电气故障分析

电气故障分析（精选十篇）

电气故障分析 篇1

电机绕组过热烧毁故障一是制造缺陷:多数是匝间短路, 也有较少的相间短路、极相组短路或对地击穿。二是由于使用不当:单相运转, 过载, 三相绕组星三角连接错误或一相接反;受潮污染的电机, 不进行烘干就投入运行。拆机检查, 绕组烧坏处为暗黑色, 有焦味。只烧坏一个线圈中的几匝导线, 属匝间短路。烧坏几个线圈, 多半是同一极相组进出线短路。如果烧坏一相, 则三角形连接绕组一相断线;烧坏两相, 则星形连接绕组一相断路。三相绕组全部烧坏, 可能电机长期过载、低电压重载运转, 或接线有误、转子卡住堵转、起动不顺。

电机过热, 应马上测三相电流。在一相匝间短路时, 常常两相电流比正常值大, 有一相为短路相, 另一相电流较小, 有时小于正常值。应迅速拆开端盖, 用手摸每个线圈的端部, 如果某线圈比其他线圈烫手, 就是该线圈短路。电机带载运行中如果发生缺相, 转速就突然下降, 非断电相的相电流会增加到额定电流的1.5倍 (星形接法) 或二倍 (三角形接法) 以上, 而不堵转。电机缺相如果在停机期间发生, 就不能重新起动 (星形连接) 或顺利升速 (三角形连接) 。

三相绕组如果有一相首尾反接, 起动转矩则大幅下降, 稍带负载就不能升到额定转速, 三相空载电流明显增大且不平衡, 噪声振动异常, 即使空载也会发热。电机满载连续运行时, 电源电压过高或过低 (偏离额定电压士10%) , 三相电压不平衡, 星形接法误接成三角形均会使负载电流猛增、绕组过热。

2 对地击穿及相间短路

电机特别是高压电机运行中出现对地或相间击穿, 极易引起电网跳闸停电事故, 而击穿所产生的电弧和过热, 还能造成导线熔断、铁心局部烧熔及匝间短路。电机接地不良还会威胁人的安全。

2.1 低压电机

散嵌绕组对铁心的电位差, 由槽绝缘隔离;两相绕组之间的电位差, 由槽内层间垫条和端部隔相绝缘来隔离。散嵌绕组一般手工下线, 利于采用较高的槽满率、较短的线圈端部, 成本比半自动下线低。槽绝缘在绕组嵌线整形中受到机械损伤, 是半成品耐压合格率下降的原因。

1) 槽绝缘的机械强度差槽绝缘底部伸出铁心处撕裂, 槽口弯折处被槽楔刮破。散嵌绕组的槽绝缘、槽内层间绝缘和端部相间绝缘, 均采用薄膜复合材料。主绝缘为合成薄膜, 承受电场作用;双面粘结合成纤维非织布, 可加强刚度和机械强度。B级和F级绝缘绕组, 一般采用聚醋薄膜聚醋纤维非织布柔软复合箔 (DMD) , 其中F级DMD采用F级粘合剂和优质薄膜。H级绝缘绕组, 采用聚酞亚胺薄膜耐高温合成纤维纸复合箔 (NHN) 。槽绝缘入厂要抽检:纵横向抗张力;常态及热态受潮击穿电压;厚度和外观等。2) 绕组结构的工艺性差槽满率过高 (大于78%~81%) ;导线太粗;2极电机绕组节距过大 (双层绕组应为2/3) ;铁心参差不齐, 槽内有效面积小于冲片槽形面积, 槽满率人为提高, 嵌线困难。3) 线圈绕制不整齐, 嵌线操作不当, 导线交叉, 敲打过猛;铁心槽内凹凸不平、杂物清理不净;绕组端部过长、连线绑扎不妥, 导线碰端盖。4) 散嵌绕组槽内层间垫条太短或垫偏, 相邻两相线圈端部的隔相绝缘未垫好, 连接线套管擦破, 可能造成相间短路。低压模成硬绕组层间垫条太短, 相邻两线圈端部漏包相间绝缘, 也可能造成相间击穿。

2.2 高压电机

高压线圈的对地绝缘直接绕包在线圈上, 其介电性能在嵌线前已检测。嵌线后耐压合格率低 (达到98%以上) , 一般是因下列因素造成绝缘受到机械损伤:线圈的形状和尺寸公差 (直线部分的宽度和高度, 两直线边的夹角, 节距, 鼻高) 不符合要求;大节距线圈的端部绝缘, 嵌线前固化不当, 缺乏柔软性;吊放最后节距线圈时预热温度不够;端箍内径与线圈鼻端外径不匹配。高压电机大修中使用与内在质量问题:1) 粉尘或油污侵入线圈和铁心缝隙, 在电磁振动作用下研磨绝缘;粉尘与油污结合成硬壳, 在热应力作用下使绝缘开裂;粉尘缩短爬电距离, 造成线圈端部及连线对铁心齿压板和其他金属件跳火爬电。2) 绝缘老化收缩, 槽楔和端部绑扎松动, 铁心槽内垫条松动, 加速绝缘电腐蚀和机械磨损。3) 电机多次过载, 绝缘表面变色, 脱壳分层, 线圈在伸出铁心槽口处鼓胀开裂。4) 线圈与铁心槽壁的间隙过大, 线圈表面防晕性能差, 在高原地区长期运行后受电晕侵蚀。

高压电机相间击穿的原因为:线圈出线头绝缘拆裂, 端箍绝缘未刷漆引起表面爬电;端部绝缘与直线延伸段绝缘的交接搭口包扎不良;连接线绝缘被焊锡刺破;线圈与端箍绑扎不牢, 在电磁力作用下绝缘磨损。

2.3 绕线转子

为简化转子绕组的机械防护结构, 绕线型异步电机的极数都在4级以上。小型电机转子采用双层叠绕组, 绝缘结构与低压定子绕组基本相同。为提高承受离心力的强度, 绕组端部内圆用转子支架支撑, 外圆用无纬玻璃丝带绑扎。下列因素会引起绝缘机械损伤:即槽楔太小, 车转子外圆时冲片倒斜;转子支架绝缘低于铁心槽底, 绕组端部绑扎前预热不充分, 整形绑箍时受力过猛;无纬绑扎带储存期超限, 胶合固化不良, 绕组浸漆固化不佳, 导线受离心力和切向力作用而松动磨损。

大中型电机绕线转子使用双层整距杆形波绕组, 以节省极间连线。线圈铜排槽内段卷包环氧玻璃粉云母箔, 端部绕包粉云母带, 对地绝缘较为可靠。但端部上下层铜排需用并头套锡焊或银铜焊, 以下原因会造成并头套相间短路:套间爬电距离短, 并头套漏包隔相绝缘;残留焊料将并头套与转子支架短接;电机过载并头套开焊, 电弧飞溅;焊接过热烧焦端部绝缘。

3 绝缘电阻低

长期闲置在潮湿中的电机, 水分子渗入绝缘的毛细孔和裂缝, 或在亲水性绝缘材料表面凝结成水膜, 可能使绝缘介质中的导电离子增多, 绝缘电阻降低, 介质电导损耗剧增。整体严重受潮的电机, 如果未经干燥就投入运行, 绕组就容易击穿。以往A、E级绝缘的低压电机, 一些绝缘材料是由多孔亲水性植物纤维组成 (如青壳纸、纱包线) , 内含有机养料, 容易吸潮长霉。B、F级绝缘均用非极性高分子合成材料, 电机绝缘电阻不合格较少。与大气直接接触的导电零件, 若电气间隙或爬电距离达不到规定, 在潮湿中表面绝缘电阻较低。

1) 电机引线及接线板的表面绝缘电阻低接线盒可用空间小, 接线螺栓对地及相间的电气间隙或爬电距离不够;环氧酚醛玻璃纤维等热固性塑料压制的接线座未充分压实固化, 或表面的漆膜划破;层压制品机械加工面未涂漆封闭;引线电缆浸烘后老化开裂, 引线接头绝缘未同绕组一起浸漆;接线盒密封性不良。2) 绕组端部的表面绝缘电阻低绕线转子端部支架绝缘包扎不良, 并头套未外包绝缘, 并头套对支架的爬电距离短;低压定子模成绕组层间垫条太薄, 相间爬电距离短;轴承漏油, 绕组端部污染。3) 接线板、集电环等塑料压制件, 耐漏电性差, 受潮或污染后表面放电, 在电弧作用下局部过热烧焦、变形、龟裂, 形成导电通路。接线盒可能出现火花、电弧的部件其机械强度、防护性能、端子与外壳的电气间隙及沿表面的漏电距离、发热温度、绝缘材料的阻燃性和耐漏电性, 均要符合安全要求。

