王攀

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系

電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)

王攀

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系

近年來，隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，社會對于供電設(shè)備的可靠性的要求越來越強(qiáng)烈，停電檢修次數(shù)的減少對于電氣設(shè)備的有效性有著很高的要求。本文中筆者針對當(dāng)前電氣設(shè)備故障診斷工作現(xiàn)狀，分析了電氣設(shè)備的檢修方法與思路，并結(jié)合工作實(shí)際，對未來電氣設(shè)備檢修工作的發(fā)展方向提出了一些建議。

故障診斷；電氣設(shè)備；電力系統(tǒng)

前言

電氣設(shè)備故障的診斷工作，就是對設(shè)備運(yùn)行過程中的各種電磁、機(jī)械等物理信號進(jìn)行檢測，通過判斷設(shè)備的狀態(tài)（發(fā)生故障時，設(shè)備的信號等相對于正常情況不太平穩(wěn)），將設(shè)備可能出現(xiàn)的各種狀況遏制在故障初期。由于電氣設(shè)備故障引發(fā)的后果十分嚴(yán)重，如何通過診斷技術(shù)，將電力變壓器、交互器、斷路器、電容等電氣設(shè)備的故障及時制止，成為當(dāng)前電氣界相關(guān)人士關(guān)注的重點(diǎn)。

1 電氣設(shè)備常見故障分析

1.1 設(shè)備絕緣

對于長期處于高電壓、高電場工作下的電氣設(shè)備而言，保證絕緣十分關(guān)鍵。由于絕緣問題而引發(fā)的正常供電受阻等問題將引發(fā)重大事故，所以電氣設(shè)備故障維修中，對于絕緣問題的處理是重中之重。

常見的絕緣問題主要包括以下幾種：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。其中，設(shè)備老化、密封不嚴(yán)等問題是導(dǎo)致絕緣故障的主要因素。由于外界異物侵蝕而導(dǎo)致的絕緣能力喪失問題，是高壓電流互感器出現(xiàn)設(shè)備故障的主要原因。作為電氣設(shè)備的核心部位，電壓電流互感器要承受大量的負(fù)荷，本身老化速度就很快，再加上其為電容均壓結(jié)構(gòu)，如果不能進(jìn)行很好的密封，進(jìn)水受潮事件將頻繁發(fā)生。

1.2 設(shè)備機(jī)械故障

電氣設(shè)備的振動、磨損、疲勞等問題都是設(shè)備機(jī)械故障的主要原因。眾所周知，電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子以及軸承構(gòu)成，相互獨(dú)立的電路和耦合電路磁場是電機(jī)工作系統(tǒng)的主要成分，而不同的絕緣結(jié)構(gòu)又是獨(dú)立電機(jī)絕緣系統(tǒng)的構(gòu)成成分，它不單純是維持各部位正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本機(jī)械系統(tǒng)，也是通風(fēng)散熱的主要系統(tǒng)。該類故障的高隱蔽性使得檢修的技術(shù)難度被大幅度提升。此外，常見的設(shè)備故障還有高壓斷路等，例如：因缺油常常導(dǎo)致斷流問題，如果電弧此時沒有被熄滅，設(shè)備燒毀乃至爆炸情況都很有可能發(fā)生。

1.3 設(shè)備發(fā)熱導(dǎo)致的故障

承擔(dān)著能量轉(zhuǎn)換與傳遞責(zé)任的電氣設(shè)備，極其容易因?yàn)榘l(fā)熱問題被嚴(yán)重?fù)p壞。熱故障的處理在電氣設(shè)備維修中十分重要。

總之，電氣設(shè)備故障出現(xiàn)的形式多種多樣，想要對設(shè)備進(jìn)行及時的整修與維護(hù)，必須全方位、多角度進(jìn)行分析研究。

2 電氣設(shè)備故障診斷現(xiàn)狀

2.1 斷路法

斷路法就是對電氣設(shè)備中的所有輸電線進(jìn)行分階段斷路，從而對出現(xiàn)故障的區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。將斷路法測得的故障部位予以標(biāo)記，然后利用表測法鎖定故障區(qū)域，以便進(jìn)行更加精確地診斷。該方法以簡單易行、操作方便等特點(diǎn)成為當(dāng)前檢測大型機(jī)組或者輸電設(shè)備的主要方式。斷路法的使用需要遵循先易后難、從簡單方面入手的原則，對于存在明顯故障的區(qū)域首先進(jìn)行觀測，然后對故障發(fā)生頻率較高的電源設(shè)備進(jìn)行檢測，最后對負(fù)載設(shè)備進(jìn)行診斷。

