電力設(shè)備故障維修與預(yù)防技術(shù)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(chǎn)不斷進(jìn)步，電力設(shè)備的制造與控制技術(shù)也在不斷提升，越來越多的電力設(shè)備廣泛應(yīng)用于各種制造型企業(yè)，大大提升了生產(chǎn)效率也幫助制造企業(yè)節(jié)約了人力資源。然而在實(shí)際應(yīng)用中由于一些環(huán)境因素或者設(shè)備自身因素不可避免的會(huì)出現(xiàn)設(shè)備故障，給產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來阻礙，因此對電力設(shè)備常出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析并總結(jié)出更加有效的故障維修技術(shù)，并根據(jù)以往建立設(shè)備運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出一套科學(xué)可行的預(yù)防技術(shù)對電力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。

1 電力設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的重要性

發(fā)電設(shè)備和供電設(shè)備是組成電力設(shè)備的2個(gè)關(guān)鍵，在生產(chǎn)應(yīng)用的過程中電力設(shè)備又包括“一次設(shè)備”和“二次設(shè)備”，電力設(shè)備的系統(tǒng)較為復(fù)雜，要想深入研究電力設(shè)備出現(xiàn)的故障并進(jìn)行科學(xué)的維修需要對整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。首先，電力設(shè)備的運(yùn)行離不開運(yùn)行過程的安全性和系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的連續(xù)性，一旦電力設(shè)備出現(xiàn)故障，就會(huì)影響電力能源的供應(yīng)進(jìn)而引發(fā)一系列連鎖問題。因此電力設(shè)備運(yùn)行過程中需要加強(qiáng)電力設(shè)備管理保障設(shè)備及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，才能為整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)保駕護(hù)航。其次，對于電力設(shè)備的穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化改革也是保障居民日常生活用品、生產(chǎn)用電的必然要求。由于現(xiàn)代社會(huì)各種電子化產(chǎn)品充斥著人們的生活，生活和工作當(dāng)中電力設(shè)備更新頻率快，使用頻率高，如果沒有安全穩(wěn)定運(yùn)行的電力設(shè)備則會(huì)阻礙人們正常的學(xué)習(xí)和工作，一旦電力設(shè)備出現(xiàn)癱瘓，很可能造成停工停產(chǎn)的局面。因此對電力設(shè)備進(jìn)行管理和檢修，降低設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率、延長設(shè)備的使用壽命才能更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。

2 電力設(shè)備故障特點(diǎn)及原因

（1）電力設(shè)備故障特點(diǎn)。電力設(shè)備當(dāng)中最常出現(xiàn)的故障為熱故障，并且這類故障在發(fā)生時(shí)具有隨機(jī)性、隱蔽性和階段性。它的隨機(jī)性主要表現(xiàn)在熱故障容易發(fā)生在設(shè)備運(yùn)行的各個(gè)階段并且故障產(chǎn)生的原因是隨機(jī)的，沒有規(guī)律性可言，有時(shí)是由于電力設(shè)備當(dāng)中的零件損壞，有時(shí)是因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境影響或者材料質(zhì)量不佳。它的隱蔽性主要體現(xiàn)在故障從發(fā)展初期到顯現(xiàn)出來整個(gè)過程非常隱蔽，檢查人員往往不容易發(fā)現(xiàn)，只有在故障發(fā)生之后檢查其原因的時(shí)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(shí)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(xiàn)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(shè)備內(nèi)部的零件會(huì)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(shè)備常見的故障主要有以下幾種，一是由于導(dǎo)電過程當(dāng)中回路的接觸不良產(chǎn)生電線過熱從而引發(fā)設(shè)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(shè)備當(dāng)中是最常見的，當(dāng)電線接頭接觸不好時(shí)設(shè)備運(yùn)行會(huì)中斷，有時(shí)電線長期暴露在空氣當(dāng)中氧化反應(yīng)后也會(huì)引發(fā)設(shè)備的故障。二是絕緣介質(zhì)由于環(huán)境原因受潮或者老化。在電力設(shè)備運(yùn)行的過程中，絕緣介質(zhì)的損耗非常大，在一些高功率的運(yùn)行狀態(tài)下，大量的電壓與電流作用使介質(zhì)產(chǎn)生大量損耗，絕緣介質(zhì)也會(huì)隨著溫度的變化變脆或者變黏，有時(shí)候存放不當(dāng)還會(huì)使絕緣介質(zhì)開裂受潮。并且絕緣介質(zhì)的老化也會(huì)引起電路的老化，進(jìn)而造成引線接頭過熱和分流的故障。三是電力設(shè)備會(huì)出現(xiàn)缺油的故障。當(dāng)電力設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)少油情況時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩種熱效應(yīng)，設(shè)備由于少油絕緣強(qiáng)度降低局部出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象或者在少油的位置由于上下介質(zhì)的差異熱容系數(shù)差異越來越大，熱場的分布差別較大導(dǎo)致故障產(chǎn)生。四是設(shè)備運(yùn)行過程中電壓分布不均勻或者出現(xiàn)電流泄漏這一類較大的故障。這類故障產(chǎn)生的原因主要是設(shè)備的元件存在缺陷導(dǎo)致電壓分布異常，設(shè)備各個(gè)部分的熱功率產(chǎn)生變化進(jìn)而給電力設(shè)備帶來危害。四是分接頭光動(dòng)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(huì)使變壓器承受的負(fù)荷較大進(jìn)而造成調(diào)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(shè)備故障維修