摘要：本文主要对异步电机的绕组烧毁故障、对地击穿及相间短路、绝缘电阻低等故障进行了分析。

电气设备故障分析及管理研究 篇2

关键词：电气设备;故障变电设备;线路;控制电路

工厂设备运转中，有时会发生意想不到的事故，此时应能够准确判断事故产生的原因，以便尽快采取相应的对策。然而经验表明，对于电气故障来说，某些单纯的故障在调查诊断期间有时却意外地自动恢复正常，而故障的原因却始终不甚明了。对故障状态的准确判断是非常重要的，这是因为判断的结果会对故障处理产生很大的影响。然而在事故现场，处理事故所允许的时间往往十分有限，又往往只能利用简单的测量仪表来进行检测，这些情况都容易导致对故障判断的失误。因此，必须对电气设备的故障有足够的认识。本文主要对电气设备的故障进行了分析并进行了管理研究。

一、变电设备引起的故障

近年来，受变电设备已经基本上可以做到免维护，我们的工作精力也因此转移到生产线的控制和改造上来，对于受变电设备关注程度则越来越低。但是，一旦受变电设备和机器发生故障，就会直接导致所有工厂停工等重大事故发生。有些时候，常常没有准备必要的备用设备，也没有其他应急处理预案，这种情况下，在工厂内部可供选择的应急处理手段将十分有限。在警报已发出的情况下，若原因已经确认，能够及时处理的应该尽快处理，一旦处理延迟或者难以恢复，则事故的危害程度将会进一步增大。

1.变压器绝缘性能下降、气体压力升高

油浸式变压器的绝缘油与空气相接触时，就会因吸湿、氧化等作用而使绝缘油性能变坏，使变压器线圈的绝缘性能变坏，从而使整个变压器的绝缘性能下降。为了防止上述情况的发生，对于大容量变压器，可在其内部密封氮气，以防止绝缘油氧化。由于线圈的局部过热和局部放电，以及铁心的异常等原因，将会引起变压器内部的温度上升。温度的上升将引起绝缘油热分解和氧化，进而产生异常气体并溶解或滞留于绝缘油中。上述情况较轻时，气体压力将显示异常;如果有异常发热或短路等情况发生，则气体压力将急剧升高，可导致冲击压力继电器动作。为了对上述来自变压器内部的故障实施保护，需要设置双浮子继电器。

2.变压器、发电机线圈发生短路或接地

变压器或发电机的线圈发生短路或接地时，其供电电路将被切断，但是这种事故很少发生。首先，对这种类型的事故而言，在现场作紧急处理是不可能的，属于必须回到制造厂进行修理的重大事故。如果是油浸式变压器发生线圈短路或接地事故，则存在从短路部位的烧毁发展成变压器火灾的严重危险。因此，电气设备技术标准中规定，对于额定容量为5MVA以上的变压器，必须设置内部故障保护装置，以便在发生故障时迅速切断供电电路。为了达到上述目的，建议采用比率差动继电器。

3.停电作业失误

因需要进行设备检修，一般来说，工厂的变电所每年要进行1～2次的全停电作业。由于平时很少有与变电所设备直接接触的机会，因此检修时需要格外仔细地进行，即使这样，有时还是会发生意想不到的错误。特别需要注意以下几种情况：检修后不要忘记检查设备的接地线是否可靠接好;是否有检修工具等忘记在控制柜内;等等。实际上，上述错误往往是由检修人员的漫不经心造成的，为了防止这些事故的发生，检修作业后恢复确认环节是极其重要的。

二、供电线路引发的事故

因线路关系而发生的对地短路和线间短路事故也会引起系统停电，但要了解短路原因及其位置并不简单。如果线路出现烧毁或断线，对于低压电路，作应急处理还比较容易，但对于高压电路来说，修理或变更线路路径就不是一件容易的事情了。因此，在最初设计线路时，就应当选择适合使用设备的开关装置和导线容量，以及严格按照电气设备技术标准的要求进行施工。在正常环境使用的情况下，加强了线路绝缘的维护管理，在所使用的保护装置和选择和设定上采取了保护协调措施，使保护装置的动作更加合理，也杜绝了波及其他系统事故的可能性。交流三相电路和交流单相电路的理论很容易与工厂配电线路相结合，因此获得了广泛的应用。

1.变压器中性点接地断线

单相3线式变压器可以输出两种电压。当3线采用同样粗细的导线时，与单相2线式相比，用铜量可以减少37.5%。单相3线式变压器广泛应用于工厂照明、电热负载，以及满足一般单相负载的电力供应。变压器的一次侧为单相高压、二次侧为210V和105V两个输出电压等级，二次侧的中性线采用B类接地施工。因此，变压器的对地电压小于150V，从安全上来说，还可以在发生高压侧与低压侧混线接触时，防止低压侧电压升高的危险。然而，当接地线已经断线但变压器仍然给负载供电时，这种情况是非常危险的，如果这时其他电压相发生对地短路，则接地线的接地电阻值对于配电线路、变压器及二次侧的设备机器等都将产生很大的影响。

2.地下高压电缆对地短路事故

从供电线路的条件、线路的保护、景观上是否合适，以及所需要的经费等方面综合考虑，工厂内部大多采用地下供电方式。因此工厂供电线路是不需要进行外观检验和事故修理的，也正因为如此，电缆敷设场所的温度应能保持稳定，从外伤保护的角度来说敷设场所应该是安全的。

地下电缆的敷设可以分为地沟式、地下管道式以及直接埋设式等几种方式。当然，一旦发生对地短路或者线间短路事故时，地下供电方式将给故障点的确定和修理带来很大困难。特别是对于大容量电缆，到货时间需要1个月以上，如果没有库存的备品，工厂将被迫长时间停产。因此，现场的实际情况是为了不影响生产，必须千方百计地对事故点进行最低限度的应急处理，以便能够尽快送电。由于事故原因的多种多样，在电缆施工时需要解决很多问题，只有充分做好预防保全工作，才有可能预防事故发生。

三、控制电路和控制设备引起的故障

机床电气系统常见故障分析 篇3

摘要：本文分析了机床电气系统常见故障类型，并分析了引起故障的常见原因。并通过实例讲解了故障分析要从整个系统出发，全面系统的进行分析。关键词：故障分析断路电流0.前言机床进行机械加工设备的统称，按加工方式分车床、铣床、磨床、镗床等，按自动化控制程度分普通机床和数控机床两大类。1.普通机床组成普通机床是应用最广泛，而且是现在仍然在应用的设备。普通机床有三部分组成机床主体、电气控制系统、液压控制系统。机床主体不仅是机床的电气控制系统和液压控制系统的安装基础，同时也是对机械零件进行加工的部位。液压控制系统是为了提高加工能量，更好地进行零件加工，利用液压控制系统将液压能转化为机械能，提高了机床的输出力量。电气控制系统是机床的核心，通过它控制着机床的整个工作过程。它由压电器和相关线路组成。低压电器包括：接触器、继电器、按钮、行程开关、熔断器、热继电器、低压断路器、隔离器、磁铁、电磁离合器、电动机等。2.普通机床常见故障分析机床电气系统常见故障有线路和元器件的断路、短路、接地、虚接等故障，致这些故障的原因也各不相同。1）断路故障断路故障是机床中最常见的故障。由于电气控制系统控制的是电流流动的方向、大小，而电流的产生与电压和电阻有直接关系。常见机床控制系统的电压是380V的动力电，是通过电网提供给机床的，而电网电压是有一定波动的，不是恒定不变的，因此有些机床设计有稳压系统，尽量使机床获得的电压稳定，如果稳压系统故障导致电压过高，就会使机床电气控制系统电流过大，烧毁元器件，导致机床电气系统断路故障。一些没有设计稳压系统的机床在内部元件性能下降或人为操作不当的时候更容易使机床出现断路故障。如：一台CM6132型机床，最近总出现烧毁熔断器的故障，每次检查都是熔断器断路，更换新的熔断器，故障排除。如此反复几次，维修人员很郁闷，经过商讨后，为了不耽误工作任务，维修人员决定在下班后对机床进行检修，查找导致故障的原因。维修人员对机床的电动机、继电器、开关、线路、液压系统、机床主体等进行了的全面检测，机床的零部件没有问题，维修人员还进行了试车，机床工作状况良好，工作性能正常。一切正常，维修工作陷入困境，维修人员也一筹莫展，只能建议操作人员先继续使用机床，使用过程中注意观察一下，当出现故障时机床出现的故障现象，及时通知维修人员来检测。机床正常运行了一天的时间，第二天上午故障又出现了。操作人员立即通知了维修人员，维修人员到达现场对机床进行了全面的检测，发现只是熔断器断路了，其他零部件正常，这次检测进行的时间比较长，也进行的比较全面彻底。更换熔断器后，机床运转正常，几个维修人员又无计可施了。中午休息了，几个维修人员仍然围在机床前，这时有一名维修人员发现，这个操作台生产的废品件明显比其他机床产生的废品要多，于是就询问了一下操作人员，操作人员说，他是最近才来单位的，以前使用的车床和现在单位使用的车床型号不同对吃刀量的控制还不太灵活，因此生产的废品才要多一些。于是维修人员考虑是否是由于操作人员操作的不太熟练，导致操作不当引起的机床断路故障。下午上班后维修人员有意的在操作人员附近停留，观察操作人员的操作步骤、方式、方法、调整量等。经过一下午的观察，维修人员普遍感觉到这名维修人员，为了加快工作进度，对吃刀量的调整偏大，严重的时候会有瞬间停转的现象，好在操作人员工作经验丰富、反应迅速，一旦发现停转立刻退刀，机床又恢复运转。了解到这些情况，维修人员终于找到了故障的根本原因。维修人员跟操作人员说明了他在操作上的不正确做法，并告诉他适中的吃刀量不但不会降低生产效率，还会提高产品质量、成品率。为什么吃刀量过大会导致机床断路故障呢？其实原因很简单，机床吃刀量调整的过大，在机床运转过程中车车削的阻力就大，当机床车削阻力大于电机提供的动力时，电机就停转，电机停转时间过长，电路中的电流就会超过熔断器的额定电流，熔断器烧断。电机瞬间停转，时间较短的时候，机床电路中的电流还没有达到机床电路熔断器的额定电流，因此熔断器没有烧毁，机床继续运转。通过这个例子说明正常的机械磨损导致的故障是人们经常思考的，但我们更深入的思考，发现机床始终是由人来控制的，操作人员的素质，直接决定了机床的使用寿命和故障率，同时人为因素导致的故障，也是我们在故障诊排除时必须要考虑的重要影响因素，要从机床的整个系统出发分析故障原因。2）短路故障短路故障的出现，往往是伴随在断路故障中，当电路中有元件短路时，电路电流增大，超过熔断器额定电流，熔断器烧毁，导致机床断路故障；如果是电气系统中带有线圈的元器件局部短路，电路中的电流虽然增大，但是没有超过熔断器的额定电流，熔断器不会烧断，但是机床输出的动力下降，切削的量会下降，影响工作效率。如果遇到熔断器断路故障，更换熔断器后，机床运转熔断器再次烧断的故障，就要考虑是否机床内部有短路的地方，因为机床短路故障引起的机床断路故障现象。3）接地故障接地故障一个严重威胁操作人员生命安全的故障。机床接地线作用是为保护操作者的人身安全，避免因为机床漏电造成对操作者的伤害；消除电磁干扰，降低对弱电设备和导线的干扰影响；避免因为电焊机或者打雷而形成的浪涌或尖峰对用电设备造成损坏。如果操作人员在操作过程中，感觉机床电人，因该立即停机，让维修人员查找漏电部件、检查接地线。4）虚接故障虚接故障是机床中比较隐蔽的故障，查找的难度较大。引起机床电气系统虚接故障的原因有安装螺栓松动，导致接触不良；电气系统电路电压过大或内部元器件局部短路，导致电气系统电路电流长时间偏大，导致接触点烧蚀（如继电器触点，线路连接点等）。虚接故障虽然难查，但是仔细观察故障症状还是会明顯的；在电器元件难于拆卸的位置可以通过使用电流流钳测量电路电流的方法，进行分析、查找。3.小结机床电气系统故障主要包括：断路、短路、接地、虚接四种，通过对四种故障原因的分析，使我们对引起故障的根本原因及电路中电流的变化，有了较为清晰的认识，为我们今后查找机床故障，提供了有力的保障。参考文献： [1]王炳实.机床电气控制[M].北京：机械工业出版社，2009（7）

