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发布时间:2020-07-28 15:13

  常见电气故障的排除方法和技术刘宇通 (河南工业职业技术学院 机电工程系,河南 南阳 473009) 摘要:电气设备在使用过程中,经常会出现各种故障。当电气设备发生故障时,系统将无法正常工作。分析了 电气设备故障的特点、查找和相应的排除方法。 关键词:电气故障;电路;查找;方法 中图分类号:TP306 文献标识码:CElimination methods technology commonelectrical faul ts LIU Yu ong(Henan Pol ytechnical nstitut e,Nanyang 473009,Chi na) Abstract electri cal equi pments, oftenappears vari ous failures tha systemwork abnormally. characteristics, fi nding corresponding eli mi nation met hods electricalequi pments analyzed.Key words :el ectrical circuit nding; method 引言电气设备在使用过程中,由于种种原因,常常 会出现故障,这就需要准确地查找故障所在位置,并 排除故障。电气设备故障是指由于各种原因使设备 损坏或不能正常工作,其电器功能丧失的电气故障。 结合。某一故障产生的原因可能很多,关键是在众 多原因中找出最主要的原因。 例如,某三相鼠龙异步电动机出现了不能运转 的故障,其原因可能是电源方面的,也可能是电路 接线方面的,电动机本身的或负载方面的等。在这 些原因中,到底是哪方面的原因使电动机不能运 转,还要经过更深入、更详细的分析。例如,电动机 是第一次使用,就应该从电源、电路、电动机和负载 多方面进行检查分析。如果电动机是经修理后第一 次使用,就应着手于电动机本身的检查分析;如果 电动机运转一段时间突然不能运转,就应从电源及 控制元件方面进行检查分析。经过以上过程,进而 确定电动机故障的比较具体的原因。 在分析电气设备故障时,常常需要用到以下一 些方法。 3.1 状态分析法 任何电气设备都处在一定的状态下工作,对状 态可以简单划分为:工作状态和不工作状态,或运 行状态和停止状态。查找电气故障应根据设备的不 同状态进行分析,这就要求对设备的工作状态作更 观察和调查故障现象电气故障现象是多种多样的。例如,同一类故 障可能有不同的故障现象,不同类故障可能是同种 故障现象。这种故障现象的同一性和多样性,给查 找故障带来了许多困难。但是,电气转换器原理 961-070-000故障现象是查找电 气故障的基本依据,是查找电气故障的起点,因而 要对故障现象仔细观察分析,找出故障现象中最主 要的、最典型的方面,搞清故障现象发生的时间、地 点及环境等。 分析故障原因根据故障现象分析故障原因,是查找电气故障 的关键。分析的基础是电路基本理论,是对电气设 备的构造、原理、性能的充分理解,是与故障实际的 2015 刘宇通常见电气故障的排除方法和技术 57 详细、更具体的划分。状态划分的越细,对查找电气故障越有利。 状态分析法是一种发生故障时根据电气设备 所处的状态进行分析的方法。电气设备的运行过 程总可以分解成若干个连续的阶段,这些阶段也 可称为状态,如电动机工作过程可以分解成启动、 运转、正转、反转、高速、低速、制动、停止等工作状 态,电气故障总是发生于某一状态,而在这一状态 中,各种元件又处于什么状态,如电动机启动时, 哪些元件出现故障,哪些触头闭合等,是分析故障 的重要依据。 