試論電氣控制系統的故障與保護

于德利，史　鑫，相　偉，趙春海（神皖合肥廬江發電有限責任公司，安徽　廬江　231500）

試論電氣控制系統的故障與保護

于德利，史鑫，相偉，趙春海
（神皖合肥廬江發電有限責任公司，安徽廬江231500）

新時期，隨著我國社會經濟快速發展，各行業發展不斷加速，特別是電氣行業。伴隨著電氣行業規模的不斷擴大，電氣運行安全穩定性問題也日益突出，引起了社會和人們的廣泛關注。導致電氣運行不穩定的一個關鍵因素是電氣控制系列的故障問題，加強電氣控制系統的保護，對于電氣運行的安全性、可靠性和穩定性具有重要意義。

電氣控制系統；故障；原因；保護措施

隨著科學技術的不斷進步，社會經濟對電氣設備提出了更高要求，特別是電氣設備運行的安全穩定性，這使得電氣控制系統地位與作用至關重要。但是，在實際操作過程中，受各種因素影響電氣控制系統發生一系列故障問題，輕則損壞電氣設備，重則引起電氣整個系統癱瘓，甚至造成火災。基于此，為保證電氣控制系統中的電機、電網、以及低壓用電設備等的安全工作［1］，如何提升人們對電氣控制系統的故障分析能力，并增強相應的保護措施，已成為當前電氣行業研究的焦點話題。

1　電氣控制系統故障問題及危害

1.1電氣控制系統故障問題

作為電氣系統運行安全、穩定、可靠性的重要保障，電氣控制系統若發生故障，則對于電氣系統運行有著嚴重安全隱患。導致電氣控制系統出現故障的因素諸多，例如電氣設備本身質量問題、電氣設備設計不合理等。總結起來，常見的幾種電氣控制系統故障原因主要包括電源缺相、過電流、過負載以及短路的問題等［2］。

其中，電源缺相主要指的是在常規工作中交流異步電動機的三相電源中，一相熔斷器熔斷而導致交流異步電動機運行故障；過電流主要指的是電氣設備運行過程中，電動機或電氣設備中電器元件電流超過限定電流，而引發電氣系統運行故障問題；過負載主要是指電氣系統運行過程中，電氣控制系統的運行電流超過額定電流，如電機缺相運行、電壓幅度驟然高升以及負載等；短路因素主要指的是電氣系統中發生的一項接地短路、兩相短路和三相短路問題，一旦系統中發生短路，根據不同的系統運行形式形成了不同的短路。

1.2電氣控制系統故障危害

電氣控制系統一旦發生故障，則對電氣系統運行造成諸多危害，主要體現有［3］：

（1）在初夏時節，電氣控制系統一旦發生故障，則大幅度降低電網電壓，不但會造成電氣系統無法正常安全、穩定運行，導致用電客戶和相關設備等運行不正常，而且甚至導致整個電氣系統發生癱瘓，對人們正常生活和社會各行業生產造成嚴重不利影響。

（2）通常情況，電氣控制系統發生短路主要是由于電氣控制系統負載短路、錯誤接線以及系統中絕緣材料損壞等造成。一旦電氣控制系統發生短路，則導致整個系統中運行電流達到幾倍甚至幾十倍的額定電流值，這對于電氣控制系統設備造成嚴重損害，更有甚者則極易引發火災危害，進而對于人身財產安全造成不利影響。

（3）電氣控制系統運行過程中，若電氣控制系統中的電流偏大，易導致電氣控制系統中電路產生的沖擊電流過大，不但嚴重損壞電氣設備，而且對于電氣控制系統中機械設備的轉動部件也具有嚴重損壞。

可見，電氣控制系統日常運行時，不但要掌握故障產生的可能性，還要逐步建立起完善的保護環節以及檢修方法，這樣才能讓系統中的電網、低壓設備、電機等一系列設備安全工作。

2　電氣控制系統保護措施

針對電氣控制系統中出現的故障問題及產生危害，為提升電氣控制系統運行的安全性、可靠性和穩定性，可通過采取以下幾方面保護措施，具體有［4］：

（1）在電氣保護裝置方面，若電氣控制系統發生故障問題時，電氣保護裝置則可以及時發現電氣控制系統中的故障問題，并進行數據分析，同時提出相應的故障處理措施。例如，電氣保護裝置在電氣控制系統發生故障時，則可以快速將故障設備與非故障設備隔離起來，進而確保電氣控制系統非故障設備不受故障設備影響，避免電氣控制系統發生更大的故障事故。電氣保護裝置可以根據電氣控制系統中不同設備運行條件或不正常運行狀況，產生不同的信號，以達到預防和及時處理故障問題的目的，實現對電氣控制系統運行的保護。

（2）在電氣控制系統保護方面，主要分為過流保護、短路保護、失電壓保護、欠電壓保護和過載保護五方面。其中，過流保護主要針對電氣控制系統運行過程中電動機頻繁啟動或者電動機正反轉時而產生過流問題，造成電機設備損壞現象，通過在電氣控制系統中電動機的主回路上串聯過流繼電器線圈，形成過流保護裝置，實現對電氣控制系統的過流保護作用；短路保護具有一定的瞬動特性，針對電氣控制系統設計原理，系統常用的短路保護裝置有低壓斷路器或是熔斷器等，在三相供電系統中國配套相應的三相短路保護，實現短路保護；欠電壓保護主要是在電氣控制系統的電源上配套電壓繼電器線圈，在在控制其控制回路中串聯電壓繼電器線圈的常開出頭，這種情況下若電網電壓低于額定值時，則可以釋放接觸器，進而實現欠電壓保護；失電壓保護主要指的是當電氣控制系統中電源電壓降低甚至消失時，通過失電壓保護裝置使接觸器的主觸點自動斷開，進而切斷電動機電源，保護電氣控制系統不受損壞，當電氣控制系統電源電壓恢復正常時，則失電壓保護裝置則使接觸器自鎖電路仍處于斷開狀態，進而防止電動機自行運行；過載保護中最為一種典型的保護設備是異步電動機過載保護，其裝置以熱繼電器為主，當短路的電流對其造成沖擊時，其也不會瞬間的做出反應，經過一定的時間后其才會做出反應，進而保護電氣控制系統。

3　結語

總而言之，電氣控制系統對于電氣設備的安全穩定運行具有重要影響。根據電氣控制系統存在的故障問題，進行相應的原因分析，并提出相應的解決對策，進而提高電氣控制系統運行可靠性，以確保電氣設備能夠持續、穩定、安全運行。

［1］潘明來，傅思佳.淺析電氣控制系統的故障與保護［J］.科技創新與應用，2013（10）：21.

［2］郭春波.電氣控制系統故障分析與檢修方法研究［J］.電子世界：61-62.

［3］諶剛.淺談電氣控制系統的故障和保護［J］.湖北成人教育學報，2012.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.160