試論電氣設備故障的判別與檢修

【摘 要】電氣設備功能越多，電氣控制就越復雜，這類隱性故障出現的機會就越多，雖是小故障，但分析、查找故障點麻煩，常常需要使用各類測量工具才能找出故障點。本文主要針對電氣設備故障情形和日常維修，結合工作實踐對故障診斷與檢修方法。

【關鍵詞】電氣設備；電路分析；試驗控制；故障檢修

1.電氣設備常見故障分析

1.1設備絕緣故障

由于電氣設備長期處于高電壓和強電場作用下，電氣絕緣是一項重大問題，這也是電氣設備故障診斷的重中之重，因為一旦絕緣問題出現隱患，不僅影響正常的供電用電，更易引發重大事故。絕緣故障主要分為以下幾種 ：變壓器絕緣故障 ；電壓、電流互感器絕緣故障 ；電力電纜絕緣故障。這其中引發絕緣故障的主要因素是設備老化，密封不嚴，容易受外界異物侵蝕，使設備喪失絕緣能力，其中以高壓電流互感器最為關鍵。因為電壓電流互感器屬于電氣設備的核心部位，承受負荷最大，老化速度快，而高壓電流互感器的絕緣為電容均壓結構，高壓引出部件，特別是 60kV 及以上的高壓套管均采用絕緣材料為油浸材料和膠紙材料電容型結構，密封效果不是很好，運行時進水受潮這種事故約占事故總數的百分之三十。

1.2設備機械故障

設備機械故障主要有電氣設備的振動、磨損、疲勞等，特別是電機（發電機、高壓電動機）的故障。我們知道，電機是由定子、轉子和軸承裝置構成，在電機的工作系統中存在相互獨立的電路和一個耦合電路的磁場，電機內不同絕緣結構又構成了獨立的電機絕緣系統，又有保證各個部位正常運轉的基本機械系統和通風散熱系統。這類故障的特點是隱蔽性強，對檢修技術要求比較高，既需要具備靈活操作設備的技術，而且需要具備很豐富的電氣設備檢修經驗。高壓斷路故障也是一種較為常見的設備故障，如缺油情況下斷流，而電弧不熄滅，容易燒毀設備，甚至引起爆炸 ；另外，斷路器絕緣子破壞，拉桿瓷瓶斷裂，橡皮密封墊有缺陷等也屬于高壓斷路方面的故障。

1.3設備發熱故障

由于電氣設備進行的是能量的轉換和傳遞程序，發熱因素對電氣設備的破壞性極大，熱故障在電氣設備故障診斷中起到關鍵性作用。

綜上所述，電氣設備的故障模式具有多樣性，因此在進行電氣設備診斷時必須多角度、全方位綜合考慮。

2.電氣設備故障的診斷現狀

2.1檢修前的調查研究

調查研究是設備檢修的前奏，是故障分析的第一手資料，調查研究正確、全面，對檢修工作往往起到事半功倍的效果。調查研究的主要方法是問、聞、看、聽、摸、拽。①問，詢問設備使用者故障發生前的情形、異常現象、以往病史情況、故障前有否操作失當或某操作桿、按鈕失靈或誤動作等。如果是初次檢修該設備，還應向使用者了解各操作機構的功能、控制關系、操作順序等為分析電氣故障，迅速查找故障點提供依據。②聞，是否有絕緣漆、塑料、橡膠等過熱、燒焦的刺鼻氣味。③看，察看熔斷器的熔體或熔絲是否熔斷，觸點是否燒熔或燒灼。如果再現故障（注意不能擴大故障），看接點間有無火花。④聽，電動機、繼電器、控制變壓器、電磁閥等電器的機械動作機構在運行或運動中是否有異常聲音。⑤摸，切斷電源，用手背（如果溫度過高燙手，人可本能地迅速縮回，避免燙傷）觸摸電動機外殼、電器線圈等，判斷其是否有明顯的溫升與局部過熱現象。⑥拽，切斷電源，輕拽電線是否松動。通過調查研究，一般說來，具有外特征直觀性一類故障可找出；對較熟悉的電氣設備的電路還可大致確定故障范圍。