电气设备故障分析 篇4

1 变压设备造成的故障

现在, 随着科技的进步, 受变电设备已经基本上能够做到免维护了, 这就让技术人员能够将精力放在生产控制和改造上, 这样能够让电气设备有一个更加平稳的发展空间, 但是, 这样也导致了受变电设备的关注率越来越低, 对于出现的问题, 不能够得到及时的解决。而受变电设备一旦出现问题, 就会导致很严重的后果, 甚至会造成工厂停工等重大的事故发生。因为对于受变电没有很好的预案, 一旦发生事故, 很可能没有备用的设备进行更换, 也没有紧急的预案来进行处理, 这种情况出现, 整个工厂就会处于一个很紧张的状态, 因为他们能够进行的紧急手段也十分的有限。一旦警报已经拉响, 就要在最短的时间之内进行检测, 找出原因来解决事故, 如果已经确认了事故产生的原因, 那么就要在最短的时间内进行修复, 这样才能够保障电气设备的正常运行, 一旦没有及时进行处理, 对于设备产生的危害就会更大, 对于整个工厂的生产都会造成影响。

1.1 变压器性能不断的下降

油浸式变压器的绝缘油与空气相接触时, 就会因吸湿、氧化等作用而使绝缘油性能变坏, 使变压器线圈的绝缘性能变坏, 从而使整个变压器的绝缘性能下降。为了防止上述情况的发生, 对于大容量变压器, 可在其内部密封氮气, 以防止绝缘油氧化。

1.2 变压器、发电机产生的危害

变压器或发电机的线圈发生短路或接地时, 其供电电路将被切断, 但是这种事故很少发生。首先, 对这种类型的事故而言, 在现场作紧急处理是不可能的, 属于必须回到制造厂进行修理的重大事故。如果是油浸式变压器发生线圈短路或接地事故, 则存在从短路部位的烧毁发展成变压器火灾的严重危险。

1.3 停电作业导致的失误

因需要进行设备检修, 一般来说, 工厂的变电所每年要进行1~

2 次的全停电作业。

由于平时很少有与变电所设备直接接触的机会, 因此检修时需要格外仔细地进行, 即使这样, 有时还是会发生意想不到的错误。

2 供电线路造成的事故

供电线路会因为线路的关系发生短路现象, 这种短路现象能够引起系统的停电, 一旦系统停电就会对整个系统的正常的运行造成很大的影响, 同时还要对于电路发生短路的现象进行了解, 这也不是一件很容易的事情, 线路短路有着很多方面的共同作用, 能够引起很多地方的短路, 这就要进行不断地检测。如果线路出现了烧毁或者断线, 在低压电路中是一个比较容易处理的问题, 应急措施及时到位就不会造成很大的影响, 但对于高压线路来说, 修理或者变更线路就不是一件容易的事情了, 它能够产生很多的伴随性的因素, 导致很多地方都会发生改变。

2.1 变压器中的断线

单相3线式变压器可以输出两种电压。当3线采用同样粗细的导线时, 与单相2线式相比, 用铜量可以减少37.5%。单相3线式变压器广泛应用于工厂照明、电热负载, 以及满足一般单相负载的电力供应。变压器的一次侧为单相高压、二次侧为210V和105V两个输出电压等级, 二次侧的中性线采用B类接地施工。因此, 变压器的对地电压小于150V, 从安全上来说, 还可以在发生高压侧与低压侧混线接触时, 防止低压侧电压升高的危险。

2.2 地下高压的短路现象

从供电线路的条件、线路的保护、景观上是否合适, 以及所需要的经费等方面综合考虑, 工厂内部大多采用地下供电方式。因此工厂供电线路是不需要进行外观检验和事故修理的, 也正因为如此, 电缆敷设场所的温度应能保持稳定, 从外伤保护的角度来说敷设场所应该是安全的。

3 控制电路和控制设备引起的故障

控制电路现在已经得到了很大的发展, 已经进入进本控制软件阶段, 已经很少有硬件来进行控制了。软件相对与硬件来说在出现问题时比较容易进行处理, 同时利用软件可以实现复杂的控制, 让机器出现的故障能够更容易的被人们所找出原因, 进行很好地处理。但是, 软件系统也存在着缺点, 软件系统的动作信号比较弱, 环境温度和噪音对控制信号的影响也很大, 不能对他们的产生进行忽视, 让控制电路和设备使用的零件与保护装置对于整个电气设备造成很大的危害, 这些都有很多的种类, 需要对其进行严格的检测, 找出最适合的一种, 这也要求仓库的存货是足够的, 能够应对不时之需。

3.1 断路器投入错误

每当设备进行检验修理或改造作业完工后, 需要将断路器重新投入电源, 以便确认电路运行是否已恢复正常。生产设备的电源电路由动力电路和控制电路两部分组成。一般来说, 应首先激活控制电路的电源, 继电器和电磁开闭器不应发生异常动作, 在确认没有警报等其他异常情况后, 方可投入动力电源。

3.2 线路电容对控制继电器的影响

表面上看是可编程控制器模块的装配施工, 从实际运行来看, 有时会出现继电器动作不稳定甚至不动作。另外, 常使用传感器来控制远处的电动机, 使之起动、制动或调速。当控制线路附件有交流动力线路通过时, 动力线路就会在线路电容的作用下在附件的控制线路中产生感应电压, 从而对控制装置的正常工作产生不利影响。

4 结束语

电气设备的故障会引起电力系统的事故, 导致电力系统正常运行的中断。应对电气设备管理模式进行探索, 研究更加科学合理的电气设备管理模式, 增强电气设备运行的可靠性, 提高电力系统的稳定性。

摘要：电力设备是发电机、变压器、电力线路、断路器等共同构成了电力设备。同时在电力系统中, 电路设备有是一个元件, 通过电力设备的平稳运行, 能够促进各个部件能够直接的在工作中起到作用。一个电气设备出现故障很多都是由于使用不当导致的, 这就要对工作人员在工作中对于设备的正常运行进行监督保障, 同时也要注重设备的保养, 对于线路的检查也要及时。而文章主要是对于电气设备的故障进行研究, 对于出现的故障能够进行分析, 供电线路引起的故障、控制电路和控制设备引起的故障, 都要进行注重, 不断的进行着研究与查看, 同时也要对于管理模式的改变进行探索, 找出一个能够适合电气设备的研究方案。

关键词：电气设备,故障检测,线路,控制电路

参考文献

[1]孙守信.电气设备的红外线设备[Z].[1]孙守信.电气设备的红外线设备[Z].