3.1 故障點(diǎn)的查找與故障范圍的確定

首先，在電力設(shè)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(jìn)一步對電路進(jìn)行全面的檢測?？梢詮膭?dòng)力原理分析即通過控制電路與對應(yīng)的電器設(shè)備進(jìn)行故障點(diǎn)的檢測或者通過對拉制電路進(jìn)行逐項(xiàng)的查找該確定故障點(diǎn)。

其次，在前期檢測的過程中要按照電氣設(shè)備應(yīng)用的具體要求，與電氣設(shè)備運(yùn)行圖和整個(gè)過程當(dāng)中的控制電路圖相結(jié)合對一些復(fù)雜的電器設(shè)備存在的故障范圍和電路當(dāng)中的故障進(jìn)行檢測。電力設(shè)備的總電路由主電路及拉制電路組合而成，在電力設(shè)備運(yùn)行過程中，由于不同的主線路控制著不同功能的電力設(shè)備然后這些電力設(shè)備中又有不同的分電路，因此主電路發(fā)生故障時(shí)能更加直觀的被檢測到，因此為了明確對應(yīng)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(shè)備故障診斷的方法

目前對電力設(shè)備進(jìn)行故障診斷時(shí)主要是通過電壓短接等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，或者對電力設(shè)備電阻參數(shù)進(jìn)行檢查。首先，電壓參數(shù)的測量指的是為了更加明確設(shè)備故障原因，通過利用萬用表對電力設(shè)備的開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對設(shè)備的電氣元件以及電壓線路接入和輸出點(diǎn)進(jìn)行電壓的測量。也可以通過對電壓進(jìn)行分段或者分階方法進(jìn)行測量用來確定電路當(dāng)中是否存在漏電或者短路等故障。其次，參數(shù)短路的測量指的在電力設(shè)備運(yùn)行過程中帶電的狀態(tài)下通過絕緣性較高的導(dǎo)線來進(jìn)行測試，如果導(dǎo)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(jìn)行短接的方法檢測故障。

3.3 電力設(shè)備的常見故障解決策略

電力設(shè)備變壓器過熱及其解決策略：當(dāng)電力設(shè)備變壓器過熱時(shí)主要原因有變壓器繞線或者設(shè)備當(dāng)中的零件質(zhì)量較差或者繞組自身較為劣質(zhì)等原因。如果是由于繞組太熱產(chǎn)生的故障可以用雙螺旋結(jié)構(gòu)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(chǎn)生的變壓器過熱可以通過定期清潔冷卻組管的方式進(jìn)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(tǒng)要保證有兩個(gè)可靠的電源并且配有自動(dòng)切換裝置。如果是由于引線的連接引起的故障，在設(shè)備連接初期要仔細(xì)檢查保證引線連接正確并擰緊螺帽以防松動(dòng)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(shè)備當(dāng)中的互感器發(fā)生故障時(shí)主要會(huì)出現(xiàn)以下情況。一是絕緣監(jiān)測所使用的電壓表中心點(diǎn)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(shè)備接線的過程中錯(cuò)誤的接通了二次線以及將輔助二次繞組極性按錯(cuò)。這兩種故障第一種可以通過專業(yè)人員進(jìn)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(jìn)行測量再做決定，正常電壓應(yīng)為零，若為非零值則繼續(xù)進(jìn)行調(diào)試。