該方法的使用可以同時發(fā)現(xiàn)多處安全隱患，能夠達(dá)到一石二鳥的效果，對于隱蔽性較強(qiáng)的故障而言也能夠準(zhǔn)確的排查出來，所以很多電氣故障診斷過程都使用這項(xiàng)技術(shù)。不過，雖然操作簡單但是該方法的使用工作量很大，持續(xù)時間較長，使用人力也比較多，極其容易造成資源的浪費(fèi)。一旦遇上緊急情況，診斷滯緩等問題終將導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。

2.2 利用紅外線對設(shè)備發(fā)熱故障進(jìn)行監(jiān)測

電氣設(shè)備由于長期、持續(xù)的工作性質(zhì)，發(fā)熱現(xiàn)象比較常見。利用紅外線對發(fā)熱故障進(jìn)行診斷同樣需要遵循先易后難的工作原則。近年來，隨著電氣設(shè)備的不斷改進(jìn)與更新，在提高了自身工作效率的同時也加大了故障診斷、檢修的難度。而紅外線診斷是解決這些問題的有效方法。

電廠電氣設(shè)備由于工作量較大，升溫速度很快，開機(jī)十幾分鐘就能達(dá)到高溫，即使多次停機(jī)降溫也很難從根本上改善升溫較快的問題。此時如果使用紅外線對電氣設(shè)備進(jìn)行檢測，得到的結(jié)果將更加直觀、準(zhǔn)確，加之沒有和機(jī)組電氣設(shè)備相連接，兩者之間的相互影響十分微弱。此外，電氣設(shè)備的需求量大、供電范圍廣等因素極其容易導(dǎo)致常規(guī)診斷難以發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，紅外線診斷以其較強(qiáng)的針對性，能夠及時對需要檢修的部位進(jìn)行定位，以實(shí)現(xiàn)迅速消除隱患的效果。

3 電氣設(shè)備故障診斷的未來發(fā)展趨勢

3.1 針對性

目前，電氣設(shè)備故障診斷已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化，與傳統(tǒng)方法比較而言，信息化方式下的診斷結(jié)果更加具有針對性，且診斷過程方便快捷。電氣設(shè)備的各組成部分，包括：發(fā)電機(jī)組、變壓器、輸電線路等，不但與總控制室終端相聯(lián)系，還有其各自的服務(wù)器，在應(yīng)對突發(fā)故障時能夠更加有針對性的予以解決，從而形成并整合成獨(dú)立、完備的診斷體系。

3.2 綜合性

信息化模式下的產(chǎn)業(yè)最突出的特點(diǎn)就是一體化形式較為突出，綜合管理模式十分常見，為此，未來電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)必定也會走向綜合化。此處的綜合化模式就是將電氣設(shè)備運(yùn)行的所有參數(shù)整合到一個數(shù)據(jù)中心，通過一個終端進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備發(fā)生熱故障、絕緣故障等問題時能夠及時得到監(jiān)控并提供解決方案。這就好比為電氣設(shè)備建立了一個遠(yuǎn)程診斷醫(yī)院，這使得人工智能在電氣設(shè)備診斷方面得到了進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 快捷性

服務(wù)的快捷性是信息化模式下的最突出特點(diǎn)。各終端數(shù)據(jù)可以在第一時間被傳遞到總數(shù)據(jù)庫，通過與專家建立穩(wěn)健的合作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜故障的隨時處理，隨時咨詢，為保證電氣設(shè)備診斷的及時性、有效性提供有效保證。

4 小結(jié)

綜上所述，制定完善的設(shè)備管理體系以確保電氣設(shè)備的安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)，這是當(dāng)前電氣設(shè)備行業(yè)的相關(guān)人士需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。此外，關(guān)于電氣設(shè)備的在線檢修工作將是未來設(shè)備檢修的主要研究方向，通過綜合運(yùn)用各領(lǐng)域技術(shù)手段，掌握設(shè)備的工作狀態(tài)，對設(shè)備可能發(fā)生的故障進(jìn)行提前遏制，借助技術(shù)分析，實(shí)現(xiàn)檢修決策和管理的先進(jìn)性與有效性對于電氣設(shè)備檢修而言也十分重要。相關(guān)人員要充分了解整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對設(shè)備檢修管理體系不斷予以完善，使設(shè)備檢修工作為電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供有效擔(dān)保。

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