機電設備電氣故障檢測技術研究

王少鋒

（佛山德力氣體有限公司，廣東 佛山 528000）

電氣設備在日常生活與工作中應用越發廣泛，電氣設備的功能也越來越完善，復雜程度也在不斷增加，但隨之也產生了不少的問題，電氣結構的規模不斷增加，電氣設備出現故障的概率也相應增加。電氣設備是電力系統的重要組成部分，一旦其發生了故障，輕則造成停電檢修，重則導致嚴重的經濟損失，會對人們正常生活和工作帶來非常不良的影響，如果不能及時進行處理，容易導致各種火災事故的發生。

1 常見的電氣故障以及故障診斷方法

常見的機電設備包括變壓器、配電裝置以及電氣設備。在電氣接線當中，對機電設備正常運行造成影響的各種因素非常多，不僅包括內部原因，還包括外部原因。通常情況下，機電設備的內部結構非常復雜，很多機電設備的工作量非常巨大，在人為因素作用下，部分機電設備會出現機械老化的問題。另外，由于外部環境中有比較大的電壓、電流，發熱現象比較嚴重，為了能夠讓機電設備在大熱量狀況下依然可以正常工作，就需要保證機電設備的運行質量與性能。一旦機電設備不能正常運行，整個系統就不能正常運行，從而對系統運行造成比較嚴重的阻礙。

1.1 按照故障發生時間分類

故障是指系統脫離了正常的運行狀態，從而導致系統部分功能喪失，或者完全喪失了基本的原有功能，可以根據故障發生時間和故障發生時的相互作用對其進行分類。可以根據故障發生時間，將故障分為三類，其分別是原發性故障、損耗性故障和偶發性故障。一是系統性原發故障。很多系統原發性故障主要是由于設計欠缺或者工藝沒有達到相關要求所造成的，并由該缺陷在后期設備應用中引發其他故障，系統在經過一段時間的使用后，設備元件之間有了一定的磨合，故障發生概率會逐步減少，但還是有一些相對比較嚴重的生產缺陷所導致的故障不會因為磨合而消失。二是損耗性故障。損耗性故障是元件在日復一日的工作中，由于機械之間的相互磨損或者各種外界因素，如溫度、濕度或者長期不進行使用，造成的系統老化或者損壞，系統在后期運行中故障頻率會不斷增加，并最終導致系統癱瘓問題的發生。三是偶發性故障。其主要是由于一些可見或者不可見的因素導致的，該故障發生概率相對較高，發生概率相對較低。

1.2 按照故障發生時的相互作用分類

按照故障發生時的相互作用，故障可以分為四大類，其分別是單源故障、多源故障、獨立故障和從屬故障。一是單源故障。該故障是由于某處元件或者參數發生損壞而導致的系統故障，故障部位雖然在一處，但故障發生原因卻非常多。二是多源故障。造成該故障發生的原因可能是多個元器件或者參數損壞以及各個元件之間互相干擾而導致，其發生復雜程度要比單源故障高。三是獨立故障。該故障是由某一類故障所導致的，多發生在多個元件或者不同的位置，不能與單源故障相混淆。四是從屬故障。其是由于元件或者參數故障所導致的，元件自身并不存在故障。

1.3 常見的電氣故障

1.3.1 斷路故障

其是電路中非常常見的故障。電路中經常會由于某些原因導致回路斷開，從而形成開路，該回路的連通性被破壞，導致原本流經的電流不能順暢通過，連接裝置不能直接發揮作用，很多時候是機械損傷導致的斷線。此外，接觸點不良也非常容易導致斷路故障。

1.3.2 短路故障

其主要是指導電部位的絕緣被擊穿，或者不同電位之間被導體短接，從而導致短路問題的發生。在電路實際運行過程中，需要將電壓加到負載兩端，一旦負載發生了短路故障，短路點的電阻就會直接變為零，電路當中電流就會變得非常大，很容易觸發電路元器件動作。在保護電流當中，保護元器件往往會負責多個回路的保護工作，一旦其發生了動作，就會直接導致多個回路不能正常運行，需要及時找到短回路點和短路點。

