樊長飛+李芳+孫蕾

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得電氣設(shè)備在日常生活中的應(yīng)用更加廣泛，與此同時，電氣設(shè)備故障診斷也引起了社會各界越來越多的關(guān)注。電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定可靠性是決定電力系統(tǒng)整體質(zhì)量和安全性的重要因素。本文對電氣設(shè)備的故障特點和類型進行了總結(jié)，并根據(jù)實際工作經(jīng)驗提出了電氣設(shè)備故障常見的解決措施。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備故障；分析診斷；維護檢修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.004

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提升是人們電力設(shè)備在日常生活和社會生產(chǎn)中的應(yīng)用更加廣泛，與此同時，電氣系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷擴大，功能日益完善，結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，故障類型也有所增加，提高了故障檢修的難度。電力系統(tǒng)中最為重要和基本的元件就是電氣設(shè)備。一旦電氣設(shè)備的運行發(fā)生問題，會對整個電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的影響，如停電、電氣設(shè)備短路或局部損壞等。這些故障不僅會嚴重的影響人們的正常生活，還會造成嚴重的經(jīng)濟損失，甚至導(dǎo)致火災(zāi)等事故的發(fā)生，威脅生命財產(chǎn)安全。因此，進行電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義，能夠有效的提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，減少由于電氣設(shè)備故障引起的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

1 電氣故障的特點

電氣故障主要有三個方面的特點，分別是隱形、顯性和故障區(qū)域性。很多電氣設(shè)備故障沒有明顯的外在表現(xiàn)，很難常規(guī)檢查的過程中被發(fā)現(xiàn)，這些故障包括熔絲熔斷、絕緣線內(nèi)部斷裂、保護裝置調(diào)試不當(dāng)、觸頭接觸不良等。而有些電氣故障卻有明顯的外部特征，可以在常規(guī)檢查的過程中被及時發(fā)現(xiàn)，并采取相應(yīng)的措施，這些故障包括繼電器、接觸器過熱、冒煙，觸頭熔斷，接頭脫落，電氣發(fā)出異常聲音，異常震動等。很多電氣設(shè)備的元件分布區(qū)域很廣，如變電器中的很多斷路器就安裝在進出線的間隔中，當(dāng)變電站發(fā)生故障時，需要對這些區(qū)域進行全面的檢查才能確定故障發(fā)生的確切位置，增加了電氣故障檢修的難度。

2 變電所電氣設(shè)備運行中常見故障類型及分析

要做好電氣設(shè)備故障的檢修，找到正確的故障類型和原因是關(guān)鍵。要對電氣故障類型作出準確的判斷需要有良好的電工學(xué)理論知識、對線路的熟悉和掌握為基礎(chǔ)。造成設(shè)備故障的原因可能有很多，在檢修的過程中要抓住最為主要的故障原因。

2.1 運行溫升引起的電氣故障

引起電氣設(shè)備故障的一個重要原因是電接觸不良，而電接觸不良主要是由于電接觸部分溫升引起的。當(dāng)電接觸部分的溫度過高時導(dǎo)體的表面會出現(xiàn)嚴重的氧化現(xiàn)象，從增加導(dǎo)體的電阻值，造成導(dǎo)體及周圍元件溫度的進一步升高，嚴重時甚至可能引發(fā)觸頭的熔焊現(xiàn)象。觸頭原本是由彈簧壓緊的，在溫度升高后，彈簧的彈性降低，對觸頭的壓力減小，電接觸的穩(wěn)定性明顯下降，從而引發(fā)電氣接觸頭電弧灼傷故障。

此外，運行溫度過高還會加速有機絕緣材料的老化，降低其絕緣性能，甚至出現(xiàn)絕緣材料被擊穿的問題，材料的使用年限顯著降低。根據(jù)絕緣材料的性能，其受熱溫度每增加8攝氏度，材料的使用壽命將減少50%。高溫對無機絕緣材料也會產(chǎn)生較大的影響，如電磁的擊穿能力在高溫狀態(tài)下將得到顯著的提升。

高溫也是損壞電子元件的重要因素。在高溫狀態(tài)下，半導(dǎo)體集成元件被擊穿的概率明顯提升。這是由于隨著溫度的升高，電子元件激活程度相應(yīng)升高，原本不導(dǎo)電的元件在高溫下也會通電。

2.2 電動力引起的電氣故障

當(dāng)電動力過大時，導(dǎo)體可能產(chǎn)生嚴重的變形，尤其是在幾個平行導(dǎo)線中，短路電流會導(dǎo)致導(dǎo)體之間的引力和排斥力顯著升高，當(dāng)這種力的作用超過某一限度后，就會導(dǎo)致導(dǎo)體的變形、接頭的松動和破損。電動力還有可能導(dǎo)致開關(guān)的誤動作。當(dāng)開關(guān)內(nèi)的電流過大或出現(xiàn)短路現(xiàn)象時，電動力有可能導(dǎo)致開關(guān)自動打開，這種誤動作可能引起嚴重的后果，如燒毀觸頭，引起火災(zāi)等。

3 電氣設(shè)備故障分析的常用方法

3.1 狀態(tài)分析法

所謂的狀態(tài)分析法就是根據(jù)電氣設(shè)備發(fā)生故障時的狀態(tài)進行分析檢修的方法。電氣設(shè)備的運行過程可以分為幾個階段，這些階段也可以成為運行狀態(tài)，如電動機的運行就可以分為啟動、運轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動、停止等幾個過程。在電氣設(shè)備運行的某些狀態(tài)下故障的發(fā)生頻率較高，而在某一狀態(tài)下元件的運行狀態(tài)是進行電氣設(shè)備故障分析的主要依據(jù)。

3.2 圖形分析法

電氣設(shè)備都具有相應(yīng)的設(shè)計圖，設(shè)計圖中包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運行原理、功能、裝接方式、維修方法等重要的信息。在進行電氣設(shè)備檢修時，這些設(shè)計圖發(fā)揮了重要的作用。電氣設(shè)備的圖紙有很多種類，如原理圖、構(gòu)造圖、系統(tǒng)圖、位置圖等。在進行電氣設(shè)備的故障診斷時，需要對這些圖紙進行綜合全面的分析，并掌握圖紙之間的關(guān)系，如接線圖可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐穲D、原理圖等。

3.3 單元分析法

電氣設(shè)備是由多個單元組合而成的，每一個單元都有其特定的功能。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時，也就相當(dāng)于其中某個單元的功能喪失了，可以通過這種方式來判斷故障發(fā)生的具體環(huán)節(jié)。在進行電氣設(shè)備的故障分析時應(yīng)當(dāng)將設(shè)備的功能分為幾個具體的單元，這樣就能在最短的時間內(nèi)確定故障發(fā)生的范圍。

4 結(jié)語

上述方法是電氣設(shè)備故障診斷中的常用方法，在實際診斷過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的故障類型和故障原因選擇合適的檢修方法。在診斷和檢修的過程中都應(yīng)當(dāng)遵循既有的原則和程序，并不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高診斷檢修的能力和水平，提高電氣設(shè)備故障診斷的效率和質(zhì)量。

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