淺談電氣設(shè)備故障分析

吳蓓

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)定運行。文章對電氣設(shè)備故障進行了研究，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，并對管理模式的改變進行探索。

關(guān)鍵詞 電氣設(shè)備 故障變電設(shè)備 線路 控制電路

中圖分類號：F270.7 文獻標識碼：A

1變電設(shè)備引起的故障

（1）變壓器絕緣性能下降、氣體壓力升高

油浸式變壓器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，從而使整個變壓器的絕緣性能下降。為了防止上述情況的發(fā)生，對于大容量變壓器，可在其內(nèi)部密封氮氣，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，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作。為了對上述來自變壓器內(nèi)部的故障實施保護，需要設(shè)置雙浮子繼電器。

（2）變壓器、發(fā)電機線圈發(fā)生短路或接地

變壓器或發(fā)電機的線圈發(fā)生短路或接地時，其供電電路將被切斷，但是這種事故很少發(fā)生。首先，對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)的嚴重危險。因此，電氣設(shè)備技術(shù)標準中規(guī)定，對于額定容量為5MVA以上的變壓器，必須設(shè)置內(nèi)部故障保護裝置，以便在發(fā)生故障時迅速切斷供電電路。為了達到上述目的，建議采用比率差動繼電器。

2供電線路引發(fā)的事故

（1）變壓器中性點接地斷線

單相3線式變壓器可以輸出兩種電壓。當(dāng)3線采用同樣粗細的導(dǎo)線時，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、電熱負載，以及滿足一般單相負載的電力供應(yīng)。變壓器的一次側(cè)為單相高壓、二次側(cè)為210V和105V兩個輸出電壓等級，二次側(cè)的中性線采用B類接地施工。因此，變壓器的對地電壓小于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，防止低壓側(cè)電壓升高的危險。然而，當(dāng)接地線已經(jīng)斷線但變壓器仍然給負載供電時，這種情況是非常危險的，如果這時其他電壓相發(fā)生對地短路，則接地線的接地電阻值對于配電線路、變壓器及二次側(cè)的設(shè)備機器等都將產(chǎn)生很大的影響。

（2）地下高壓電纜對地短路事故

從供電線路的條件、線路的保護、景觀上是否合適，以及所需要的經(jīng)費等方面綜合考慮，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行外觀檢驗和事故修理的，也正因為如此，電纜敷設(shè)場所的溫度應(yīng)能保持穩(wěn)定，從外傷保護的角度來說敷設(shè)場所應(yīng)該是安全的。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)生對地短路或者線間短路事故時，地下供電方式將給故障點的確定和修理帶來很大困難。特別是對于大容量電纜，到貨時間需要1個月以上，如果沒有庫存的備品，工廠將被迫長時間停產(chǎn)。因此，現(xiàn)場的實際情況是為了不影響生產(chǎn)，必須千方百計地對事故點進行最低限度的應(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。

3控制電路和控制設(shè)備引起的故障

（1）斷路器投入錯誤

每當(dāng)設(shè)備進行檢驗修理或改造作業(yè)完工后，需要將斷路器重新投入電源，以便確認電路運行是否已恢復(fù)正常。生產(chǎn)設(shè)備的電源電路由動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)生異常動作，在確認沒有警報等其他異常情況后，方可投入動力電源。如果將上述操作順序反過來，一旦存在配線錯誤，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)還帶著負載等情況，若首先激活動力電路，則有可能發(fā)生短路事故或者毫無預(yù)期的機器動作，導(dǎo)致發(fā)生人身安全事故和設(shè)備損傷。

（2）線路電容對控制繼電器的影響

表面上看是可編程控制器模塊的裝配施工，從實際運行來看，有時會出現(xiàn)繼電器動作不穩(wěn)定甚至不動作。另外，常使用傳感器來控制遠處的電動機，使之起動、制動或調(diào)速。當(dāng)控制線路附件有交流動力線路通過時，動力線路就會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，從而對控制裝置的正常工作產(chǎn)生不利影響。PLC和DCS等系統(tǒng)進行信號通信時，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。

（3）線路絕緣處理不良的影響

正常運行的設(shè)備未經(jīng)報警就緊急停車，如果出了事故，多數(shù)是發(fā)生了短路或者對地短路事故，在這種情況下，由于保護裝置已經(jīng)動作，因此事故原因是可以調(diào)查清楚的。一般來說，生產(chǎn)線的自動化程度是很高的，有一個運行環(huán)節(jié)故障停機，整個生產(chǎn)線就會停止運行，這時在中央監(jiān)控室會發(fā)出“停車”警報。只有檢修完畢排除故障后，生產(chǎn)線才能恢復(fù)正常的運行，如果經(jīng)常發(fā)生停車事故，其原因調(diào)查起來就會很困難，但是可以說基本上是電氣方面的原因。

4結(jié)論

電氣設(shè)備的故障會引起電力系統(tǒng)的事故，導(dǎo)致電力系統(tǒng)正常運行的中斷。應(yīng)對電氣設(shè)備管理模式進行探索，研究更加科學(xué)合理的電氣設(shè)備管理模式，增強電氣設(shè)備運行的可靠性，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。