楊恢政

[摘 ? ?要 ]在我國(guó)工業(yè)以及科技不斷發(fā)展、完善的背景下，電氣控制系統(tǒng)逐漸成為制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用頻率較高的系統(tǒng)，不僅有效實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化，而且很大程度上提升了生產(chǎn)效率。但是在電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生了一些故障，對(duì)相關(guān)行業(yè)的日常運(yùn)行造成了一定程度的影響，限制了制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。介紹電氣控制系統(tǒng)的常見(jiàn)故障以及故障的成因和危害，闡述電氣控制系統(tǒng)的故障的常見(jiàn)診斷方法以及相應(yīng)維護(hù)對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]電氣控制系統(tǒng);故障;維護(hù)對(duì)策

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM507 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]In the context of the continuous development and improvement of my country's industry and science and technology， electrical control systems have gradually become a system with a higher frequency of application in the development process of the manufacturing industry， which not only effectively realizes manufacturing automation， but also greatly improves production efficiency. However， during the operation of the actual electrical control system， some failures occurred， which caused a certain degree of harm to the daily operation of related industries and restricted the further development of the manufacturing industry. The article introduces the common faults of the electrical control system and the causes and hazards of the electrical control system faults， and elaborates the common diagnosis methods of the electrical control system faults and the corresponding maintenance countermeasures in detail.

[Keywords]electrical control system; failure; maintenance countermeasures

電氣控制系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵組成部分，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與完善有效實(shí)現(xiàn)了我國(guó)電氣控制系統(tǒng)安全性以及穩(wěn)定性的增強(qiáng)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)的工作人員對(duì)于電氣控制系統(tǒng)故障的研究一直越來(lái)越關(guān)心，若不能對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷以及合理地維修、維護(hù)，將對(duì)整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時(shí)還可能影響電氣控制系統(tǒng)的使用壽命。在這種情況下，對(duì)電氣控制系統(tǒng)的故障成因及維護(hù)對(duì)策的研究具有十分重要的意義。

1 電氣控制系統(tǒng)的常見(jiàn)故障以及形成原因

大量歷史數(shù)據(jù)顯示，大多數(shù)電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因在于設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備有缺陷、操作不正確以及管理不科學(xué)。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響了電氣控制系統(tǒng)的電流、電壓以及頻率等，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的電網(wǎng)、電機(jī)、相關(guān)設(shè)備造成了嚴(yán)重的威脅。通常情況下，電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生的故障包括：①過(guò)電流。過(guò)電流指的是流過(guò)電氣元件以及電氣設(shè)備的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其自身的額定電流，在這種狀況下，正常運(yùn)作的電氣元件以及相關(guān)的電氣設(shè)備非常容易遭到損壞。通常情況下，過(guò)電流通路的值會(huì)小于短路電流的值。造成過(guò)電流的原因有很多，主要包括負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)高或不正當(dāng)?shù)膯?dòng)等。②過(guò)負(fù)載。過(guò)負(fù)載指的是經(jīng)過(guò)電機(jī)的電流過(guò)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了額定電流，致使直擊功率超出定額功率。在電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，最為常見(jiàn)的故障就是過(guò)負(fù)載。很多工作人員在實(shí)際工作的過(guò)程中，并不能意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題的重要性。造成電氣元件以及電氣設(shè)備過(guò)負(fù)載情況的原因非常多，主要包括負(fù)載、電壓突然大幅度地增高，相關(guān)的電氣設(shè)備缺相運(yùn)行等。③短路。在日常的電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生短路的狀況。可能產(chǎn)生的短路故障主要有：相接地短路、兩相短路、一電機(jī)或變壓器相繞組中的匝間短路、三相短路等。

2 電氣控制系統(tǒng)故障的危害

在實(shí)際的電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，上述故障的產(chǎn)生對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響非常大，產(chǎn)生的危害也是非常嚴(yán)重的，主要包括：①缺相電源在堵轉(zhuǎn)或保持低速運(yùn)行過(guò)程時(shí)，交流異步電源故障時(shí)容易造成電動(dòng)機(jī)組的燒毀。②當(dāng)電氣控制系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，一旦產(chǎn)生負(fù)載短路、接線(xiàn)錯(cuò)誤或是絕緣破損后，短路現(xiàn)象容易形成高于額定電流的瞬時(shí)故障電流，這種情況下故障電流造成的強(qiáng)大動(dòng)力容易造成電氣設(shè)備的損壞以及配電線(xiàn)路的破損，甚至容易產(chǎn)生火災(zāi)。③一旦電流過(guò)大，不僅會(huì)使電氣控制系統(tǒng)停轉(zhuǎn)，而且容易造成電氣設(shè)備內(nèi)部的損壞，進(jìn)而造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的增大，進(jìn)而對(duì)機(jī)械內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)部件造成不同程度的損壞。④電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)，還容易造成電網(wǎng)電壓的持續(xù)變低，進(jìn)而影響相關(guān)設(shè)備以及用戶(hù)正常工作，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓。

