關(guān)于電氣設(shè)備故障分析及管理研究

1、<p>　　關(guān)于電氣設(shè)備故障分析及管理研究</p><p>　　論文摘要：電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)的元件，其可靠工作直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章對(duì)電氣設(shè)備故障進(jìn)行了研究，分析了變電設(shè)備引起的故障，供電線路引起的故障，控制電路和控制設(shè)備引起的故障，并對(duì)管理模式的改變進(jìn)行探索。 </p><p>　　論文關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；故障變電設(shè)備；線路；控制電路 </p>

2、<p>　　工廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中，有時(shí)會(huì)發(fā)生意想不到的事故，此時(shí)應(yīng)能夠準(zhǔn)確判斷事故產(chǎn)生的原因，以便盡快采取相應(yīng)的對(duì)策。然而經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于電氣故障來說，某些單純的故障在調(diào)查診斷期間有時(shí)卻意外地自動(dòng)恢復(fù)正常，而故障的原因卻始終不甚明了。對(duì)故障狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷是非常重要的，這是因?yàn)榕袛嗟慕Y(jié)果會(huì)對(duì)故障處理產(chǎn)生很大的影響。然而在事故現(xiàn)場，處理事故所允許的時(shí)間往往十分有限，又往往只能利用簡單的測量儀表來進(jìn)行檢測，這些情況都容易導(dǎo)致對(duì)故障判斷的失誤

3、。因此，必須對(duì)電氣設(shè)備的故障有足夠的認(rèn)識(shí)。本文主要對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行了分析并進(jìn)行了管理研究。 </p><p>　　一、變電設(shè)備引起的故障 </p><p>　　近年來，受變電設(shè)備已經(jīng)基本上可以做到免維護(hù)，我們的工作精力也因此轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線的控制和改造上來，對(duì)于受變電設(shè)備關(guān)注程度則越來越低。但是，一旦受變電設(shè)備和機(jī)器發(fā)生故障，就會(huì)直接導(dǎo)致所有工廠停工等重大事故發(fā)生。有些時(shí)候，常常沒有準(zhǔn)

4、備必要的備用設(shè)備，也沒有其他應(yīng)急處理預(yù)案，這種情況下，在工廠內(nèi)部可供選擇的應(yīng)急處理手段將十分有限。在警報(bào)已發(fā)出的情況下，若原因已經(jīng)確認(rèn)，能夠及時(shí)處理的應(yīng)該盡快處理，一旦處理延遲或者難以恢復(fù)，則事故的危害程度將會(huì)進(jìn)一步增大。 </p><p>　　1.變壓器絕緣性能下降、氣體壓力升高 </p><p>　　油浸式變壓器的絕緣油與空氣相接觸時(shí)，就會(huì)因吸濕、氧化等作用而使絕緣油性能變壞，使變

5、壓器線圈的絕緣性能變壞，從而使整個(gè)變壓器的絕緣性能下降。為了防止上述情況的發(fā)生，對(duì)于大容量變壓器，可在其內(nèi)部密封氮?dú)?，以防止絕緣油氧化。由于線圈的局部過熱和局部放電，以及鐵心的異常等原因，將會(huì)引起變壓器內(nèi)部的溫度上升。溫度的上升將引起絕緣油熱分解和氧化，進(jìn)而產(chǎn)生異常氣體并溶解或滯留于絕緣油中。上述情況較輕時(shí)，氣體壓力將顯示異常；如果有異常發(fā)熱或短路等情況發(fā)生，則氣體壓力將急劇升高，可導(dǎo)致沖擊壓力繼電器動(dòng)作。為了對(duì)上述來自變壓器內(nèi)部的故障

6、實(shí)施保護(hù)，需要設(shè)置雙浮子繼電器。 </p><p>　　2.變壓器、發(fā)電機(jī)線圈發(fā)生短路或接地 </p><p>　　變壓器或發(fā)電機(jī)的線圈發(fā)生短路或接地時(shí)，其供電電路將被切斷，但是這種事故很少發(fā)生。首先，對(duì)這種類型的事故而言，在現(xiàn)場作緊急處理是不可能的，屬于必須回到制造廠進(jìn)行修理的重大事故。如果是油浸式變壓器發(fā)生線圈短路或接地事故，則存在從短路部位的燒毀發(fā)展成變壓器火災(zāi)的嚴(yán)重危險(xiǎn)。因此，

7、電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，對(duì)于額定容量為5MVA以上的變壓器，必須設(shè)置內(nèi)部故障保護(hù)裝置，以便在發(fā)生故障時(shí)迅速切斷供電電路。為了達(dá)到上述目的，建議采用比率差動(dòng)繼電器。 </p><p>　　3.停電作業(yè)失誤 </p><p>　　因需要進(jìn)行設(shè)備檢修，一般來說，工廠的變電所每年要進(jìn)行1～2次的全停電作業(yè)。由于平時(shí)很少有與變電所設(shè)備直接接觸的機(jī)會(huì)，因此檢修時(shí)需要格外仔細(xì)地進(jìn)行，即使這樣，有時(shí)還