[2]李和德.电气设备的引入方式[Z].[2]李和德.电气设备的引入方式[Z].

科研单位配电房电气故障分析 篇5

关键词科研单位;配电房;电气故障;分析

电气故障分析及处理方法是电工和电气技术人员必须掌握的一门实用技术,熟悉而准确地排除电气故障是每个电气工作人员必须具有的基本功,尤其是科研单位和一级负载单位的电工。他们技术的好坏,直接关系到科研成果的研制和人们生命财产的安全。这就要求电气工作人员不仅需要掌握电工基本理论,而且还要不断地积累实践经验、从实践中学习。现将配电房电气故障的主要原因及解决方法总结如下。

1配电房三相负荷不平衡

配电房三相负荷不平衡指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致,且幅值差超过规定范围。三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害,主要有:一是降低变压器的出力,危及配电变压器的安全和寿命。二是使电动机定子的铜损增加,产生制动转矩,从而降低电动机的最大转矩和过载能力。三是引起发电机的附加发热和振动,危及安全运行和正常出力。四是增加输电线路的损耗。电压每降低10%,线路损失增加17%。此外,在低压配电线路中,会影响计算机正常工作,引起照明电灯寿命缩短(电压过高)或照度不足(电压过低)以及电视机的损坏。对于通信系统,会增大干扰,影响正常通信质量[1,2]。引起以相序分量为起动元件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时),对电网安全运行有严重威胁。因此,造成科研楼大面积停电,严重影响了科研和办公。

解决方法:一是按原设计规划合理布线;二是根据实际需要合理分配负荷;三是根据实际需要合理增加电源。根据以上几个原则和具体情况,从总体布线、量能分配,到线材型号、电能计量等,重新组织实施。可顺利解决其三相负荷不平衡、线路跳闸、影响试验的连续性及重要数据的遗失等问题,以及电压偏低、电器设备不能正常使用、日光灯起跳不起来、办公亮度不够等问题。

2变压器故障

变压器的故障可分为磁路故障和电路故障。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障,常见的有硅钢片短路、穿心螺栓及轭铁夹紧件与铁芯之间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。电路故障主要指绕组和引线故障等,常见的有线圈的绝缘老化、受潮,切换器接触不良,材料质量及制造工艺不良,过电压冲击和缺相运行,以及二次系统短路引起的故障等[3,4]。

分析变压器故障原因可从以下方面观察变压器运行情况:一是观察变压器的运行情况,如负荷情况、过载情况和负荷种类。如发现三相不平衡应重新分配负荷后再送电。二是变压器温升情况,如温升超过规定,应及时分析原因并做好记录,尽快拿出解决故障的方案。三是继电保护动作的性质,并在哪一相动作的。四是检查变压器的响声是否正常,一般有均匀的嗡嗡声,如运行中有其他声音,则属于声音异常,应及时分析原因并做好记录。五是检查油枕内油标的高度,一般应在1/4~3/4处,如油面过高,一般由于冷却装置运行不正常或变压器内部故障等所造成的油温过高而引起的。如油面过低,应检查变压器各密封处是否存在严重漏油现象,放油阀是否关紧。六是检查变压器运行记录和历史资料。七是检查其他外界因素,如电网、雷击、雨雪、小动物活动等原因引起的故障。

(免费活动 tang)

变压器故障的分析方法:一是直观法。变压器的控制屏上一般都装有监测仪表和保护装置,通过这些仪表和保护装置,一般可以准确地反映变压器工作状态,及时发现故障。当值班电工如果发现少一相高压,就可以马上判断有一相高压熔断器RN1熔断,及时予以更换,就不会造成大的损失。二是试验法。许多故障不能完全靠外部直观来判断的,如匝间短路、内部绕组放电或击穿,绕组与绕组之间的绝缘被击穿,其外表的征象均不明显,因此必须结合直观法进行试验测量,以正确判断故障的性质和部位。用2 500V的绝缘电阻表测量线圈之间和绕组对地的绝缘电阻,若其值为零,则线圈之间和绕组对地可能有击穿现象。测得的高低压侧的相电阻与三相电阻平均值之比超过4%,或者线电阻与三线电阻平均值之比超过2%,则可能是匝间短路或引线与套管的导管间的接触不良。二次测三相绕组电阻误差很大,这可能是引线铜皮与绝缘子导管断开或接触不良。3结语

船舶电气的故障分析与对策 篇6

关键词：船舶电气；故障；对策；检查和维护

中图分类号： U665 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-175-2

0 引言

电气设备是我国船舶的重要组成部分，电气设备运行的安全和稳定是保证我国船舶在行驶过程中重要基础，所以为了更好地提高我国船舶在行驶过程中的安全性，减少船舶电气设备在运行过程中的故障和问题，船上的工作人员就要加强对船舶电气设备的了解程度，定时地对电气设备进行检查和维护，从而更好地降低电气设备出现故障的概率，提高船舶在行驶中的稳定性。因此，船舶单位应该加强船上工作人员的专业素质，提高他们对于电气设备的了解程度，从而更加准确地分析出故障原因，及时地解决故障。

1 船舶电气设备的故障及对策分析

1.1 船舶电气绝缘出现故障

船舶电气设备在运行的过程中绝缘设备可能出现故障，一般来说，440伏的电网容易出现绝缘电阻低的情况，在实际的船舶行驶中就曾出现由于电网绝缘电阻低而出现报警的现象。导致440电网绝缘电阻低主要是由船舶的室外照明所引起的，比如可能发生在船舶甲板上的机械设备，如起货机等。针对于电网绝缘电阻低的问题，工作人员可以通过分批断电的方法来查找故障所在点，断电的顺序可以是先甲板断电查找、再后机舱断电查找，最后则是船舶驾驶台的断电查找。比如，通过断电查找得出电网绝缘电阻低是分油机的问题，因此，工作人员首先要将分油机控制箱的开关断开，如果断开开关后，报警停止了，则证明船舶配电板到分油机控制箱之间的线路绝缘是没有问题的。当工作人员合上关上的分油机控制箱开关，而且并没有按下分油机的起动按钮，这个时候如果又恢复报警，则证明船舶的电气绝缘故障点是位于分油机的控制箱中。要解决分油机控制箱绝缘电阻低的故障，工作人员首先要加强对控制箱的观察，保证控制箱上的每个设备都安装在绝缘板上，并没有与船身发生碰撞的情况；其次，工作人员要加强对控制板上导线和蜂鸣器的观察，如果在检查过程中发现蜂鸣器接线盒中有积水的现象，则证明是由于蜂鸣器的原因导致电网绝缘电阻下降，只要清理好接线盒中的积水则行。

1.2 发电机主开关故障

1.2.1 备用主发电机手动起动正常但是无法自动起动并车

船舶电气设备在运行过程中会出现备用发电机的手动起动正常，但是配电板的重载报警却不会自动起动并车，导致这个问题的原因是在于自动起动控制箱。因此，工作人员要加强对自动起动控制箱的检查和维修，首先，工作人员要检查自动起动控制箱是否出现烧焦或者是出现接线脱落的现象，还要用万用表来对控制箱的电源电压进行测量，一旦发现电压过低，而电源的指示灯亮度较低，则证明是由于控制箱的电源过低而导致发电机的开关出现问题。其次，工作人员要加强对控制箱电池的检查，检查蓄电池能否正常充电，检查连接蓄电池的电线是否正常等等。最后，工作人员要加强对控制箱控制电路的检查，检查控制箱电路是否出现。在检查的过程中，工作人员一旦发现故障就要及时地进行处理，保证船舶的正常行驶。

1.2.2 自动空气断路器误跳闸故障

船舶在行驶的过程中，一旦出现自动空气断路器跳闸的情况，警报系统则会立刻发出报警的信息，因此工作人员在接到报警信号后就要及时进行检查和处理。首先，工作人员要将自动空气断路器跳闸前的电网状态与报警后的电网状态来进行对比，从而判断跳闸是否是因为发电机的某种保护而导致的。其次，如果发电机在跳闸后还能继续运行，则证明该次跳闸是误跳闸，在实际的工作中是会出现的，工作人员只需要确认发电机的汇流排没有出现短路的情况后则能立刻合上开关来为电气进行供电。但是如果是实际的工作中，经常出现误跳闸的情况，工作人员就要加强对发电机开关的检查，检查开关部件的螺丝是否有松动的情况，自由脱扣的磨损是否过于严重从而造成握持不牢的情况。还有，工作人员还可以通过更换电路板来解决误跳闸的问题。发电机在工作过程中除了会出现误跳闸的情况外，还会出现自动空气断路器脱不开闸的故障，针对于这个故障，工作人员应该加强对电磁分闸以及手动分闸的尝试，如果电磁分闸和手动分闸都无法脱闸，则要加强对自由脱扣和锁扣机构的检查，检查脱扣是否处于顶死的状态，锁扣是否处于锁扣的状态。但是，如果在进行手动分闸的过程中能够正常地将闸门打开，但是使用电磁分闸的时候却不能将闸门打开，工作人员就要加强对分励线路电源以及按钮处点的检查，检查他们是否处于正常运作的状态。

