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電氣設備的故障分析及預防措施
發布時間：2022-11-3 來源：巨力電力 浏覽次數：
電氣設備是電力系統的元件，其可(kě)靠工作直接關(guān)系到整個(gè)運轉系統的安全。文(wén)章對電氣設備故障進行了研究，分析了變電設備引起的故障，供電線路(lù)引起的故障，控制電路(lù)和(hé)控制設備引起的故障，并對管理模式的改變進行探索。
生産設備運轉中(zhōng)，有時會發生意想不到的事故，此時應能夠準确判斷事故産生的原因，以便盡快采取相應的對策。然而經驗表明，對于電氣故障來說，某些單純的故障在調查診斷期間有時卻意外地自動(dòng)恢複正常，而故障的原因卻始終不甚明了。對故障狀态的準确判斷是非常重要的，這是因為判斷的結果會對故障處理産生很大的影響。然而在事故現場，處理事故所允許的時間往往十分有限，又往往隻能利用簡單的測量儀表來進行檢測，這些情況都容易導緻對故障判斷的失誤。因此，必須對電氣設備的故障有足夠的認識。本文(wén)主要對電氣設備的故障進行了分析并進行了管理研究。
一、變電設備引起的故障
近年來，受變電設備已經基本上可(kě)以做到免維護，對于受變電設備關(guān)注程度則越來越低。但是，一旦受變電設備和(hé)機器(qì)發生故障，就會直接導緻所有工廠停工等重大事故發生。
變壓器(qì)絕緣性能下(xià)降、氣體壓力升高。油浸式變壓器(qì)的絕緣油與空氣相接觸時，就會因吸濕、氧化等作用而使絕緣油性能變壞，使變壓器(qì)線圈的絕緣性能變壞，從而使整個(gè)變壓器(qì)的絕緣性能下(xià)降。為了防止上述情況的發生，對于大容量變壓器(qì)，可(kě)在其内部密封氮氣，以防止絕緣油氧化。由于線圈的局部過熱和(hé)局部放電，以及鐵心的異常等原因，将會引起變壓器(qì)内部的溫度上升。溫度的上升将引起絕緣油熱分解和(hé)氧化，進而産生異常氣體并溶解或滞留于絕緣油中(zhōng)。上述情況較輕時，氣體壓力将顯示異常;如(rú)果有異常發熱或短(duǎn)路(lù)等情況發生，則氣體壓力将急劇升高，可(kě)導緻沖擊壓力繼電器(qì)動(dòng)作。為了對上述來自變壓器(qì)内部的故障實施保護，需要設置雙浮子(zǐ)繼電器(qì)。
變壓器(qì)、發電機線圈發生短(duǎn)路(lù)或接地。變壓器(qì)或發電機的線圈發生短(duǎn)路(lù)或接地時，其供電電路(lù)将被切斷，但是這種事故很少(shǎo)發生。首先，對這種類型的事故而言，在現場作緊急處理是不可(kě)能的，屬于必須回到制造廠進行修理的重大事故。如(rú)果是油浸式變壓器(qì)發生線圈短(duǎn)路(lù)或接地事故，則存在從短(duǎn)路(lù)部位的燒毀發展成變壓器(qì)火災的嚴重危險。因此，電氣設備技術(shù)标準中(zhōng)規定，對于額定容量為5MVA以上的變壓器(qì)，必須設置内部故障保護裝置，以便在發生故障時迅速切斷供電電路(lù)。為了達到上述目的，建議采用比率差動(dòng)繼電器(qì)。
停電作業(yè)失誤。因需要進行設備檢修，一般來說，變電所每年要進行1～2次的全停電作業(yè)。由于平時很少(shǎo)有與變電所設備直接接觸的機會，因此檢修時需要格外仔細地進行，即使這樣，有時還是會發生意想不到的錯誤。特别需要注意以下(xià)幾種情況：檢修後不要忘記檢查設備的接地線是否可(kě)靠接好;是否有檢修工具等忘記在控制櫃内;等等。實際上，上述錯誤往往是由檢修人員的漫不經心造成的，為了防止這些事故的發生，檢修作業(yè)後恢複确認環節是極其重要的。
