設備運行會中斷，有時電線長期暴露在空氣當中氧化反應后也會引發(fā)設備的故障。二是絕緣介質由于環(huán)境原因受潮或者老化。在電力設備運行的過程中，絕緣介質的損耗非常大，在一些高功率的運行狀態(tài)下，大量的電壓與電流作用使介質產生大量損耗，絕緣介質也會隨著溫度的變化變脆或者變黏，有時候存放不當還會使絕緣介質開裂受潮。并且絕緣介質的老化也會引起電路的老化，進而造成引線接頭過熱和分流的故障。三是電力設備會出現缺油的故障。當電力設備在運行過程中出現少油情況時會產生兩種熱效應，設備由于少油絕緣強度降低局部出現發(fā)熱的現象或者在少油的位置由于上下介質的差異熱容系數差異越來越大，熱場的分布差別較大導致故障產生。四是設備運行過程中電壓分布不均勻或者出現電流泄漏這一類較大的故障。這類故障產生的原因主要是設備的元件存在缺陷導致電壓分布異常，設備各個部分的熱功率產生變化進而給電力設備帶來危害。四是分接頭光動和靜觸頭之間的接觸不良引發(fā)的變壓器過熱的問題。而變壓器過熱又會使變壓器承受的負荷較大進而造成調壓比較麻煩、觸頭磨損或者出頭污染、電腐蝕的情況。

3 電力設備故障維修

3.1 故障點的查找與故障范圍的確定

首先，在電力設備開始使用前需要全面的故障電路通檢測試，如果沒有檢測出異常，則進一步對電路進行全面的檢測?？梢詮膭恿υ矸治黾赐ㄟ^控制電路與對應的電器設備進行故障點的檢測或者通過對拉制電路進行逐項的查找該確定故障點。

其次，在前期檢測的過程中要按照電氣設備應用的具體要求，與電氣設備運行圖和整個過程當中的控制電路圖相結合對一些復雜的電器設備存在的故障范圍和電路當中的故障進行檢測。電力設備的總電路由主電路及拉制電路組合而成，在電力設備運行過程中，由于不同的主線路控制著不同功能的電力設備然后這些電力設備中又有不同的分電路，因此主電路發(fā)生故障時能更加直觀的被檢測到，因此為了明確對應的控制電器存在的故障可以通過主電路連線來檢測故障范圍。

3.2 電力設備故障診斷的方法

目前對電力設備進行故障診斷時主要是通過電壓短接等相關參數進行測量，或者對電力設備電阻參數進行檢查。首先，電壓參數的測量指的是為了更加明確設備故障原因，通過利用萬用表對電力設備的開關進行轉換，對設備的電氣元件以及電壓線路接入和輸出點進行電壓的測量。也可以通過對電壓進行分段或者分階方法進行測量用來確定電路當中是否存在漏電或者短路等故障。其次，參數短路的測量指的在電力設備運行過程中帶電的狀態(tài)下通過絕緣性較高的導線來進行測試，如果導線可以連通短路處存在的電路則說明這條線路存在故障，通過這種對存在短路、接觸不良或者位置進行短接的方法檢測故障。

3.3 電力設備的常見故障解決策略

電力設備變壓器過熱及其解決策略：當電力設備變壓器過熱時主要原因有變壓器繞線或者設備當中的零件質量較差或者繞組自身較為劣質等原因。如果是由于繞組太熱產生的故障可以用雙螺旋結構代替變壓器的低壓繞組使其溫度保持恒定。如果是由于冷卻器繞組發(fā)生阻塞產生的變壓器過熱可以通過定期清潔冷卻組管的方式進行解決，清潔的方式可以采取壓縮空氣或者用水沖洗。并且冷卻系統要保證有兩個可靠的電源并且配有自動切換裝置。如果是由于引線的連接引起的故障，在設備連接初期要仔細檢查保證引線連接正確并擰緊螺帽以防松動引發(fā)變壓器過熱。

互感器發(fā)生故障以及解決策略：電力設備當中的互感器發(fā)生故障時主要會出現以下情況。一是絕緣監(jiān)測所使用的電壓表中心點沒有連接到大地而是使用開口三角繞組與地面連接，二是由于設備接線的過程中錯誤的接通了二次線以及將輔助二次繞組極性按錯。這兩種故障第一種可以通過專業(yè)人員進行檢測后正確接線來解決，第二種可以先接好輔助二次線繞組然后通過對開口三角繞組兩端的電壓進行測量再做決定，正常電壓應為零，若為非零值則繼續(xù)進行調試。

電流互感器事故原因和處理措施：在電力設備運行過程中有時會出現高壓電流互感器發(fā)生爆炸的情況，這會對企業(yè)的經濟財產以及電力設備操作人員的人身安全產生巨大的威脅。發(fā)生這一事故主要的原因有以下幾點。