1.3 船舶发电机故障

1.3.1 发电机电压故障

船舶发电机在工作过程中可能会出现不能输出电压的情况，导致发电机出现电压故障的原因是励磁系统出现故障。工作人员首先就要对励磁线圈进行电压检查，在测量出励磁线圈的电压为零的时候，工作人员就要立刻停止发电机，对励磁系统进行检查。第二，工作人员在测量励磁电阻的时候，发现电阻低于正常电阻，则应该拆下励磁线圈的接线，检查是励磁线圈出现故障还是整流单元出现故障，从而及时地进行维修，保证发电机的正常电压。

1.3.2 发电机并车时同步表指针不动

船舶发电机在并车的时候可能会出现同步表指针不动的故障，针对于这样的故障，工作人员可以以下两个方法来加强对仪表的检查，及时处理问题。首先，工作人员应该要排除是否是同步表出现损坏，由于电气设备的同步表是短时的工作制，在工作过程中很容易出现烧坏的情况，因此工作人员应该加强对同步表的检查，检查同步表中的线圈是否正常。其次，工作人员还应该排除是否是发电机电压和频率出现问题从而导致同步表运行出现故障，对此，工作人员可以通过配电板的电压转换开关来检查发电机的电压和频率是否正常，然后再检查发电机和同步表之间的电压是否正常，一旦发现之间的点差出现不平衡的情况，则很有可能是因为电压互感器出现故障，从而导致同步表工作出现问题。

2 船舶电气设备的检查和维护方法分析

①看。为保证船舶在行驶过程中的安全性和稳定性，相关工作人员就要加强对船舶电气设备的检查和维护，首先，加强对船舶电气设备的检查和维护，就要加强对船舶电气的观察。工作人员可以从电气设备的外观以及监控器的指示来对电气设备进行故障判断。特别是大部分的船舶电气设备都会安装监测仪表来加强对电气设备的控制，因此工作人员只要通过观察监测仪表的数据则可以判断电气设备的状态，判断电气设备的运行是否属于正常。

②听。除了要加强对电气设备的观察外，要加强对电气设备的检查，工作人员也应该加强对设备运行声音的倾听，通过设备运行声音的变化来判断电气设备运行是否处于正常的状态。比如，当电气设备在运行过程中，其声音是比较均匀的而且也比较小声，则证明设备是属于正常运行的状态，如果设备在运行过程中出现各种异常的声音，则证明设备出现故障。

③闻。除了看和听之外，加强对电气设备的检查也可以通过电气设备在运行过程中的气味来进行判断电气设备是否处于正常运行的状态，因为大部分电气设备都使用各种绝缘材料，一旦温度超过绝缘材料的承受温度，则会导致绝缘材料发生变化，进而传出异味。所以在进行船舶电气检查的时候，工作人员可以通过闻气味来进行判断电气设备是否正常运行。

④摸。在进行船舶电气设备检查和维护的过程中，工作人员也可以通过用手触摸电气设备不带电的部分来判断电气设备的运行状态。一旦发现电气设备在运行的过程中温度大大地升高，将表明电气设备出现故障，需要及时进行维护。

⑤测。为了更好地保证检查结果的准确性，在进行电气设备检查的时候，工作人员可以使用相关的检测仪器来进行检查，提高对设备运行情况的了解。比如，工作人员可以直接从电气设备中的各种测量仪表中得到相关的数据，然后结合数据来判断电气设备的运行状态。

综上所述，本文分别从船舶电气设备的故障及解决对策、加强对船舶电气检查和维护的方法进行了相关的分析，从中得出船舶电气设备在运行过程中常出现的各种故障，在进行电气设备检查时所运用到的技巧和方法。船舶电气设备在运行过程中所发生的故障种类较多，想要及时地解决电气设备运行故障，工作人员就要加强对电气设备故障原因的了解，提高自身的专业素质，从而更加准确及时地解决故障，保证船舶的正常行驶。

参 考 文 献

[1] 沈涛.船舶电气防火和防爆对策分析[J].中国水运（下半月），2013（1303）：119-120.

[2] 许明华.几例船舶电气常见故障分析[J].航海技术，2013（19901）：51-53.

裙板常见电气故障分析 篇7

关键词：裙板,冷床,液压阀,中继,辊道,工艺控制

1 工艺流程

1.1 设备结构

在棒材生产线, 倍尺通过裙板的自动动作进行传接运送, 并完成输送和制动过程、将轧件卸到冷床上。工艺流程图如下:

a活动板在低位, b活动板在中间位, c活动板到高位;①、③为裙板固定挡板, ②为裙板活动挡板

见图1, 倍尺经飞剪剪切后, 经辊道加速、减速完成水平运动。通过连接销选择合适位置、由升降裙板的滑动挡板的升降活动, 将钢卸在冷床上[1]。

1.2 主要工艺控制过程

裙板升降过程由24V中继驱动液压阀、液压缸动作支撑活动挡板升降, 如图2流程, 先由高位到低位接钢, 在图1中活动板②位于a位置, 延时t1后, 低位接钢完成, 通过高、中、低三个位置检测装置检测位置情况, 作为中继动作情况的判别条件, 随后发PLC指令、上升中继得电, 驱动液压阀上升, 到中间位, 停留位置见图1中间活动板②在b位置, 停留t3后再上升到高位停止、卸钢, 停留t5后下到低位接钢, 完成一个循环。

t1裙板低位停留时间;t2中继驱动时间;t3中间位停留时间;t4中继驱动时间;t5高位停留时间;t6中继驱动到低位

2 常见故障

2.1 辊道内堆钢

当出现辊道内堆钢, 原因主要有: (1) 剪切弯头造成挂钢:此时应查找原因, 当定尺剪剪切参数调整不当、剪切加速度及超前系数调整不当, 就会造成倍尺头部或尾部弯曲, 裙板辊道挂钢造成缠绕;还有一种原因是, 剪切的剪刃间隙调整不当或剪切初始位置跑偏造成, 解决方法是一方面需要检查剪刃变化, 另一方面应检查剪切电机的测速编码器、剪刃位置编码器或零位检测元件位置无改变或故障; (2) 辊道卡阻, 造成辊道突然减速或部分辊道卡阻, 此时应检查辊道变频器有无报故障或跳电、现场辊道开关是否跳电、电机烧损。 (3) 检查辊道内有短尺造成钢的跳跃。 (4) 辊道速度设置不当, 在图1中, 从加速段到第5段辊道, 各段速度参数设定要合理, 保证前、后段倍尺不追尾、前进中能将钢卸到冷床。

2.2 倍尺冲入缓冲区

倍尺冲缓冲, 原因有: (1) 因剪切参数命令未发出, 造成裙板未得到动作命令或延时, 倍尺冲到缓冲区。 (2) 裙板上升中继故障造成裙板未到高位, 钢卸不下来。 (3) 网络通讯故障造成数据瞬间丢失、裙板参数突变, 一般多为网络硬件损坏、网线故障、因故障报文异常造成网桥堵塞、某段网络中断或跳电等原因造成服务器接受与发送信息受阻, 由于目前网络检测环节比较完善, 网络故障多数可以通过报警信息提示, 方便查找并及时恢复。

2.3 冷床乱钢

即钢冲出辊道, 在冷床上行进。原因主要是: (1) 倍尺剪剪切钢头不齐, 造成切分钢钢头不齐, 当在辊道上被高速传动时, 不齐的支束会打弯、掉下裙板辊道, 造成乱钢。解决方法是检查剪切参数及倍尺剪的检测元件。 (2) 裙板未完全落到低位, 钢撞击裙板的升降挡板上冲上冷床, 此时应检查裙板中继及高、低位检测元件的信号。 (3) 由于辊道电机故障或卡阻, 造成某段或某部分辊道不转, 使钢传送速度不均, 局部弯曲冲出辊道, 散落在冷床。此时应检查电机及控制设备。

3 疑难问题

由于裙板中继动作频繁, 每分钟动作达15-40次, 中继触点容易烧蚀、发热、簧片失去弹性等问题, 而且一般都是触点直接接阀线圈、多段阀共同驱动一个主轴, 所以单一中继故障就会影响裙板整段不到位。我们通过两个方法来解决: (1) 在单触点后再串联连接同中继的另一副辅助触点, 来解决触点烧蚀、分合瞬间拉弧 (2) 在输出给阀线圈的回路增加二极管、电阻的缓冲电路, 解决断电后阀线圈电能不能释放的问题。

用简化等效电路来说明, 两付串联触点分别用C1, R1, R3及C2, R2, R4表示, 当触点断开时相当于一个电容与无穷大电阻的并联, 当触点闭合后相当于电容短路。