電流互感器事故原因和處理措施：在電力設(shè)備運(yùn)行過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)高壓電流互感器發(fā)生爆炸的情況，這會(huì)對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)以及電力設(shè)備操作人員的人身安全產(chǎn)生巨大的威脅。發(fā)生這一事故主要的原因有以下幾點(diǎn)。

（1）電力設(shè)備制作工藝不達(dá)標(biāo)，制作過程中絕緣介質(zhì)工藝不精良，絕緣介質(zhì)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(cuò)位導(dǎo)致絕緣介質(zhì)損傷。

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

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

4 電力設(shè)備故障的防范措施

4.1 預(yù)防因操作不當(dāng)出現(xiàn)的設(shè)備故障

要想使電力設(shè)備在運(yùn)行過程中盡量減少誤差，首先，應(yīng)該加強(qiáng)對設(shè)備操作人員操作技術(shù)的培訓(xùn)并對操作人員的工作責(zé)任心進(jìn)行培養(yǎng)，更好的預(yù)防因操作人員沒有嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)操作而出現(xiàn)的設(shè)備故障。并且在電力設(shè)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(shè)備操作經(jīng)驗(yàn)的人員。其次，企業(yè)有科學(xué)合理的制定電力設(shè)備值班表，確保每位工作人員在操作電力設(shè)備時(shí)時(shí)刻保持清醒的狀態(tài)，避免因?yàn)槠诙a(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷，同時(shí)管理人員也要隨時(shí)進(jìn)行巡查避免對改換負(fù)荷開關(guān)、對故障額定電流發(fā)現(xiàn)不及時(shí)等實(shí)際現(xiàn)象。

4.2 強(qiáng)化電力設(shè)備的日常維護(hù)工作

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

4.3 制定合理的電力設(shè)備設(shè)計(jì)方案

在電力設(shè)備運(yùn)行的前期要制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案充分保證電力設(shè)備運(yùn)行的可靠性?？茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)方案不僅能在電力設(shè)備研發(fā)初期保證整個(gè)研發(fā)的成功同時(shí)也能有效的保證電力設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。因此在對電力設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要嚴(yán)格遵照建立設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)，并根據(jù)電力設(shè)備所要發(fā)揮的具體作用以及設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境科學(xué)的制定參數(shù)。其次設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前市場上電力設(shè)備普遍存在的故障問題在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行改造和創(chuàng)新，從生產(chǎn)材料的改變、電路的合理布置等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)防的目的。

4.4 對電力設(shè)備各階段進(jìn)行全面維護(hù)

電力設(shè)備在投入到使用當(dāng)中時(shí)隨著使用時(shí)間的增加出現(xiàn)故障的頻率也會(huì)隨之增加，因此設(shè)備檢修人員應(yīng)該把設(shè)備的運(yùn)行劃分成不同的階段，根據(jù)每個(gè)階段電力設(shè)備工作的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)。首先，電力設(shè)備生產(chǎn)和初期使用階段需要觀察其運(yùn)行特點(diǎn)，根據(jù)電力設(shè)備的運(yùn)行原理對整個(gè)電路進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，同時(shí)要對設(shè)備操作人員的使用方法進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)。其次，在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間之后，要根據(jù)設(shè)備運(yùn)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(shí)間較長的設(shè)備檢修人員應(yīng)該定期對其零件進(jìn)行清洗和維護(hù)，盡量減少其在運(yùn)行中的損耗，預(yù)防由于零件老化而產(chǎn)生的故障。

5 結(jié)語

綜上所述，在電力設(shè)備運(yùn)行過程中無論是何種原因引起的故障問題，在經(jīng)過詳細(xì)分析之后都是可以找到其原因然后進(jìn)行科學(xué)維修的，并且有大部分故障在產(chǎn)生初期是能夠通過詳細(xì)的檢修和精心的維護(hù)來預(yù)防和避免的。因此電力設(shè)備操作人員在操作過程中要秉持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，詳細(xì)了解電力設(shè)備運(yùn)行原理，及時(shí)對電力設(shè)備進(jìn)行參數(shù)、零件等方面的檢測，在故障發(fā)生之后積累維修經(jīng)驗(yàn)，做好后期的維護(hù)與預(yù)防，才能使電力設(shè)備更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行，為人們的生產(chǎn)生活提供更好的服務(wù)。