2.2絕緣故障通常采用斷路法

斷路法，即將用電設備所有輸電線路依次分階段斷路，以此判斷絕緣故障出現的區域。通過斷路法檢測到某區域的確存在絕緣故障，進行標示，然后再用表測法，鎖定具體位置，作更精確的診斷和修復。這種檢測方式簡單易行，操作簡便，對于大型機組或者是大規模輸電設備的檢測較為實用。運用這種故障診斷法必須遵循先易后難，從簡單直觀入手。

2.3設備發熱故障通常紅外線設施進行監測

設備發熱故障也比較常見，這種故障的診斷方法也遵循先易后難原則，明顯的發熱故障，經驗豐富的設備監測人員很容易察覺并及時處理，而近年來電氣設備越來越朝高精尖方向改進，一方面提高了工作效率，同時也加大了故障診斷的難度，運用紅外線設施進行監測使診斷變得簡便易行。一個供電廠的電機設備通過表測顯示升溫較快，開機后十幾分鐘溫度直線上升，并多次停機降溫，仍無法從根本解決升溫較快的問題，之后運用手持紅外線設施進行診斷，發現當儀表顯示機組溫度為 92℃時，紅外線設施顯示最高為 62℃，最低58℃，室內溫度為 41℃，機溫正常，后來經過檢修確認機組內部并無故障，因此系儀表出現故障。運用紅外線設施進行監測較為準確、直觀，而且手持紅外設施不與機組等電氣設備相連，相互影響較小。另外，由于用電需求增大，電氣設備較多，運用常規診斷技術不易發現故障，紅外線設施診斷針對性較強，能夠事先發現故障所在，及時檢修，消除隱患。

2.4機械故障大多依靠常規化學手段診斷

機械故障中諸如電機損耗、磨損等故障通過常規診斷，只需單獨診斷負載設備，判斷機械設備是否異常。變壓器在運行過程中機組內部產生一系列可燃性氣體，如絕緣油過熱和放電容易產生氫氣、甲烷、乙烯等 ；油浸固體絕緣物過熱和放電容易產生一氧化碳、二氧化碳和氫氣 ；通過檢測產生氣體的相關指數就可判斷變壓器是否運行異常。變壓器運行正常時，檢測不出乙炔氣體，并且氫氣、甲烷、乙烯、乙烷總指數通常保持在0.06mml/100mml，如果超過指數或者情況不符，就可判定為變壓器故障。這種診斷方式較為準確，也可以建立電氣設備氣體排放觀測中心，隨時觀測機組運行情況，及時發現問題，確保機組保持正常運轉。

3.電氣設備故障診斷技術的發展趨勢

3.1綜合性

信息化對各種產業最大的影響就是進行產業整合，采取綜合管理，未來電氣設備診斷納入信息化體系，診斷技術必定走向綜合化，即將各種電氣設備運行情況參數整合到一個數據中心，通過一個遠程終端進行監控，無論發熱故障、絕緣故障或者機械故障均能同時進行監測，只需在電氣設備中安裝數據終端，并且將各個設備終端數據整合到一個個狀態數據服務器，再將各個服務器與監控終端進行鏈接，就可以方便快捷，隨時隨地進行監測、診斷，就好比為電氣設備建設一個遠程診斷醫院，使電氣設備診斷走向人工智能化。

3.2針對性

電氣設備診斷的信息化，與之前傳統的診斷方法比起來，針對性更強，而且更加快捷。發電機組、變壓器、輸電線路，各處的狀態數據除與總控室的數據終端相連，還有各自獨立數據服務器，能夠快速針對各自不同的故障形態進行針對性地診斷，形成及整合有獨立的完備的診斷體系。

3.3快捷性

信息化之后的電氣設備診斷不必事事親為，一般只需監控終端數據就行，能夠最大限度發揮人的潛力，形成人工智能體系。信息化的最大特點即是快捷，各種數據終端可以第一時間上傳到總數據庫，同時可以與相關專家建立長期的合作機制，隨時咨詢個別復雜的故障處理問題，方便快捷進行電氣設備的診斷。

4.結束語

綜上所述，對于電氣設備故障與檢修，不可忽視機械對電氣控制的影響。許多電氣設備的電器元件的動作是由機械、液體壓力來推動的，因此，在電氣故障檢修之前，應注意檢查、調整和排除機械、液壓部分的故障，這對電氣檢修是很有幫助的。

【參考文獻】

[1]馮智.電氣設備檢修存在的問題及解決方案[J].沿海企業與科技，2009，（01）.

[2]李長君.電氣線路的故障及檢修[J].江蘇電器，2008，（05）.