对于一种设备或一种装置,其中的部件和零 件可能处于不同的运行状态,查找其中的电气故 障必须将各种运行状态区别清楚。 3.2 图形分析法 电气设备图是用以描述 电气设备的 构成 理、功能,提供装接和使用维修信息的依据。分析电气设备必然要使用各类电气图,根据故障情况, 从图形上进行分析,这就是图形分析法。电气设备 图、位置图等。分析电气故障时,常常要对各种图形进行分析,并且要掌握各种图之间的关系,如由 接线图变换成电路图、由位置图变换成原理图等。 查找电气设备和装置的电气故障,常常需要 将实物和图进行对照。然而,电气图形种类繁多, 因此需要从查找故障方便出发,将一种形式的图 变换成另一种形式的图。其中最常用的是将设备 布置接线图变换成电路图,将集中式布置图变换 成分开式布置电气图。 设备布置接线图是一种按设备大致形状和相 对位置画成的图,这种图主要用于设备的安装和 接线,对查找电气故障也十分有用。但从这种图 上,不易看出设备和装置的工作原理及工作过程。 而了解其工作原理和工作过程是查找电气故障的 理论基础,对查找电气故障是至关重要的。电路图 是主要描述设备和装置电气工作原理的图,因而 需要将设备布置接线 单元分析法 一个复杂的电气装置通常是由若干功能相对 独立的单元构成。每一个单元具有特定的功能。查 找电气故障时,可以将这些单元分割开来,然后根 据故障现象,将故障范围限制于其中一个单元或 几个单元。从一定意义上讲,电气设备故障意味着 某个功能的丧失,由此可判定故障发生的单元。分 析电气故障就应将设备划分为单元 (通常是按功 能划分),进而确定故障的范围。 3.4 回路分析法 电路中任一闭合的路径称为回路。回路是构成 电气设备电路的基本单元。分析设备故障,特别是 分析电路断路、短路故障时,常常需要找出回路中 元件、导线及其连接,以此确定故障的原因和部位。 3.5 推理分析法 推理法是根据电气设备出现的故障现象,由表 及里,寻根溯源,层层分析和推理的方法。 电气设备中各组成和功能都有其内在的联系。 如串接顺序、动作顺序、电流流向、电压分配等都 有其特定的规律,因而某一部件、组件、元件的故 障必然影响其它部分,表现出特有的故障现象。在 分析故障现象时,常常需要从这一故障联系到对 其它部分的影响,或者由某一故障现象找出故障 的根源。这一过程就是逻辑推理过程,也就是推理 分析法。推理分析法又分为顺推理法和逆推理法。 顺推理法一般是根据故障设备,从电源、控制 设备及电路,一一分析和查找的方法。逆推理法则 采用相反的程序推理,即由故障设备倒推至控制 设备及电路、电源等,从而确定故障的方法。 这两种方法都是常用的方法。在某些情况下, 逆推理法要快捷一些。因为逆推理时,只要找到了 故障部位,就不必再往下查找了。 3.6 简化分析法 电气设备的组成部件、元件虽然都是必要的, 但从不同的角度去分析,总是可以划分出主要的 部件、元件和次要的部件、元件。分析电气故障就 要根据具体情况,注重分析主要的、核心的、本质 的部件、元件。3.7 树形分析法 当电气故障与开机时间呈一定的对应关系时,可采用加热法促使故障更加明显。因此随着开机 时间的增加,电气线路内部的温度上升。在温度的 作用下,电气线路中的故障元件或侵入污物的电气 性能不断改变,从而引发故障。因此可用加热法,加 速电路温度的上升,起到诱发故障的作用。具体做法 是,使用电吹风或其他加热方式,对怀疑的元件进行 局部加热,如果诱发故障,说明被怀疑元器件存在 故障,如果没有诱发故障,则说明被怀疑元器件可 能没有故障,从而起到确定故障点的作用。 使用这一方法时应注意安全,加热面不要太 大,温度不能过高,以达到电路正常工作时所能达 到的最高温度为限,否则可能会造成绝缘材料及 其他元器件的损坏。 