3 電氣控制系統(tǒng)故障的常見(jiàn)診斷方法

在對(duì)電氣控制系統(tǒng)故障進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中，選擇正確的診斷方法具有重要的意義，通常情況下，可以選擇的方式如下。

（1）直接觀察法。在此方法的運(yùn)行過(guò)程中，檢修人員按照自身的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行詳細(xì)地觀察并判定，需要檢修人員，通過(guò)視覺(jué)觀察，檢查外形是否存在異常，通過(guò)嗅覺(jué)檢查是否有異味，通過(guò)聽(tīng)覺(jué)檢查是否存在異響，通過(guò)觸覺(jué)感受設(shè)備溫度，然后對(duì)故障進(jìn)行綜合判定。直接觀察法的使用，主要檢修人員應(yīng)具有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，在檢修的過(guò)程中，應(yīng)用到的輔助設(shè)備相對(duì)較少?，F(xiàn)階段，可以通過(guò)直接觀察法判定的故障包括電子管故障、繼電器故障以及開(kāi)關(guān)故障等。

（2）電阻檢測(cè)法。通過(guò)萬(wàn)能表對(duì)電阻進(jìn)行檢測(cè)，觀察萬(wàn)能表的實(shí)際變化，判斷短路還是開(kāi)路，電阻檢測(cè)還可以用于電子管以及其他元件的故障檢測(cè)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)被檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行斷電處理。

（3）電壓檢測(cè)法。對(duì)于電氣控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行而言，電壓不穩(wěn)將造成其無(wú)法進(jìn)行正常的日常運(yùn)作。所以在電氣故障診斷過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)電壓值進(jìn)行高效比對(duì)，進(jìn)而判斷電路中是否存在故障。這種檢測(cè)方法通常被應(yīng)用于直流供電的情況。

（4）信息調(diào)查法。要想切實(shí)提高故障判斷效率，需要專(zhuān)業(yè)檢修人員對(duì)相關(guān)的電氣運(yùn)行線(xiàn)路進(jìn)行詳細(xì)地觀察，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行仔細(xì)地詢(xún)問(wèn)以及觀察，發(fā)現(xiàn)故障之處在故障前后的變化，進(jìn)而對(duì)故障發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行全面地了解。在此過(guò)程中，對(duì)于電氣線(xiàn)路而言，應(yīng)該在故障發(fā)生之前觀察其是否有冒煙、響聲、停機(jī)、啟動(dòng)頻繁等情況，與此同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)對(duì)原件的更換情況以及是否有私自維修的現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)了解，進(jìn)而準(zhǔn)確地找到故障的原因和故障出現(xiàn)的位置。

（5）實(shí)驗(yàn)法。一旦常規(guī)的檢修方法不能發(fā)揮相應(yīng)的作用，可以通過(guò)通電實(shí)驗(yàn)判斷系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)電氣控制線(xiàn)路的故障產(chǎn)生原因進(jìn)行判斷。在實(shí)驗(yàn)法的運(yùn)用過(guò)程中，需要注意的是保證電氣設(shè)備的完整，同時(shí)應(yīng)當(dāng)做好實(shí)驗(yàn)之前的檢查工作，通過(guò)分開(kāi)傳動(dòng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)，若傳動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)不能有效分開(kāi)，可以通過(guò)主線(xiàn)路的切斷，縮小檢查范圍，最大限度地避免事故的發(fā)生。

（6）邏輯分析法。按照電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行原理以及相關(guān)的工作環(huán)節(jié)，對(duì)故障進(jìn)行具體分析，最大限度地減少故障檢查的工作量，有效避免了無(wú)效檢查浪費(fèi)時(shí)間以及人力資源，實(shí)現(xiàn)了故障檢驗(yàn)準(zhǔn)確性的提升，對(duì)于維護(hù)方案的選擇具有重要的意義。電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部具有非常復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造和零件線(xiàn)路，對(duì)于檢修人員而言，這是非常不利的，容易浪費(fèi)大量時(shí)間，甚至?xí)斐蓢?yán)重的偏差以及遺漏，最終降低工作效率。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)圖，在正確邏輯和機(jī)械原理的指導(dǎo)下對(duì)相關(guān)的操作進(jìn)行合理分析。