二、供電線路(lù)引發的事故
因線路(lù)關(guān)系而發生的對地短(duǎn)路(lù)和(hé)線間短(duǎn)路(lù)事故也會引起系統停電，但要了解短(duǎn)路(lù)原因及其位置并不簡單。在最初設計線路(lù)時，就應當選擇适合使用設備的開關(guān)裝置和(hé)導線容量，以及嚴格按照電氣設備技術(shù)标準的要求進行施工。在正常環境使用的情況下(xià)，加強了線路(lù)絕緣的維護管理，在所使用的保護裝置和(hé)選擇和(hé)設定上采取了保護協調措施，使保護裝置的動(dòng)作更加合理，也杜絕了波及其他系統事故的可(kě)能性。交流三相電路(lù)和(hé)交流單相電路(lù)的理論很容易與工廠配電線路(lù)相結合，因此獲得了廣泛的應用。
變壓器(qì)中(zhōng)性點接地斷線。單相3線式變壓器(qì)可(kě)以輸出兩種電壓。當3線采用同樣粗細的導線時，與單相2線式相比，用銅量可(kě)以減少(shǎo)37.5%。單相3線式變壓器(qì)廣泛應用于照明、電熱負載，以及滿足一般單相負載的電力供應。變壓器(qì)的一次側為單相高壓、二次側為210V和(hé)105V兩個(gè)輸出電壓等級，二次側的中(zhōng)性線采用B類接地施工。因此，變壓器(qì)的對地電壓小于150V，還可(kě)以在發生高壓側與低壓側混線接觸時，防止低壓側電壓升高的危險。然而，當接地線已經斷線但變壓器(qì)仍然給負載供電時，這種情況是非常危險的，如(rú)果這時其他電壓相發生對地短(duǎn)路(lù)，則接地線的接地電阻值對于配電線路(lù)、變壓器(qì)及二次側的設備機器(qì)等都将産生很大的影響。
地下(xià)高壓電纜對地短(duǎn)路(lù)事故。從供電線路(lù)的條件、線路(lù)的保護、景觀上是否合适，以及所需要的經費等方面綜合考慮，工廠内部大多采用地下(xià)供電方式。因此工廠供電線路(lù)是不需要進行外觀檢驗和(hé)事故修理的，也正因為如(rú)此，電纜敷設場所的溫度應能保持穩定，從外傷保護的角度來說敷設場所應該是安全的。
地下(xià)電纜的敷設可(kě)以分為地溝式、地下(xià)管道式以及直接埋設式等幾種方式。當然，一旦發生對地短(duǎn)路(lù)或者線間短(duǎn)路(lù)事故時，地下(xià)供電方式将給故障點的确定和(hé)修理帶來很大困難。特别是對于大容量電纜，到貨時間需要1個(gè)月(yuè)以上，如(rú)果沒有庫存的備品，工廠将被迫長時間停産。因此，現場的實際情況是為了不影響生産，必須千方百計地對事故點進行最低限度的應急處理，以便能夠盡快送電。由于事故原因的多種多樣，在電纜施工時需要解決很多問(wèn)題，隻有充分做好預防保全工作，才有可(kě)能預防事故發生。
三、控制電路(lù)和(hé)控制設備引起的故障
斷路(lù)器(qì)投入錯誤。每當設備進行檢驗修理或改造作業(yè)完工後，需要将斷路(lù)器(qì)重新投入電源，以便确認電路(lù)運行是否已恢複正常。生産設備的電源電路(lù)由動(dòng)力電路(lù)和(hé)控制電路(lù)兩部分組成。一般來說，應首先激活控制電路(lù)的電源，繼電器(qì)和(hé)電磁開閉器(qì)不應發生異常動(dòng)作，在确認沒有警報等其他異常情況後，方可(kě)投入動(dòng)力電源。