触头之间无电流通过时相当于一个电容与电阻的并联, R1是接触电阻, 它随着触头表面氧化或烧蚀、温度升高而变化, R3与触头间距与结构有关, 触点闭合时很小可忽略, 当触点未闭合时, R3=1/ (j*ω*C1) , ω是裙板中继转换速率。而C1=ε*s/ (4*π*k*d) , 见文献②, ε是触点两极间介电常数, s, d是触点间有效截面积和间距, 当触点拉弧后, 空间击穿, ε很小, 又造成触点发热及弹片变软或压力不够造成触点烧损, 因此, 当单触点作用时, 触点烧蚀、接触不良造成阀台得电不充分的情况常发生。加一副辅助触点串联连接后, 在触点闭合瞬间, 忽略C1, C2作用, 电流i=US/ (R1+R2+R3+R4) , 就会大幅降低, 在这个串联线路中, 电压按电阻的大小比例分布、电压陡度也降低很大。可同时解决分、合时的问题。

在图3中, 由于线圈电感以及杂散分布电容影响, 电能无释放通路, 在反复分合中, 线圈自身电流无法瞬间抵消, 造成钳制作用。这样就造成了阀台线圈仍然带磁、阀仍然不能回位阻断液压通路的情况, 因此, 在电路中改进增加了二极管和电阻, 如图1的虚线部分:V、R, 当触点断开后, 因线路较长, 杂散电容和电阻C0, R0对线圈阻抗的耦合, 使电压仍然维持高位、电能在线圈中累积无法释放, 但在增加了反并联二极管和电阻后, 在断开触点后, 反向二极管导通, 将电能通过电阻R释放掉, 阀台动作正常。在文献③中, 也称这种V, R电路为缓冲电路, 它对di/dt有较好抑制作用。

US电源电压;C1, C2触点间电容;R1, R2接触电阻;R3, R4触头间电阻;V二极管;Z阀线圈阻抗;R附加电阻;C0, R0线路杂散电容电阻

由于裙板中继故障一直是国内棒材线的一个主要难题, 我们在2011年12月八钢2#棒线经过对电路改进后, 至今未发生中继故障, 中继使用寿命已超过60万次, 其它一些生产线也有用同样的方法来解决此问题, 实践证明, 此方法对降低裙板中继故障有显著效果。

4 结束语

裙板在棒材线中起到重要作用, 因此总结裙板电器故障会对提高棒材线的整体效率起到重要作用, 通过简要分析, 也会对工艺改进提供一些有益方法。

参考文献

[1]李子文.小型材连轧机的工艺与电气控制[M].北京:冶金工业出版社, 2000.

[2]李瀚荪.电路分析基础[M].北京:高等教育出版社, 1983.

电气故障分析 篇8

随着社会经济及科学技术的发展, 中国的煤矿业现代化进程不断加快, 大量的电气设备被应用于煤矿生产中, 极大地推动了煤矿业的发展, 电力设备性能的好坏直接影响着电力系统的运行, 对煤矿安全生产有着重大的意义。绝缘故障是指电力系统中, 由于导体与地或导体与导体之间绝缘性消失而引起的故障, 据多年来有关数据统计, 电气设备的多数故障属于绝缘性故障, 故障诊断技术是近些年来发展起来的一种可早期诊断故障及原因, 预报故障发展趋势的技术, 应用于煤矿电气设备绝缘故障诊断中, 不仅可有效地降低恶性事故的发生率, 还可增强设备维修的针对性, 提高设备使用效率[1]。

1 故障诊断技术概述

故障诊断技术是采用一定的检测技术, 在设备使用过程中根据检测的数据和经验积累, 来确定设备整体或局部是否正常, 早期发现故障及原因, 并进行故障发展趋势预报, 而基本不拆卸、不解体设备的一种技术, 主要包括故障检测、故障隔离和故障辨识3个方面的内容, 目前常用的故障诊断方法有基于信号处理的方法、基于解析模型的方法和基于知识的故障诊断方法三大类[2]。

基于信号处理的故障诊断方法是故障诊断中较早使用的方法之一, 模型主要采用阈值模型, 处理方法有峰值、波峰系数、波形系数、相关分析法、同步信号平均法等多种, 大体上可分为稳态或准稳态信号的处理方法和非平稳信号的处理方法两大类, 前者主要是基于傅里叶变换分析法, 是采用全局性变换形式, 在对分析对象理性化处理和简化的基础上, 将信号进行分解, 理论较为成熟, 在实践中的应用较为广泛, 但在实际应用过程中易因忽略细微信息而不能满足设备的故障信号特征提取的要求;后者较为典型的有短时傅里叶变换法、小波分析法等, 非平稳信号处理方法的引入, 推动了设备故障诊断中非线性、非稳态和非高斯信号处理的发展, 为近年来设备故障诊断的研究热点。

基于解析模型的故障诊断是按照组成系统的元件间的连接, 此一阶逻辑语句等描述建立待诊断系统模型, 经过系统输入和逻辑模型推理出系统正常情况下的预期行为, 通过对预期行为与实际观测行为的对比, 分析是否存在故障, 主要方法有最小二乘法、等价空间法、滤波器、观测器等方法。

基于知识的故障诊断方法是在知识技术基础上, 集成辨证和数理逻辑, 统一符号与数值处理及推理和算法过程, 通过知识化概念和处理方法, 实现智能化设备故障诊断, 常用的方法有专家系统故障诊断方法和神经网络、信息融合、故障树、模糊故障和基于多Agent (智能体) 故障诊断方法等。

2 煤矿电气设备绝缘故障诊断

电力设备主要有金属材料和绝缘材料两种不同的材料构成, 绝缘材料比起金属材料更易损坏, 易发生老化变质而导致电气设备性能降低, 以往预防电气设备绝缘老化主要是采用定期预防性检修的方法, 但此种方法存在着较大的问题, 易发生漏报、误报和早报。而绝缘劣化、缺陷的发展有一定的过程, 因此可运用故障诊断技术对其进行早期诊断, 判断绝缘的状态, 早期发现绝缘故障。运用故障诊断技术对煤矿电气设备绝缘故障进行诊断主要有信号采集、特征提取、状态识别和预报决策几个过程[3]。

2.1 故障特征提取

电气设备故障特征信息提取流程如图1所示, 电气设备故障信息是通过传感器输出的信号反映出来的, 信号较微弱, 而煤矿采取等环境的背景噪声较强, 可干扰或湮没可反映故障征兆的一些信息, 同时采集的信号也需进行一定的处理, 在故障特征信号与干扰信号的频带不重叠时可直接对信号进行傅里叶变化, 而当二者重叠时则应采用滤波技术将干扰信号排除。

2.2 检测参数确定

设备运行过程中检测的参数是对设备故障发展情况进行判断的主要依据, 因而选择正确的参数十分关键, 确定检测参数时应选择可灵敏、有效反映设备变化情况, 且简单、适用于现场的参数, 通过建立简化数学模型, 进行定量定性分析后确定具体的检测参数。

以煤矿变电设备为例, 设备绝缘体是由一系列的阻容并联构成的, 在设备绝缘完好时可将其看作纯电容试品 (见图2) , C1为设备绝缘良好部分R, 设流过的电流为I1, C2为某处绝缘发生了变化, 设流过的电流为I2, 通过计算整体介损和整体电容变化量, 利用式 (1) 计算电流的变化:

式中, I为试品整体电流, A;I1为C1处流过的电流, A;Y为试品整体电流I等值导纳, S;Y0为试品完好时流过电流I1等值导纳, S;k为C1与C2的比值;tanδ为整体介损;tanδ2为绝缘发生变化后介损。

经计算分析可知, 流过试品的电源和地质电容整体介损随着绝缘局部的变化而发生变化。利用整体介损可发现绝缘受潮、分层、脱壳劣化及绝缘内含气泡游离等缺陷, 但对非贯穿性绝缘缺陷则不能很好地发现, 同时整体受损与温度有正相关关系, 因而检测参数应增加电流试品信号, 同时增加由三相泄漏电流形成的不平衡电压作为检测参数, 以提高检测参数对设备情况反映的灵敏性, 从而更好地判断电气设备绝缘故障。

2.3 故障信息记录方法

故障诊断信息的记录方式主要有两种, 一种是模拟记录, 此种方式是采用磁带记录, 一般情况下可连续记录20 min左右, 只可用于离线检测, 一种是数字记录, 这一方法的连续记录时间更长, 且可进行在线检测, 同时记录的数据可直接进行计算机分析, 可方便地建立电压或电流同时间关系, 对各周期故障信息位置进行确定或是对几个周期内的故障信息进行详细的分析, 比起模拟记录有着显著的技术优势。目前数字记录方式在电力系统故障诊断中的应用已较为广泛, 利用微机化在线监测仪和计算机可方便地实现设备过电压情况的监测和过电压给电气设备带来的损害。

2.4 故障诊断及知识更新

以煤矿井下电机为例, 为防止烧毁现象的发生, 需要对电机绝缘状态进行监测, 并对其剩余寿命进行估算, 以在绝缘故障发生前进行维修或更换, 从而避免绝缘故障的发生, 而判断是否需要维修或更换则要求有较为完善的监测系统和分析正确的诊断结果, 在对故障信息进行分析时, 目前主要是采用数理统计与相关分析理论, 采用数理统计得到过电压数据后, 可通过回归分析判断绝缘的剩余使用寿命, 运用相关分析理论通过建立过电压密度和绝缘放电概率分布函数, 可对绝缘故障的发生率进行估计[4]。

故障诊断技术应用于电气设备诊断中是先采用一定的学习模型对系统进行经验学习和训练后, 通过输入———计算———判断———执行的过程实现的, 在这一过程中, 若出现新的故障类型, 可对系统重新进行经验学习和公式更正, 更新知识, 使诊断系统可满足现实发展的需要。

3 结语

应用故障诊断技术对煤矿电气设备绝缘故障进行诊断, 可提高诊断的准确性, 早期发现绝缘故障, 降低绝缘故障的发生率, 对保证电气设备正常运行和煤矿安全生产有着十分重要的作用和意义。

参考文献

[1]姚智刚, 王庆林.复杂装备控制系统智能故障诊断技术[J].火力与指挥控制, 2012, 37 (12) :1-6.