3.10 短接法 对于应该导通而又未导通的可疑部分,可将其 短接以验证其他部分是否正常。其他部分正常,则 故障在被短接的范围内。注意,不能越过降压元器 件进行短接或多支路互为短接,否则会产生短路 故障或电路动作紊乱。 1013 故障“3”、“4”引 起的,故障“3”又 的,如果将这种种故障按照一定 来,则形似一棵树,被称为故障 树,如图 1112 故障树示意图根据故障数树分析电气故障,在某些情况下 更显得条理分明,脉络清晰。这也是一种常见的故 障分析方法。 3.8 计算机辅助分析法 利用计算机对复杂的电气设备、复杂的电气 网络等进行故障分析处理,在某些情况下提供了 很大的方便。计算机在故障分析中的应用通常有 以下几种方法。 (1)状态模拟 将电气设备、网络中的各种部 件、元件的工作 状态用“1”和“0”表示,如接通、有电流、高电位为 触头故障断开,A 电路没有电流,A 设备电位为 则上述状态均变为“0”,计算机便可从这些状态变 化中找出发生 故障的部件、元件。 (2)参数比较分析法 将电气设备、网络中各部 件、元件的各种运行 正常参数预先储存于计算机中,将测试出的某些 参数输入计算机中,由计算机进行分析、比较,判 断出其中的故障。参数输入的方式还可以通过电 压、电流、温度、压力、位移等传感器和电平转换器 直接输入计算机中。 3.9 加热法 确定故障部位确定故障部位是查找电气设备故障的最终目 的。确定故障部位可理解成确定设备的故障点。如 短路点、损坏元件等,也可以理解成确定某些运行 参数的变异,如电压波动、三相不平衡等。 确定故障部位是在对故障现象进行周密的考 察和仔细分析的基础上进行的。在这一过程中,往 往要采用多种手段和方法。 4.1 直接感知 有些电气设备故障可以通过人的手、眼、鼻、耳 等器官,采用摸、看、闻、听等手段,直接感知故障设备 异常的温升、振动、气味、响声 (1)通过对声音和振动的观测发现故障。任何电气设备在运行中都会发出各种声音及振动。这 些声音和振动是运行中的设备所特有的,也可以 2015 刘宇通常见电气故障的排除方法和技术 59 说这是表示设备运行状态的一种特征。如果仔细地注意观察这种声音和振动,就能通过检测声音的高 低、音色的变化和振动的强弱来判断设备的故障。 利用人的感觉来检测声音或振动的方法有下 列几种。单用耳朵听、利用音棒检测、用检查锤检 测和用手摸凭触觉检测等。 利用上述方法,虽可通过对声音和振动的感 觉来判断设备的情况,但任何一种方法都是根据 响声或不规则的振动声,与正常运行时的声音、振 动有某些差异,才能判断有故障。当然,不能单凭 声音的高或低的绝对值,而是要根据与平时运行 时的微小差别来判断,所以经常仔细记住稳定运 行时的节奏是必要的。真人现金 (2)从温度的变化发现故障。各种电气设备和 器材,不管是静止的还是旋转的,只要有电流通 过,总会产生热量。另外,在旋转设备中还会因为 可动部分与固定部分的摩擦而发热,使温度上升。 但是这种温升通常总是在额定温度以下的一定温 度时达到饱和,使设备能够连续运行。 但是,无论发生何种电气方面或机械方面的不 正常情况,都会通过温度的变化表现出来,即温度升 高至额定温度以上。所以,电气设备可通过其温度是 否高于正常情况来判断是否有故障,温度升高就会 成为显著缩短电气设备寿命是重要原因。这就表明, 电气设备必须在适当的温度范围内使用。 检测温度变化的简单方法有:用手摸、示温 片、装温度计、红外线)从气味变化发现故障。人类感觉所能够反 映的现象中,气味是尚未有科学上通用标准的现 象之一。虽然已有了一些如用六个等级来表示气 味强度的气味表示法、香水气味表示法等,但还没 有通用性。显然,对气味的感觉因人而异。