線路(lù)電容對控制繼電器(qì)的影響。PLC和(hé)DCS等系統進行信号通(tōng)信時，需要快速處理大量的信息，為了防止上述幹擾事故的發生，最好采用不受上述感應作用影響的光纜通(tōng)信等專用通(tōng)信方式。
線路(lù)絕緣處理不良的影響。正常運行的設備未經報警就緊急停車(chē)，如(rú)果出了事故，多數是發生了短(duǎn)路(lù)或者對地短(duǎn)路(lù)事故，在這種情況下(xià)，由于保護裝置已經動(dòng)作，因此事故原因是可(kě)以調查清楚的。一般來說，生産線的自動(dòng)化程度是很高的，有一個(gè)運行環節故障停機，整個(gè)生産線就會停止運行，這時在中(zhōng)央監控室會發出“停車(chē)”警報。隻有檢修完畢排除故障後，生産線才能恢複正常的運行，如(rú)果經常發生停車(chē)事故，其原因調查起來就會很困難，但是可(kě)以說基本上是電氣方面的原因。
電磁接觸器(qì)燒損的背景。需要對運行中(zhōng)的負載頻繁進行起動(dòng)、停止控制時，可(kě)以使用電磁接觸器(qì)。選擇電磁接觸器(qì)時，可(kě)以根據負載的性質及其運行特性選用合适的型号和(hé)規格。電磁接觸器(qì)的結構堅固，使用壽命長。主接點是電磁接觸器(qì)需要維護的主要部分。在工程實際中(zhōng)，一般根據運行時的聲音是否異常，或者通(tōng)過觀察外觀來判斷接觸器(qì)工作是否正常，要想及時發現主接點的異常較為困難。有時發生了意外事故，事後回想起來才意識到當初的異常，但往往為時已晚。造成電磁接觸器(qì)燒損的原因有很多，例如(rú)設置場所的粉塵、環境空氣的溫度和(hé)濕度等的影響，絕緣劣化引起的故障電流的影響等，都可(kě)能引起電磁接觸器(qì)主接點燒損。
四、結論
電氣設備的故障會引起整個(gè)運行系統的故障，需要我們把精力投入到更加科學合理的電氣設備管理模式研究上來，不斷增強電氣設備運行的可(kě)靠性，提高電力系統的穩定性。
生産設備運轉中(zhōng)，有時會發生意想不到的事故，此時應能夠準确判斷事故産生的原因，以便盡快采取相應的對策。然而經驗表明，對于電氣故障來說，某些單純的故障在調查診斷期間有時卻意外地自動(dòng)恢複正常，而故障的原因卻始終不甚明了。對故障狀态的準确判斷是非常重要的，這是因為判斷的結果會對故障處理産生很大的影響。然而在事故現場，處理事故所允許的時間往往十分有限，又往往隻能利用簡單的測量儀表來進行檢測，這些情況都容易導緻對故障判斷的失誤。因此，必須對電氣設備的故障有足夠的認識。本文(wén)主要對電氣設備的故障進行了分析并進行了管理研究。
一、變電設備引起的故障
近年來，受變電設備已經基本上可(kě)以做到免維護，對于受變電設備關(guān)注程度則越來越低。但是，一旦受變電設備和(hé)機器(qì)發生故障，就會直接導緻所有工廠停工等重大事故發生。
變壓器(qì)絕緣性能下(xià)降、氣體壓力升高。油浸式變壓器(qì)的絕緣油與空氣相接觸時，就會因吸濕、氧化等作用而使絕緣油性能變壞，使變壓器(qì)線圈的絕緣性能變壞，從而使整個(gè)變壓器(qì)的絕緣性能下(xià)降。為了防止上述情況的發生，對于大容量變壓器(qì)，可(kě)在其内部密封氮氣，以防止絕緣油氧化。由于線圈的局部過熱和(hé)局部放電，以及鐵心的異常等原因，将會引起變壓器(qì)内部的溫度上升。溫度的上升将引起絕緣油熱分解和(hé)氧化，進而産生異常氣體并溶解或滞留于絕緣油中(zhōng)。上述情況較輕時，氣體壓力将顯示異常;如(rú)果有異常發熱或短(duǎn)路(lù)等情況發生，則氣體壓力将急劇升高，可(kě)導緻沖擊壓力繼電器(qì)動(dòng)作。為了對上述來自變壓器(qì)内部的故障實施保護，需要設置雙浮子(zǐ)繼電器(qì)。