[2]蒋弦弋, 孙启阔, 殷丽娟, 等.设备状态监测与故障诊断技术的应用[J].机床与液压, 2011, 39 (22) :129-131, 95.

[3]陈君城.故障诊断技术在粮库电气设备绝缘故障诊断中的应用[J].粮食流通技术, 2011 (3) :33-35.

电气设备故障分析及对策 篇9

(1)对于有故障的电气设备,不应急于动手,应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备,还应先熟悉电路原理和结构特点,遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系,在没有组装图的情况下,应一边拆卸,一边画草图,并记上标记。

(2)应先检查设备有无明显裂痕、缺损,了解其维修史、使用年限等,然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素,确定为机内故障后才能拆卸,否则,盲目拆卸,可能将设备越修越坏。

(3)在设备未通电时,判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏,从而判定故障的所在。通电试验,听其声、测参数,判断故障,最后进行维修。如在电动机缺相时,若测量三相电压值无法进行判别时,就应该听其声,单独测每相对地电压,方可判断哪一相缺损。

(4)对污染较重的电气设备,先对其按钮、接线点、接触点进行清洁,检查外部控制键是否失灵。

(5)因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障,一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障,要靠经验和仪表来测量和维修。

2 缩小故障范围

经外观检查未发现故障点时,可根据故障现象,结合电路图分析故障原因,在不扩大故障范围、不损伤电气和机械设备的前提下,进行直接通电实验,或除去负载通电试验,以分清故障是在电气部分还是在机械等其他部分;是在电动机上还是在控制设备上;是在主电路上还是在控制电路上(如接触器吸合电动机不动作,则故障在主电路中,如接触器不吸合,则故障在控制电路中)。一般情况下先检查控制电路:操作某一只按钮或各种开关时,线路中有关的接触器、继电器将按规定的动作顺序进行工作,若依次动作至某一电器元件时,发现动作不符合要求,即说明该电器元件或其相关电路有问题。在此电路中进行逐项分析和检查,便可发现故障。待控制电路的故障排除恢复正常后再接通主电路,检查对主电路的控制效果,观察主电路的工况有无异常等。

3 常见故障实例分析

3.1 实例一

发电机运行中滑环碳刷冒火是电厂电气设备常见的故障之一,若不及时消除,可导致发电机滑环碳刷冒火形成环火,对发电机安全运行造成直接威胁,特别是氢冷发电机,严重时将被迫停机。紧急停机不仅影响企业连续生产,而且对发电机本身也将产生重大危害。

3.1.1 故障原因分析

通过对电厂发生的几次较大的环火造成停机事故的原因进行分析,可以得出产生环火的几个主要原因:

(1)在机组运行中,虽然使用同一压簧、碳刷,但压簧的压力不同,使用时间长短不一样,出厂质量有差别,使得碳刷与滑环间的接触点电阻不一样,使得同极滑环上不同碳刷间电流不均,部分碳刷电流太大,造成压簧严重受损变形。

(2)碳刷型号虽然相同,但由于存在阻值上的差异,同极滑环上碳刷间电流分配不均,个别碳刷通流偏大,压簧发热变形,压力减小。

(3)碳刷在刷盒中摇动,碳刷磨损严重,刷块边缘有剥落现象,集电环磨损不均及机组振动引起碳刷颤振,刷盒和刷架积垢等。

(4)运行人员巡检时间间隔较长或不仔细,未能及时发现部分碳刷严重过热情况。

3.1.2 对策

(1)将发电机滑环上的所有压簧全部更换为同一型号的压簧,并且根据机组检修情况测试其压力,每个碳刷对集电环的压力应基本相等,约2×5.88±7%牛顿(用弹簧秤测量),否则应更换弹簧。

(2)运行各班每小时必须对发电机滑环、碳刷、压簧进行一次全面、系统地检查。

(3)发电机碳刷长度不能小于新碳刷长度的2/3,如发现长度不足,必须立即更换;但一般情况下,在同一时间内,每个刷架上最多只允许更换1/5的碳刷。

(4)新碳刷必须测定其电阻值,更换时同一极滑环上必须使用同一电阻值的碳刷。

(5)新碳刷必须研磨,以保证碳刷与滑环表面接触面积达70%以上,且在刷握范围内能上下灵活运动,无卡涩现象。

3.2 实例二

对多家电厂的电气设备故障的调查分析,电机不工作也是常见故障之一。

3.2.1 故障原因

(1)主回路空气开关故障,送上主回路检查空气开关。

(2)电机缺相,检查主回路及接触器和热继电器,看它们接触是否良好。

(3)看主回路有断线处没有,特别是振动电机,很容易磨断电缆,造成缺相。

(4)电机轴承损坏,使电机抱死,或机械方面卡死等原因,造成电机不能工作,开起来听到电机有嗡嗡声,电机却不转。

(5)振动电机,在粉尘大的地方,电机很容易出现粉尘卡死,还有机械方面原因,这些都需要立即检修。

(6)若是抽屉式控制柜,还可能抽屉接触不良,造成缺相现象。

3.2.2 对策

控制回路:

(1)在控制回路中,尤其在粉尘大的环境中,启动按钮和停车按钮很容易损坏,需要经常检查。在按钮上套上一个橡皮套,能很好地阻挡粉尘进入,减少损坏频率。

(2)自启动和自停车现象。这主要是控制回路有接地现象或接触不好所致,尤其是在震动大的地方,要经常检查接线端子,看是否有松动现象。在潮湿易导电环境,还要检查电缆及现场操作箱内部是否有漏电接地现象,以防自启动、自停车损坏设备及人身安全。

(3)控制回路小开关跳,控制回路电源接地或控制回路小开关坏,应该马上检查,若开关坏,更换开关。

主回路:

(1)主回路故障多在空气开关、接触器和热继电器中,它们有时接触不好,尤其是功率大的电机的接触器和热继电器,最容易出现接触器接触不好,缺相现象。

(2)空气开关跳,多是主回路接地或相间短路现象,应该检查主电缆。尤其是振动电机,最容易在电机接线处断裂接地或磨破电缆皮,造成相间短路,使空气开关跳。

变频电机:有变频器的电机,故障很容易查找,一般根据显示,就能查找出来,但变频器必须保持通风,不能温度太高,而且要远离潮湿、腐蚀性的环境,需要注意维护,定期清扫。

4 电气设备故障类型及措施

4.1 绝缘层缺陷短路

原因:导体绝缘层由于磨损、受潮、腐蚀、鼠咬以及老化等原因失去绝缘能力;设备常年失修,导体支持绝缘物损坏或包裹的绝缘材料脱落;绝缘导线受外力作用损伤,如导线被重物压轧或被工具等损伤;架空裸导线弛度过大,风吹造成混线,线路架设过低,搬运长大对象时不慎碰上导线,都会造成短路事故。

措施:布置设备和线路时应使其免受机械损伤,并应防尘、防腐、防潮和防晒、防风雨装置;为预防突然停电导致的火灾,应配备双电源供电,且两电源之间自动切换;各种电气设备的金属外壳,都应按有关规程规定可靠接地或接零,以便碰壳接地短路时,能高速切断电源,防止短路电流产生高温高热。

4.2 导线升温

原因:电气设备规格选择过小,容量小于负荷的实际容量;导线截面选的过细,与负荷电流值不相适应;负荷突然增大,如电机拖动的设备缺少润滑油、破损严重、传动机构卡死等。

措施:正确选用保护和信号装置并合理整定,保证电气设备和线路在严重过负荷和故障的情况下,都能准确、及时、可靠的切除故障设备和线路,或发出警报信号。

4.3 电火花、电弧的产生

原因:导线绝缘损坏或导线断裂引起短路,从而在故障点会产生强烈的电弧;导体接头松动,引起接触电阻过大,当有大电流通过时便会产生火花与电弧;架空裸导线弧垂过大,遇大风时混线而产生强烈电弧;误操作或违反安全规程,如带负荷拉开关、在短路故障未消除前便合闸等;检修不当,如带电作业时因检修不当而人为地造成短路等;正常操作开关或熔丝熔断时产生的火花。