8、是會(huì)發(fā)生意想不到的錯(cuò)誤。特別需要注意以下幾種情況：檢修后不要忘記檢查設(shè)備的接地線是否可靠接好；是否有檢修工具等忘記在控制柜內(nèi)；等等。實(shí)際上，上述錯(cuò)誤往往是由檢修人員的漫不經(jīng)心造成的，為了防止這些事故的發(fā)生，檢修作業(yè)后恢復(fù)確認(rèn)環(huán)節(jié)是極其重要的。 </p><p>　　二、供電線路引發(fā)的事故 </p><p>　　因線路關(guān)系而發(fā)生的對(duì)地短路和線間短路事故也會(huì)引起系統(tǒng)停電，但要了解短路原因及

9、其位置并不簡單。如果線路出現(xiàn)燒毀或斷線，對(duì)于低壓電路，作應(yīng)急處理還比較容易，但對(duì)于高壓電路來說，修理或變更線路路徑就不是一件容易的事情了。因此，在最初設(shè)計(jì)線路時(shí)，就應(yīng)當(dāng)選擇適合使用設(shè)備的開關(guān)裝置和導(dǎo)線容量，以及嚴(yán)格按照電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工。在正常環(huán)境使用的情況下，加強(qiáng)了線路絕緣的維護(hù)管理，在所使用的保護(hù)裝置和選擇和設(shè)定上采取了保護(hù)協(xié)調(diào)措施，使保護(hù)裝置的動(dòng)作更加合理，也杜絕了波及其他系統(tǒng)事故的可能性。交流三相電路和交流單相電路的

10、理論很容易與工廠配電線路相結(jié)合，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　1.變壓器中性點(diǎn)接地?cái)嗑€ </p><p>　　單相3線式變壓器可以輸出兩種電壓。當(dāng)3線采用同樣粗細(xì)的導(dǎo)線時(shí)，與單相2線式相比，用銅量可以減少37.5%。單相3線式變壓器廣泛應(yīng)用于工廠照明、電熱負(fù)載，以及滿足一般單相負(fù)載的電力供應(yīng)。變壓器的一次側(cè)為單相高壓、二次側(cè)為210V和105V兩個(gè)輸出電壓等級(jí)，二次側(cè)的

11、中性線采用B類接地施工。因此，變壓器的對(duì)地電壓小于150V，從安全上來說，還可以在發(fā)生高壓側(cè)與低壓側(cè)混線接觸時(shí)，防止低壓側(cè)電壓升高的危險(xiǎn)。然而，當(dāng)接地線已經(jīng)斷線但變壓器仍然給負(fù)載供電時(shí)，這種情況是非常危險(xiǎn)的，如果這時(shí)其他電壓相發(fā)生對(duì)地短路，則接地線的接地電阻值對(duì)于配電線路、變壓器及二次側(cè)的設(shè)備機(jī)器等都將產(chǎn)生很大的影響。 </p><p>　　2.地下高壓電纜對(duì)地短路事故 </p><p&g

12、t;　　從供電線路的條件、線路的保護(hù)、景觀上是否合適，以及所需要的經(jīng)費(fèi)等方面綜合考慮，工廠內(nèi)部大多采用地下供電方式。因此工廠供電線路是不需要進(jìn)行外觀檢驗(yàn)和事故修理的，也正因?yàn)槿绱?，電纜敷設(shè)場所的溫度應(yīng)能保持穩(wěn)定，從外傷保護(hù)的角度來說敷設(shè)場所應(yīng)該是安全的。 </p><p>　　地下電纜的敷設(shè)可以分為地溝式、地下管道式以及直接埋設(shè)式等幾種方式。當(dāng)然，一旦發(fā)生對(duì)地短路或者線間短路事故時(shí)，地下供電方式將給故障點(diǎn)的確定

13、和修理帶來很大困難。特別是對(duì)于大容量電纜，到貨時(shí)間需要1個(gè)月以上，如果沒有庫存的備品，工廠將被迫長時(shí)間停產(chǎn)。因此，現(xiàn)場的實(shí)際情況是為了不影響生產(chǎn)，必須千方百計(jì)地對(duì)事故點(diǎn)進(jìn)行最低限度的應(yīng)急處理，以便能夠盡快送電。由于事故原因的多種多樣，在電纜施工時(shí)需要解決很多問題，只有充分做好預(yù)防保全工作，才有可能預(yù)防事故發(fā)生。 </p><p>　　三、控制電路和控制設(shè)備引起的故障 </p><p>