4 電氣控制系統(tǒng)的故障的維護(hù)方法

4.1 電氣控制系統(tǒng)故障檢修與自動(dòng)化

電氣控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，不僅對(duì)電流的控制具有關(guān)鍵的作用，對(duì)于相應(yīng)的電壓以及電能變化也有很重要的控制作用。在變壓器的作用下，通過(guò)其實(shí)際應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)不同級(jí)的電壓之間的有效聯(lián)系，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電流因驟停而產(chǎn)生的中斷或者減少超負(fù)荷運(yùn)行狀況。與此同時(shí)，通常情況下，電氣控制自動(dòng)化技術(shù)在變電站的信息處理和傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用的比較頻繁，現(xiàn)階段，我國(guó)很多變電站都采用了計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)檢修技術(shù)，在實(shí)際維修維護(hù)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了高效的遠(yuǎn)程操控，大大節(jié)省了人力資源，全面實(shí)現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化維修、維護(hù)。此外，變壓功能的遠(yuǎn)程無(wú)間隙的繼電保護(hù)、故障記錄、運(yùn)行日志生成等功能的產(chǎn)生，有效提高了電力工作人員的日常工作和檢修維護(hù)的便利性。

4.2 電氣控制系統(tǒng)的主動(dòng)檢修

電氣控制系統(tǒng)中存在大量的主動(dòng)檢修方法，這些方法的主要依據(jù)在于控制系統(tǒng)短路現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而出現(xiàn)各種電氣量的變化。在實(shí)際主動(dòng)檢修過(guò)程中，通過(guò)分析故障產(chǎn)生的原理以及相應(yīng)變量，制定出與其相適應(yīng)的保護(hù)以及檢修的手段，按照電壓的降低特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的低壓保護(hù)。按照相應(yīng)的電流保護(hù)以及電壓、電流之間的相位角之間的變化，檢修整體電氣控制系統(tǒng)是否存在斷相以及漏電情況。其中常見(jiàn)的有3種：①設(shè)備的狀態(tài)檢修，對(duì)設(shè)備經(jīng)營(yíng)狀態(tài)檢修指的是按照設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行事后維修，按照被檢修的設(shè)備實(shí)際呈現(xiàn)出的狀態(tài)以及相關(guān)參數(shù)，反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的好壞。在實(shí)際的設(shè)備狀態(tài)檢修過(guò)程中，可以通過(guò)定期的建筑以及對(duì)重點(diǎn)位置的不定期檢修，選擇不同的檢修方法。由于狀態(tài)檢修能夠?qū)υO(shè)備發(fā)生故障前的狀態(tài)進(jìn)行判新和預(yù)測(cè)，與此同時(shí)，在一定程度上有助于維修成本的減少以及提升相關(guān)運(yùn)行效率，所以這種方式具有非常高效的全面性和針對(duì)性。②設(shè)備短路檢修。在實(shí)際的電路運(yùn)行過(guò)程中，短路現(xiàn)象產(chǎn)生的整個(gè)過(guò)程基本上都是在瞬間形成的。因此，很多影響也都是瞬間造成的。在這種情況下，對(duì)日常對(duì)電力系統(tǒng)維護(hù)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意檢查相關(guān)的短路保護(hù)裝置的工作狀態(tài)，以便出現(xiàn)短路情況時(shí)，能夠第一時(shí)間做出反應(yīng)，切斷電源。對(duì)短路進(jìn)行保護(hù)裝置檢修的重要之處集中于熔斷器以及低壓斷路器所在的位置。在實(shí)際的電氣控制系統(tǒng)中，使用頻率最好的短路保護(hù)裝置就是與三相供電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的三相短路保護(hù)裝置。電動(dòng)機(jī)將在電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，實(shí)施正反轉(zhuǎn)及頻繁啟動(dòng)，一旦設(shè)備產(chǎn)生短路，將會(huì)在瞬間產(chǎn)生超大電流，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩處于不斷增大的狀態(tài)，直到引發(fā)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)部件發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞為止。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，所以在電機(jī)檢修過(guò)程中，可以直接將常閉觸頭串聯(lián)進(jìn)接觸器的控制回路中，與此同時(shí)，使過(guò)流繼電器線(xiàn)圈串聯(lián)進(jìn)主回路，進(jìn)而有效形成過(guò)流繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)裝置通常被應(yīng)用于啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的大容量電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中。③設(shè)備的檢修維護(hù)。正常情況下，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)濾油的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行可靠性的提升。同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障發(fā)生頻率的降低，為電力電氣設(shè)備的運(yùn)行正常和設(shè)備使用壽命延長(zhǎng)提供了充分的保障。此外，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行交替運(yùn)行，除此之外，可以及時(shí)添加潤(rùn)滑油以及清潔設(shè)備，進(jìn)而為電力電氣設(shè)備的保護(hù)以及維修提供充分保證。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化逐漸發(fā)現(xiàn)的大環(huán)境，但是在實(shí)際的電氣控制設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生的故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響，在這種情況下，采取相應(yīng)的措施，對(duì)故障進(jìn)行高效的控制具有非常重要的意義。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，可以通過(guò)故障檢修以及自主檢修實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效控制。

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