竇海文

摘要：隨著現代工業(yè)和科學技術的飛速發(fā)展，電氣設備在生產中的應用越來越廣泛。電氣設備的各種形式和類型，特別是智能電氣元件的使用，使得故障診斷方法和維修技術越來越困難。電氣設備在運行中難以避免故障，因此必須采取科學合理的方法和手段來消除故障。文章針對電力系統(tǒng)常見電氣故障分析進行了詳細的闡述，內容僅供 參考。

關鍵詞：電力系統(tǒng);常見電氣;故障;分析

1故障排除應具備的基礎

1.1具備一定的理論知識

為了了解電氣故障，必須依靠專業(yè)理論來解釋。有時，沒有理論的指導，這項工作根本無法進行。一旦發(fā)現故障，維修相對簡單。

1.2了解現場設備工藝流程，電氣控制原理

電氣控制的工作原理和生產現場的實際情況，過程直接決定故障分析的原因和效果，對電氣控制特性的了解是故障排除的依據。例如，站點是點或連續(xù)控制，不管有反饋、直流還是交流、中繼系統(tǒng)還是plc、復合系統(tǒng)還是單一系統(tǒng)，越已知，排斥路徑越寬。

1.3了解各電器元件在系統(tǒng)中具體布局及作用

電氣原理圖與實際連接配線并不一定一致，但要結合工作現場，把原理中元件一一對應，找到在現場中的位置，這樣在故障檢測時能有針對性地選擇測試，防止誤判斷，縮小范圍，進一步找到故障原因。

2電氣設備故障的特征量及監(jiān)測

2.1監(jiān)測方法

不同的電力設備和任務的狀態(tài)監(jiān)測方法不同。變壓器故障的主要原因是內部絕緣老化。根據變壓器的機電特性，采用局部放電、油中氣體分析、振動分析、極化譜和恢復電壓法對變壓器運行狀態(tài)進行監(jiān)測。交流型旋轉電動機的故障類型不同，因此采用神經網絡和小波分析相結合的方法對其狀態(tài)進行監(jiān)測。斷路器狀態(tài)監(jiān)測主要采用跳轉輪廓法和振動監(jiān)測法獲得斷路器狀態(tài)信息。

2.2狀態(tài)量的采集

電力設備狀態(tài)監(jiān)測是指在設備使用壽命內，對設備狀態(tài)進行連續(xù)檢測和判斷，預測設備狀態(tài)發(fā)展趨勢的系統(tǒng)。設備的運行狀態(tài)通常反映在設備的運行狀態(tài)上。首先獲取診斷對象的狀態(tài)信息，采集電力設備的電壓、電流、頻率、局部放電和磁線密度信號（包括正常信號和異常信號）。

3電力系統(tǒng)常見故障的診斷

3.1電動機常用的檢測方法

3.1.1電壓法

主要用于測量電機的輸入電壓。對于三相異步電動機，任意兩相之間的電壓一般為380伏左右，對于單相異步電動機，輸入電壓為220伏左右。如果測量中沒有電壓或差異很大，則應進一步檢查輸入電路。

當電源斷開時，用歐姆計測量相關部件的電阻。如果測量到的電阻值與要求的電阻值有很大的不同，那么這部分很可能是斷層點。

3.1.2絕緣電阻方法

即斷開電源，用絕緣電阻表測量電氣元件和線路的相對接地和絕緣值。電氣絕緣層的絕緣電阻應根據電壓水平確定。絕緣電阻值太小，是相線與地、相線與相線、相線與中性線之間泄漏和短路的主要原因。