（1）電力設備制作工藝不達標，制作過程中絕緣介質工藝不精良，絕緣介質對電電線的包裹松緊不均勻或者表面褶皺多亦或是電容屏斷裂、錯位導致絕緣介質損傷。

（2）絕緣介質太過干燥、脫氣處理不徹底，在運行過程中電流互感器發(fā)生絕緣擊穿導致設備爆炸。

（3）由于互感器長時間暴露在環(huán)境當中密封程度不好，由于天氣原因內部有水分端蓋內壁產生水銹。對于這些原因產生的故障進行解決時，首先，需要保持設備隱現接頭始終接觸良好讓整個設備的電力接觸面積足夠大以此來防止過熱而產生的故障，并且行業(yè)內部要建立嚴格的材料生產標準，企業(yè)在購買電力設備之后也要對其材料質量和密封性進行嚴格檢查。其次，如果在前期的測試過程中出現異常要及時對原因進行深入挖掘，從多個方面進行綜合分析，測得介質損耗和電壓以及溫度之間的聯系進而作出進一步的處理。

4 電力設備故障的防范措施

4.1 預防因操作不當出現的設備故障

要想使電力設備在運行過程中盡量減少誤差，首先，應該加強對設備操作人員操作技術的培訓并對操作人員的工作責任心進行培養(yǎng)，更好的預防因操作人員沒有嚴格按照操作標準操作而出現的設備故障。并且在電力設備操作人員的選擇上要選擇那些專業(yè)技能較高、擁有長期設備操作經驗的人員。其次，企業(yè)有科學合理的制定電力設備值班表，確保每位工作人員在操作電力設備時時刻保持清醒的狀態(tài)，避免因為疲勞而產生錯誤的判斷，同時管理人員也要隨時進行巡查避免對改換負荷開關、對故障額定電流發(fā)現不及時等實際現象。

4.2 強化電力設備的日常維護工作

要想使電力設備故障發(fā)生頻率降到最低就離不開對電力設備日常的維護，電力設備管理人員應該隨機性的對電力設備進行維護，進一步提升其整體質量以及運作性能。首先，運用電力設備的過程中要對設備存放的空間進行全面清潔與打掃，同時也要對電力設備的表面進行除塵，設備存放空間衛(wèi)生狀況良好才能為電力設備的運行提供更好的環(huán)境。同時在清掃的過程也要對一些松動的零件進行調整并保證電力設備擺放的平穩(wěn)。其次，管理人員要通過觀察電力設備各項零件、聞電力設備是否有被灼燒過的氣味、聽電力設備運行過程中聲音是否有異常等方法進行全面維護，并且要隨時關注電力設備運行過程中溫度是否超標。最后，當電力設備運行時處于較為特殊的自然環(huán)境時應該提前對設備的各項機能進行調試，當電力設備遭遇自然災害后應該及時進行搶修和維護。并且在日常生活中應該根據電力設備放置所在地的天氣狀況和地形狀況有針對性地進行檢修和維護，便于將故障防患于未然。尤其電力設備在戶外作業(yè)時應該聯系氣象單位對天氣狀況進行隨時觀測，在極端天氣來臨時及時停止設備運行將自然環(huán)境帶給電力設備的故障降到最低。

4.3 制定合理的電力設備設計方案

在電力設備運行的前期要制定科學的設計方案充分保證電力設備運行的可靠性?？茖W合理的設計方案不僅能在電力設備研發(fā)初期保證整個研發(fā)的成功同時也能有效的保證電力設備的運行質量。因此在對電力設備進行設計時，必須要嚴格遵照建立設備各項運行指標，并根據電力設備所要發(fā)揮的具體作用以及設備運行的環(huán)境科學的制定參數。其次設計人員應該根據當前市場上電力設備普遍存在的故障問題在設計過程中進行改造和創(chuàng)新，從生產材料的改變、電路的合理布置等多個方面實現對電力設備故障進行預防的目的。

4.4 對電力設備各階段進行全面維護

電力設備在投入到使用當中時隨著使用時間的增加出現故障的頻率也會隨之增加，因此設備檢修人員應該把設備的運行劃分成不同的階段，根據每個階段電力設備工作的特點進行相應的維護。首先，電力設備生產和初期使用階段需要觀察其運行特點，根據電力設備的運行原理對整個電路進行實時檢測，同時要對設備操作人員的使用方法進行科學的指導。其次，在設備運行一段時間之后，要根據設備運行過程中電力消耗情況為其提供最佳的操作環(huán)境。最后，對于那些使用時間較長的設備檢修人員應該定期對其零件進行清洗和維護，盡量減少其在運行中的損耗，預防由于零件老化而產生的故障。

5 結語

綜上所述，在電力設備運行過程中無論是何種原因引起的故障問題，在經過詳細分析之后都是可以找到其原因然后進行科學維修的，并且有大部分故障在產生初期是能夠通過詳細的檢修和精心的維護來預防和避免的。因此電力設備操作人員在操作過程中要秉持著嚴謹的工作態(tài)度，詳細了解電力設備運行原理，及時對電力設備進行參數、零件等方面的檢測，在故障發(fā)生之后積累維修經驗，做好后期的維護與預防，才能使電力設備更加安全穩(wěn)定的運行，為人們的生產生活提供更好的服務。