措施:对正常运行时会产生火花、电弧和高温的电气装置不应设置在有火灾危险的场所;在电炉等火源场所,宜采用无延燃性外被层的电缆和无延性护套的绝缘导线。

摘要：对电气设备的故障进行分析并探讨对策。

关键词：电气设备,故障维修,故障诊断

参考文献

[1]吴新玲.电气设备热故障分析及对策[J].新疆有色金属,2010,(5)

[2]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态监测和故障诊断技术分析[J].电力系统自动化,2003,(1)

电气线路的安装及故障分析 篇10

根据敷设地点的不同, 电气线路有外部线路 (指敷设在建筑物外的线路) 。内部线路 (指敷设在厂房内的线路) 之分。对于供电系统来说就是外线工程和内线工程。外部线路和内部线路既可以明敷设 (敷设在墙壁、天花板衍架等的外表面) 也可以暗敷设 (敷在建筑构件或地里) 。

2 敷设安装自动化系统电气线路的要求

2.1 电气线路应沿着被连接的仪表与自动化设备最短的路径敷设。可与墙壁楼板、柱子平行, 转弯交叉尽量少。

2.2 适当远离高温场所。工艺设备、电气设备、动力和照明线路, 避免与其它电气线路和工艺管道交叉。

2.3 电气线路应加以保护, 以防机械损伤、锈油、振动和过热。

2.4 电气线路的敷设应与工艺设备的安装、供电设备的电气线路敷设相协调。

2.5 电气线路在敷设线路时, 如与构筑物工艺管道和设备平行时两者间最小距离为: (1) 明线与一般管道之间为10毫米。 (2) 明线与输送可燃液体或气体的管道之间为250毫米。 (3) 敷设在地里的电缆与热力管道之间为2米。 (4) 敷设在地里的电缆与气体管道和输送可燃液体的管道之间为1毫米。 (5) 电气线路与工艺管道的交叉处必须保持不小于50毫米。 (6) 电气线路与可燃液体或气体的管道交叉处不小于100毫米。

2.6 在自动化系统的电气线路中, 交流电压在400V以下, 直流440V以下的控制电路、调节电路、信号电路及执行机构的电源和控制电路等所使用的电缆和导线束可敷设在同一根保护管或糟内。

2.7 从传感器到二次仪表的不同导线, 共同敷设一根钢管或导线槽内的条件是:两者相互电气影响而引起的附加折合误差不超过0.5%。

2.8 不同测量电路能否共同敷设, 应根据所使用的传感器和仪表使用说明决定。一般情况测量电路应各自敷设在单独的保护管内。

2.9 一般情况, 电气线路可与配电线路共同敷设。在下述情况下不能与配电线路共同敷设: (1) 由于其它电路的影响, 所受的干扰超过允许限度的测量电路; (2) 相互备用的电源电路和控制电路; (3) 36V以下固定敷设的电动工具电源电路和照明电路; (4) 自动化消防系统的重要电路。

2.10 电气线路用电缆可以明敷, 距地面不得小于2米。只有在不可能明敷和置于支承构件上的情况下允许采用电缆沟敷设的方式。

2.1 1 不允许将易燃、可燃的气体或液体的管路与电气线路电缆共敷设在总管内。

2.12 埋没在地里 (或沟内) 的电气线路电缆与其它电缆基础管道和构筑物之间的容许距离 (mm) 如下: (1) 沿建筑物敷设时与基础的净距为60O; (2) 水平敷设时与10k V以下的电力电缆净距为500; (3) 水平敷设时与通讯电缆和110~220k V充油电力电缆净距为500; (4) 与平行敷设的工艺管道 (除石油气体和热力管道之外) 之间距为500; (5) 与平行敷设的石油和气体管道之间净距为1000; (6) 与水平敷设的热力管道之间的净距为2000。

2.13 电气电缆敷设时, 弯曲半径与外径之比:对于凯装的铅包或聚氯乙烯护套橡皮绝缘和聚氯乙烯绝缘的多芯控制电缆为10, 对非凯装的上述电缆为6。

2.14 浸沥青的并有凯装的聚氯乙烯护套橡皮电缆、敷设地最低温度为-7摄氏度。对非凯装的聚氯乙烯护套橡皮绝缘或聚氯乙烯绝缘电缆、敷设地的最低温度为-15摄氏度。

2.15 对于室内外明敷时, 宜采用钢保护盒和电缆槽。

3 电气线路常见故障

3.1 有些电气线路敞露在户外, 会受到气候和环境条件的影响:

雷击、大雾、大风、雨雪、高温、严寒、洪水、烟尘和灰尘、纤维等都会从不同的方面对电气线路造成威胁。当风力超过线路杆塔的稳定度或机械强度时, 就会使杆塔歪倒或损坏。这种事故一般是在出现了超出设计所考虑的风速条件时才会发生, 如果杆塔因锈蚀或腐朽而使机械强度降低, 即使在正常风力下也可能发生这种事故。大风还可能导致混线及接地事故、也可能发生倒杆事故。此外, 风力还可能引起导线、避雷线的混纺事故。雨水对电气线路的重要影响是造成停电事故和倒杆, 毛毛细雨能使胶污的绝缘子闪络, 从而引起停电事故;倾盆大雨又可能造成山洪爆发而冲倒线路杆塔。

3.2 雷电击中线路时, 有可能使绝缘子发生闪络或击穿。

导线、避雷线覆冰时, 会使导线和杆塔的机械负载过大, 进而使导线弧垂增大, 造成对地安全距离不足。当覆冰脱落时, 又会使导线、避雷线发生跳动, 引起混线。高温季节导线会因气温升高, 弧垂加大而发生对地放电;严冬季节, 导线又因气温下降收缩而使弧垂减小, 承担过大的张力而拉断。

3.3 周围环境对线路安全运行的影响

视环境的不同而不同, 例如, 化工厂或沿海区域的线路容易发生污染, 河道附近的线路易遭受冲刷, 路边附近的线路也只有在雨汛季节才会有洪水的损害。生产排出来的烟尘和其他有害气体会使厂矿架空线路绝缘子的绝缘水平显著降低, 以致在空气湿度较大的天气里发生闪络事故;在木杆线路上, 因绝缘子表面污秽, 泄漏电流增大, 会引起木杆、木横担燃烧事故:有些氧化作用很强的气体会腐蚀金属杆塔、导线、避雷线和金具。

4 防止发生故障的措施

4.1 在输入回路中, 第一级处于正常导通状态的三极管的基极和集电极之间加装电容器, 或者在处于截止状态的三极管的基极和发射极之间加装电容器, 使三极管延时动作, 以躲过暂态干扰。

4.2 一般输入回路的第一级三极管采用正常导通, 并使此三极管工作在深度饱和状态 (导通) 。因为此时除了保证三极管可靠导通, 尚有足够的裕度, 使翻转又略带延时, 这就进一步增强了抗干扰的能力。

4.3 在输入回路第一级三极管的发射极和基极之间, 加反向二极管保护, 当输入回路进入的干扰电压过高时, 三极管可能被击穿, 由于装设了二极管其正向压降只有0.7V左右。因而起到了保护作用。

4.4 消除电磁继电器所产生的干扰, 若三极管的负载是电磁继电器, 则为防止三极管由导通变截止时, 继电器线圈上的反电势导致三极管击穿, 继电器线圈上应并联二极管或稳压管。

4.5 在易产生干扰的接点上并联消弧电容和电阻。如干簧继电器触点及开关辅助接点上并联电容和电阻, 可以限制接点断刑对接点两端的恢复电压, 以消除由接点间电弧重燃引起的干扰。

4.6 一般的灰尘容易被雨水冲刷掉。对绝缘性能的影响不大。但是, 化工、冶炼等厂矿排放出来的烟尘对绝缘子危害极大。烟尘的主要成分是氧化硅和氧化硫, 这些物质都降低绝缘子的绝缘水平。空气越潮湿, 危害越严重。加强绝缘子清扫, 增加绝缘子片数以加大爬电距离, 采用地蜡、石蜡、有机硅等防尘性涂料, 以及加强巡视、测试和维修, 都有利于防治污闪事故。

4.7 为了提高线路的耐雷水平, 防止雷击事故, 可以装设避雷线或避雷针以防止导线直接遭受雷击;可以安装管型避雷器, 防止雷电侵害。可以配置自动重合闸, 防止雷击闪络或其他放电造成的停电事故;可以在中性点装设消弧线圈, 以减轻雷击或其他原因造成单相接地的危险。

4.8 为了防洪, 汛期应加强巡视检查。必要时, 在杆塔周围打防洪桩, 提高杆塔的稳定性, 为了防止风害, 也应加固电杆, 加强巡视检查和测试, 还应调整导线的弧垂, 修剪线路附近的树木, 清除周围的杂物等。

摘要：随着社会经济的发展, 电能已成为人们生活中必不可少的能源, 也成为决定经济发展速度的重要因素之一。电力事业的发展为社会提供了方便, 但是, 如果使用、管理或维护不当, 电能也会发生故障。本文主要对电气线路的敷设安装以及常见故障与措施作出了分析。

关键词：电气线路,安装,故障

参考文献