1.3.3 電氣設備或者電氣元件故障

如果電氣設備存在缺陷、安裝不當、自身老化、維護不及時等問題，就容易導致該故障類型的發生。其中比較常見的故障包括電壓互感器高低壓側熔斷器熔斷、回路短路、開關閉合冒煙、電流互感器發生異常、熔絲熔斷、外殼帶電、低壓斷路器不能正常閉合、輔助開關故障、跳閘、溫升過高等。

1.3.4 諧波故障

造成諧波故障出現的原因是多方面的，其中之一是使用各種大功率負載，如交直流變換器、工業數控機床、個人計算機形成陡峭的脈沖電流，其會直接導致在中性線、相線和變壓器上形成比較大的脈沖電流，嚴重時將導致電壓畸變情況的出現，對其它負載運行帶來非常嚴重的威脅，甚至會因為負載配置不夠合理導致諧波情況的發生。

1.4 常見的故障診斷方法

隨著故障診斷技術的不斷發展，故障診斷逐漸發展成一門綜合性的學科，常見的電氣故障診斷方法可以分為信號處理法、解析模型法、基于分類法和基于推理法。一是信號處理法。其在測出系統中的應用相對比較多，但建立數學模型的難度相對較高?？梢酝ㄟ^對測出信號的分析來得到系統特征向量和相關參數，常用的分析方法包括高階計量、頻譜和函數，如高階計量、頻譜、函數等，通過開展參數分析來定位相關故障[1]。二是解析模型法。該診斷的對象是建立在一定數學理論基礎上，可以建立非常精細的數學模型，從而開展故障診斷和處理，其可以更加敏銳地感知各種未知故障，在實際操作過程中，需要建立相關的數學模型，這是造成其推廣難度較高的主要原因。三是基于分類法。通過對該方法的合理應用，可以得到各種被測輸入和輸出信號，然后對所得到的信號進行處理，通過經驗和知識開展故障分析，具有較強的實時性和模式識別能力。四是基于推理法。該方法在實際應用過程中，需要憑借故障發生時候出現的相關經驗，可以將抽象的語言變成機械語言，然后憑借相關經驗和關系進行推理，故障判斷并不依賴專門的數學模型，對各種樣本數據的依賴也不強。

2 機電設備安裝調試中運行故障的應對措施

2.1 施工管理方案的制定

在開展機電設備安裝調試的過程中，還是依照施工管理方案來開展工作，需要工作人員能夠按照操作規范來開展安裝工作，嚴格地對相關人員的工作職責進行落實，細化每個操作流程，做好操作安全問題的應對工作。如果設備安裝過程中需要高空作業，就需要認真做好相關安全保障措施。對于安裝調試工作人員來說，需要認真做好工作分工工作，電氣人員主要負責其中電氣部分的安裝，機械工作人員主要負責其中機械部分的安裝，在安裝工作結束之后，應該讓檢測人員及時開展調試和檢查工作，保證機電設備可以穩定發揮出自身的作用，及時發現各種安全隱患。

2.2 合理使用通電調試

在具體開展機電安裝的過程中，應該嚴格按照標準和方法來進行，并結合安全說明來進行操作，嚴格注意各種操作細節，充分做好設備的調試工作，對于不同的內容創建不同的問題，然后統一進行調整。對于各種注意事項，應該開展針對性的研究，然后采取針對性的解決措施，充分做好工作性質的優化工作。在調試方法的選擇過程中，應該盡量從安全角度來進行考慮，通過各種安全保障措施的合理應用，來提升施工操作的安全性。在機電設備安裝調試的過程中，應該盡量分多次進行，在設備調試穩定運行之后，才可以進行確認，此外還應該認真做好安裝質量的檢查工作[2]。

2.3 機電設備運行故障的處理

如果機電設備出現了故障，就應該對故障發生位置開展針對性的分析，結合設備以往故障發生歷史來分析故障問題發生的原因，在明確故障發生具體原因之后，應該及時采取措施著手進行解決。在故障排除的過程中，應該從材料加工、技術工藝選擇等多個方面采取措施，例如：如果機電設備出現了不能吸水的問題，就需要對離心泵不能吸水的故障問題進行深入分析，明確故障發生的主要因素和可能性，之后采取相應的故障排除措施來對問題進行解決。對于機電設備，一旦其出現了故障且不能及時進行處理，就有可能引發其他故障問題的發生，甚至形成故障連鎖反應，例如：如果離心泵不能吸水，會引發軸承溫度過高現象的發生。