14、　　控制電路已經(jīng)進(jìn)入基本程序控制的軟件化階段，由硬件構(gòu)成的部分已經(jīng)變得很少了。利用軟件可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制，使機(jī)器設(shè)備的操作及故障診斷等都變得很容易實(shí)現(xiàn)。但是，由于動(dòng)作信號(hào)較弱，環(huán)境溫度和噪聲對(duì)控制信號(hào)的影響不能忽視，使得控制電路和控制設(shè)備所使用的零部件和保護(hù)裝置的種類很多，所構(gòu)成的控制電路也比較復(fù)雜，倉庫里也必須儲(chǔ)備很多備用零部件，以備不時(shí)之需。由于控制電路的復(fù)雜性，當(dāng)控制設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，從外部進(jìn)行的調(diào)查變得比較困難，一旦發(fā)生事故，往往

15、需要一定的調(diào)查時(shí)間，有時(shí)甚至最終也查不出原因。 </p><p>　　1.斷路器投入錯(cuò)誤 </p><p>　　每當(dāng)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)修理或改造作業(yè)完工后，需要將斷路器重新投入電源，以便確認(rèn)電路運(yùn)行是否已恢復(fù)正常。生產(chǎn)設(shè)備的電源電路由動(dòng)力電路和控制電路兩部分組成。一般來說，應(yīng)首先激活控制電路的電源，繼電器和電磁開閉器不應(yīng)發(fā)生異常動(dòng)作，在確認(rèn)沒有警報(bào)等其他異常情況后，方可投入動(dòng)力電源。如果將上

16、述操作順序反過來，一旦存在配線錯(cuò)誤，或者具有保持功能的繼電器仍然保持著上次操作后的狀態(tài)，或者切換開關(guān)還帶著負(fù)載等情況，若首先激活動(dòng)力電路，則有可能發(fā)生短路事故或者毫無預(yù)期的機(jī)器動(dòng)作，導(dǎo)致發(fā)生人身安全事故和設(shè)備損傷。 </p><p>　　2.線路電容對(duì)控制繼電器的影響 </p><p>　　表面上看是可編程控制器模塊的裝配施工，從實(shí)際運(yùn)行來看，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)繼電器動(dòng)作不穩(wěn)定甚至不動(dòng)作。另外

17、，常使用傳感器來控制遠(yuǎn)處的電動(dòng)機(jī)，使之起動(dòng)、制動(dòng)或調(diào)速。當(dāng)控制線路附件有交流動(dòng)力線路通過時(shí)，動(dòng)力線路就會(huì)在線路電容的作用下在附件的控制線路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而對(duì)控制裝置的正常工作產(chǎn)生不利影響。PLC和DCS等系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)通信時(shí)，需要快速處理大量的信息，為了防止上述干擾事故的發(fā)生，最好采用不受上述感應(yīng)作用影響的光纜通信等專用通信方式。 </p><p>　　3.線路絕緣處理不良的影響 </p>&

18、lt;p>　　正常運(yùn)行的設(shè)備未經(jīng)報(bào)警就緊急停車，如果出了事故，多數(shù)是發(fā)生了短路或者對(duì)地短路事故，在這種情況下，由于保護(hù)裝置已經(jīng)動(dòng)作，因此事故原因是可以調(diào)查清楚的。一般來說，生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度是很高的，有一個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)故障停機(jī)，整個(gè)生產(chǎn)線就會(huì)停止運(yùn)行，這時(shí)在中央監(jiān)控室會(huì)發(fā)出“停車”警報(bào)。只有檢修完畢排除故障后，生產(chǎn)線才能恢復(fù)正常的運(yùn)行，如果經(jīng)常發(fā)生停車事故，其原因調(diào)查起來就會(huì)很困難，但是可以說基本上是電氣方面的原因。 </p&

19、gt;<p>　　4.電磁接觸器燒損的背景 </p><p>　　需要對(duì)運(yùn)行中的負(fù)載頻繁進(jìn)行起動(dòng)、停止控制時(shí)，可以使用電磁接觸器。選擇電磁接觸器時(shí)，可以根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)及其運(yùn)行特性選用合適的型號(hào)和規(guī)格。電磁接觸器的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，使用壽命長。主接點(diǎn)是電磁接觸器需要維護(hù)的主要部分。在工程實(shí)際中，一般根據(jù)運(yùn)行時(shí)的聲音是否異常，或者通過觀察外觀來判斷接觸器工作是否正常，要想及時(shí)發(fā)現(xiàn)主接點(diǎn)的異常較為困難。有時(shí)發(fā)生

20、了意外事故，事后回想起來才意識(shí)到當(dāng)初的異常，但往往為時(shí)已晚。造成電磁接觸器燒損的原因有很多，例如設(shè)置場所的粉塵、環(huán)境空氣的溫度和濕度等的影響，絕緣劣化引起的故障電流的影響等，都可能引起電磁接觸器主接點(diǎn)燒損。 </p><p><b>　　四、結(jié)論 </b></p><p>　　電氣設(shè)備的故障會(huì)引起電力系統(tǒng)的事故，導(dǎo)致電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的中斷。應(yīng)對(duì)電氣設(shè)備管理模式進(jìn)行