變壓器(qì)、發電機線圈發生短(duǎn)路(lù)或接地。變壓器(qì)或發電機的線圈發生短(duǎn)路(lù)或接地時，其供電電路(lù)将被切斷，但是這種事故很少(shǎo)發生。首先，對這種類型的事故而言，在現場作緊急處理是不可(kě)能的，屬于必須回到制造廠進行修理的重大事故。如(rú)果是油浸式變壓器(qì)發生線圈短(duǎn)路(lù)或接地事故，則存在從短(duǎn)路(lù)部位的燒毀發展成變壓器(qì)火災的嚴重危險。因此，電氣設備技術(shù)标準中(zhōng)規定，對于額定容量為5MVA以上的變壓器(qì)，必須設置内部故障保護裝置，以便在發生故障時迅速切斷供電電路(lù)。為了達到上述目的，建議采用比率差動(dòng)繼電器(qì)。
停電作業(yè)失誤。因需要進行設備檢修，一般來說，變電所每年要進行1～2次的全停電作業(yè)。由于平時很少(shǎo)有與變電所設備直接接觸的機會，因此檢修時需要格外仔細地進行，即使這樣，有時還是會發生意想不到的錯誤。特别需要注意以下(xià)幾種情況：檢修後不要忘記檢查設備的接地線是否可(kě)靠接好;是否有檢修工具等忘記在控制櫃内;等等。實際上，上述錯誤往往是由檢修人員的漫不經心造成的，為了防止這些事故的發生，檢修作業(yè)後恢複确認環節是極其重要的。
二、供電線路(lù)引發的事故
因線路(lù)關(guān)系而發生的對地短(duǎn)路(lù)和(hé)線間短(duǎn)路(lù)事故也會引起系統停電，但要了解短(duǎn)路(lù)原因及其位置并不簡單。在最初設計線路(lù)時，就應當選擇适合使用設備的開關(guān)裝置和(hé)導線容量，以及嚴格按照電氣設備技術(shù)标準的要求進行施工。在正常環境使用的情況下(xià)，加強了線路(lù)絕緣的維護管理，在所使用的保護裝置和(hé)選擇和(hé)設定上采取了保護協調措施，使保護裝置的動(dòng)作更加合理，也杜絕了波及其他系統事故的可(kě)能性。交流三相電路(lù)和(hé)交流單相電路(lù)的理論很容易與工廠配電線路(lù)相結合，因此獲得了廣泛的應用。
變壓器(qì)中(zhōng)性點接地斷線。單相3線式變壓器(qì)可(kě)以輸出兩種電壓。當3線采用同樣粗細的導線時，與單相2線式相比，用銅量可(kě)以減少(shǎo)37.5%。單相3線式變壓器(qì)廣泛應用于照明、電熱負載，以及滿足一般單相負載的電力供應。變壓器(qì)的一次側為單相高壓、二次側為210V和(hé)105V兩個(gè)輸出電壓等級，二次側的中(zhōng)性線采用B類接地施工。因此，變壓器(qì)的對地電壓小于150V，還可(kě)以在發生高壓側與低壓側混線接觸時，防止低壓側電壓升高的危險。然而，當接地線已經斷線但變壓器(qì)仍然給負載供電時，這種情況是非常危險的，如(rú)果這時其他電壓相發生對地短(duǎn)路(lù)，則接地線的接地電阻值對于配電線路(lù)、變壓器(qì)及二次側的設備機器(qì)等都将産生很大的影響。
地下(xià)高壓電纜對地短(duǎn)路(lù)事故。從供電線路(lù)的條件、線路(lù)的保護、景觀上是否合适，以及所需要的經費等方面綜合考慮，工廠内部大多采用地下(xià)供電方式。因此工廠供電線路(lù)是不需要進行外觀檢驗和(hé)事故修理的，也正因為如(rú)此，電纜敷設場所的溫度應能保持穩定，從外傷保護的角度來說敷設場所應該是安全的。