2.4 人員培訓工作

當前處于機電安裝技術日新月異的階段，對施工技術應用和工程管理要求越來越高，需要管理人員之間加強彼此的配合。管理人員應該根據工程施工的具體要求，對管理策略及時進行改進，加強技術人員之間的溝通工作，為其打造一個良好的施工作業環境。為了進一步提升安裝人員的技術水平，就需要企業認真做好安裝調試人員的培訓工作，讓他們掌握必要的知識和技能，能夠嚴格按照要求來開展工作。在培訓工作結束之后，應該及時開展考核工作，對于考核通過的人員才允許上崗。

3 電容器的安裝與調試工作

在對電容器實際使用之前，應該進行全面的檢查，一旦發現電容套管和芯棒出現了比較嚴重的變形現象，就應該避免進行使用，并對螺母接線的可靠性進行檢查，避免對有缺陷問題的電容進行使用，電容表面也不應該出現裂縫和漏油問題。如果發現了類似問題，應該進行更換處理，然后及時對電容器型號和規格進行檢查，能夠做到對電容器合理進行使用。

在實際開展電容器安裝之前，應該檢查周圍環境是否存在腐蝕性的氣體、蒸汽和爆炸物等，并按照相關防火等級開展防火處理，電容器構件應該最好采用阻燃構件，房間地面應該采用鋪砂漿處理。為了給后期電容器設備維護工作開展提供方便，還應該在電容器旁設置維護通道。最后，還應該認真做好電容器的分組工作，避免電容器在運行過程中出現相互干擾的問題。在電容器安裝的過程中，應該采用垂直安裝的形式，并牢固進行固定，其表面油漆應該盡量保持完整。在對電容器開展調試工作的過程中，應該做好電壓和運行功率因素檢查工作，電容器表面在調試過程中不得出現損壞或者滲液的現象，安裝滿足相關要求。

隨著時代的不斷發展，對開展機電設備故障檢測工作提出了更高的要求。針對當前機電設備故障診斷中出現的問題，應該引起足夠的重視，認真分析相關問題發生的原因，然后及時采取針對性的措施，建立更加完善的故障診斷體系，能夠合理地對各種故障診斷技術進行應用，最大程度地保證故障診斷和檢測效果。

4 機電設備電氣線路故障檢測改進措施

4.1 提升機電設備檢修人員的專業素質和能力

只有充分保證機電設備檢修人員的工作素質和能力，才能保證對各種電氣設備的故障檢測能力。在設備出現故障后，檢修人員可以憑借自身的專業知識來對各種故障進行準確的判斷，然后針對故障采取有效的解決措施。另外，對于那些不經常發生的設備故障，也需要加強故障研判力度，制定出針對性的解決措施，讓檢修人員能夠進一步研究與思考，能夠及時解決設備運行中出現的問題[3]。

4.2 加強機電設備的檢修管理工作

只有認真做好機電設備的檢修管理工作，才能為機電設備的正常運行創造良好的條件。在開展檢修作業過程中，應該做到主次有序，一旦發現多個機電設備出現了故障，應該首先對整體工作影響最大的機電設備開展檢修工作，力爭將損失降到最低。此外，還應該認真做好相關設備的維護工作，一旦發現線路老化或者過熱的問題，應該及時做出相關處理，力爭將故障扼殺在搖籃之中，避免造成嚴重的損失。

4.3 做好檢修工作

在對機電設備開展檢修工作時，應該盡量采用科學的檢修方法，能夠準確定位故障發生部位，通過科學檢修方法的應用來將故障排除掉，保證對故障的解決效率。另外，當前故障自動檢測技術發展非常迅速，各種故障自動判斷設備越來越多，只需要對相關設備簡單配置和參數設定，就可以自動開展故障排除工作，故障排除工作開展更加簡單與可靠。

4.4 加大對機電設備線路的維護力度

為了能夠更加及時地發現電氣線路運行中出現的問題，在電氣線路設備使用過程中，應該定期對設備或者線路運行情況進行檢查，對于那些出現老化或者發熱問題的線路應該及時更換，并進行針對性的處理，保證對機電線路的維護水平，降低線路或者設備運行故障率，為機電設備正常運行奠定良好的基礎。