3.1.3電流表法

用萬用表測量電機電流，或用夾式安培計測量，根據測量的電流值與電機額定電流的比較，可以分析電機內部繞組的故障情況，找出問題所在。

3.1.5替換方法

該方法可用于檢測電機各部件的質量，結果一般準確，不易判斷。

3.1.6紅外溫度記錄方法

利用熱成像儀對在線電氣設備進行檢測的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄是工業(yè)上用于無損檢測和測試設備性能，掌握設備運行狀態(tài)的一項新技術。與傳統(tǒng)的溫度測量方法（如熱電偶、置于被測物體表面或物體上的熔點不同的蠟片等）相比，熱成像儀可以實時檢測熱點的溫度，在一定距離內的數量和在線。通過掃描，也可以繪制設備。溫度梯度熱像在工作中具有較高的靈敏度，且不受電磁場的干擾，便于現場使用。它可以探測到在-20-2000大范圍內的電氣設備的熱故障，揭示導體接頭或導線夾的熱，以及電氣設備中的局部熱點等。

3.2常見故障的診斷

3.2.1振動

對于旋轉機械，異常振動是機械內部缺陷的表征。旋轉機械的大部分故障都可以從振動中表現出來。低頻振動時振動體的振動強度與位移成正比;中頻振動時振動強度與速度成正比（ 電機振動的主要頻率范圍） ; 高頻振動時振動體的振動強度與加速度成正比。

3.2.2異常聲響

（1）電力變壓器的異常聲響

根據異常情況的不同，發(fā)生異常的原因主要有：

①聲音均勻持續(xù)，但比平時明顯增大。電網發(fā)生單相接地或諧振過電壓、變壓器過負荷，使變壓器電流超過額定值。

②聲音比平時高，而且有很明顯的噪音。內夾、鐵芯壓縮螺釘等緊固部件松脫，使硅鋼片在電磁應力作用下產生共振，從而增強振動。

③本音與“爆裂”放電聲或不均勻爆裂聲混合，多因繞組或拉線外殼閃閃放電，接地或不接地金屬零件靜電放電不良，變壓器內部絕緣破裂，產生嚴重放電。此時應立即關閉并通知檢查。

有一種“咯咯聲”的聲音，就像開水在聲音里沸騰。變壓器內部有短路或與分離器開關接觸不良，造成嚴重局部過熱，導致油溫急劇上升、沸騰。它必須立即退出運行進行大修。

（2）其它電氣設備的異常聲響

①電壓互感器的聲音異常

電壓互感器中有游離放電、靜電放電等原因引起聽得見的“噼啪、咝”之類聲音，因螺栓、螺帽等的松動引起的共振聲等。

②電流互感器的聲音異常

當電流互感器開路時，會發(fā)出比正常時大得多的“嗡嗡”聲。

③絕緣子的電暈放電聲

端子金具上突出部分的電暈放電，被污染的絕緣表面產生的沿面放電會發(fā)出可聽得見的聲音，還有其它如絕緣子、套管的龜裂和內部缺陷等原因。

3.3溫度異常

3.3.1鐵心過熱點

①早期特征是鐵心的渦流和局部區(qū)域的溫度過高。

②可通過紅外熱成像準確測量。

3.3.2繞組局部過熱點

①電機和變壓器的繞組由于匝間短路、股線斷裂造成內部放電，因絕緣磨損造成局部漏電流增大，導致局部過熱是較常見的故障。其先兆是局部溫升，出現絕緣分解的異味等。

②局部過熱的測量主要有： 分布測點溫度測量（如熱電偶、光纖溫度傳感器） 、紅外熱成像、絕緣分解物監(jiān)測等手段。

3.3.3變壓器絕緣油油溫異常

導致變壓器油溫異常的主要原因如下：

（1）變壓器內部故障產生的熱急劇增加，熱不平衡，油循環(huán)死角。

（2）變壓器繞組的互轉短路、線圈放電、鐵芯和夾板循環(huán)、內部鉛結加熱、甚至鐵芯點火，都導致變壓器溫度異常升高。

（3）冷卻裝置散熱異常的。冷卻裝置的異常運行或故障，如潛水泵的關閉、風扇的損壞、散熱管的污染和散熱器的冷卻效果不佳等，均導致溫度升高。

結束語

電力設備的有條件維護是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。本文對上述幾種診斷方法進行了總結和實踐，希望對電氣設備的開發(fā)和實施有一定的參考價值。

參考文獻

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