地下(xià)電纜的敷設可(kě)以分為地溝式、地下(xià)管道式以及直接埋設式等幾種方式。當然，一旦發生對地短(duǎn)路(lù)或者線間短(duǎn)路(lù)事故時，地下(xià)供電方式将給故障點的确定和(hé)修理帶來很大困難。特别是對于大容量電纜，到貨時間需要1個(gè)月(yuè)以上，如(rú)果沒有庫存的備品，工廠将被迫長時間停産。因此，現場的實際情況是為了不影響生産，必須千方百計地對事故點進行最低限度的應急處理，以便能夠盡快送電。由于事故原因的多種多樣，在電纜施工時需要解決很多問(wèn)題，隻有充分做好預防保全工作，才有可(kě)能預防事故發生。
三、控制電路(lù)和(hé)控制設備引起的故障
斷路(lù)器(qì)投入錯誤。每當設備進行檢驗修理或改造作業(yè)完工後，需要将斷路(lù)器(qì)重新投入電源，以便确認電路(lù)運行是否已恢複正常。生産設備的電源電路(lù)由動(dòng)力電路(lù)和(hé)控制電路(lù)兩部分組成。一般來說，應首先激活控制電路(lù)的電源，繼電器(qì)和(hé)電磁開閉器(qì)不應發生異常動(dòng)作，在确認沒有警報等其他異常情況後，方可(kě)投入動(dòng)力電源。
線路(lù)電容對控制繼電器(qì)的影響。PLC和(hé)DCS等系統進行信号通(tōng)信時，需要快速處理大量的信息，為了防止上述幹擾事故的發生，最好采用不受上述感應作用影響的光纜通(tōng)信等專用通(tōng)信方式。
線路(lù)絕緣處理不良的影響。正常運行的設備未經報警就緊急停車(chē)，如(rú)果出了事故，多數是發生了短(duǎn)路(lù)或者對地短(duǎn)路(lù)事故，在這種情況下(xià)，由于保護裝置已經動(dòng)作，因此事故原因是可(kě)以調查清楚的。一般來說，生産線的自動(dòng)化程度是很高的，有一個(gè)運行環節故障停機，整個(gè)生産線就會停止運行，這時在中(zhōng)央監控室會發出“停車(chē)”警報。隻有檢修完畢排除故障後，生産線才能恢複正常的運行，如(rú)果經常發生停車(chē)事故，其原因調查起來就會很困難，但是可(kě)以說基本上是電氣方面的原因。
電磁接觸器(qì)燒損的背景。需要對運行中(zhōng)的負載頻繁進行起動(dòng)、停止控制時，可(kě)以使用電磁接觸器(qì)。選擇電磁接觸器(qì)時，可(kě)以根據負載的性質及其運行特性選用合适的型号和(hé)規格。電磁接觸器(qì)的結構堅固，使用壽命長。主接點是電磁接觸器(qì)需要維護的主要部分。在工程實際中(zhōng)，一般根據運行時的聲音是否異常，或者通(tōng)過觀察外觀來判斷接觸器(qì)工作是否正常，要想及時發現主接點的異常較為困難。有時發生了意外事故，事後回想起來才意識到當初的異常，但往往為時已晚。造成電磁接觸器(qì)燒損的原因有很多，例如(rú)設置場所的粉塵、環境空氣的溫度和(hé)濕度等的影響，絕緣劣化引起的故障電流的影響等，都可(kě)能引起電磁接觸器(qì)主接點燒損。
四、結論
電氣設備的故障會引起整個(gè)運行系統的故障，需要我們把精力投入到更加科學合理的電氣設備管理模式研究上來，不斷增強電氣設備運行的可(kě)靠性，提高電力系統的穩定性。
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