例如,对 电气产品有的人在安装运行的开始阶段就会感到 有异样的气味,有的人则在其他阶段也不会嗅到。 不过,当电气产品(主要是绝缘材料)燃烧起来产生 的气味(刺鼻的奇臭),却是都能嗅到并能辨别的。 另外,这个方法不同于目测法,气味是会自然 而然被感觉到的东西。当人进入配电间或在检查 电气设备时,如果嗅到有些什么特殊气味,就会检 查有没有冒烟的地方,有没有变色的部位,这就是 有意识的一次检测。从这个意义上来说,嗅气味是 一项很重要的检查项目。但是,单凭气味尚不可能 确定故障,只有综合对外观和变色的检查结果后 才比较完整。 (4)检查外观和变色发现故障。在电气设备故 障中,通过检查外观和变色能发现的故障非常多。 这些统称为通过目测能进行的异常现象判断。 通过目测检查能够发现的现象如下。破损(断 线、带伤、粗糙),变形(膨胀、收缩),松动,漏油,漏 水,漏气,污秽,腐蚀,磨损,变色(烧焦、吸潮),冒油, 产生火花,有无杂质异物,动作不正常等。这些均是 已经列在检查规程的条目中的现象 种电气设备一一对应列出分析就能发现故障。 4.2 仪器检测 许多电气故障靠人的直接感知是无法确定部位 的,而要借助各种仪器仪表,对故障设备的电压、电 流、频率、阻抗、绝缘值、温度、振幅、转速等进行测 量,以确定故障部位。例如,通过测量绝缘电阻、吸 收比、介质损耗,判定设备绝缘是否受潮;通过直流 电阻的测量,确定长距离线路的短路点、接地点等。电气转换器的原理 4.3 类比法 如果电路中有两个或两个以上的相同部分时, 可以对两部分的工作情况作一对比。因为两部分 同时发生相同故障的可能性较小,因此通过比较, 可以方便地测出各种情况下的参数差异,通过合 理分析,确定故障范围和故障情况。例如,根据相 同元件的发热情况、振动情况、电流、电压、电阻及 其他数据,可以确定该元件是否过荷、电磁部分是 否损坏、线圈绕组是否有匝间短路、电源部分是否 正常等。使用这一方法时应特别注意,两电路部分 工作状况必须完全相同时才能互相参照,否则不 能比较,至少是不能完全比较。 在有些情况下,可以采用与同类完好设备进行 比较来确定故障的方法。电气转换器销售厂家例如,一个线圈是否存在匝间短路,可通过测量线圈的直流电阻来判定,但 直流电阻多大才是完好却无法判别,这时可以与 一个同类型且完好的线圈的直流电阻值进行比较 来判别。又如某设备中的一个电容器是否损坏(电 容值闭合变化)无法判别,可以用一个同类型完好 的电容器替换,如果设备恢复正常,则故障部位就 是这个电容器。 查找设备故障时,由于对故障设备的特性、工 作状态等不十分了解,因而通过与同类非故障设 备的特性、工作状态等进行比较,从而确定设备故 障的原因。这种查找故障的方法,称为类比法。 4.4 试探法 在确保设备安全的情况下,可以通过一些试 探的方法确定故障部位。例如,通电试探或强行使 某继电器动作等,以发现和确定故障的部位等。 结束语综上所述,可以根据电气设备故障现象的具体 情况,查找出故障原因所在,准确排除故障,使电 气设备能够正常地工作。 参考文献: 常用电气设备故障排除实例[M].郑州:河南科 学技术出版社,2004. 北京:机械工业出版社,2001. [3]何利民 北京:机械工业出版社,1999. 看图学电气控制设备故障检修[M].北京:机械 工业出版社,2005. 作者简介: 刘宇通,河南南阳市人, 河南工业职业技术学院电气工程系 教师,主要从事电气教 学工作。 收稿日期:2 14-07 -28 (上接第55 与应用,我国更多的城市和乡村得到了更好的供电和更加优质的电力服务,这对于我国社会的整 体发展和持续进步都有着不可估量的重要意义。 结束语随着我国国民经济的持续增长和电力系统整 体水平的不断提升,在我国输电领域中500kV紧 进我国电力系统和国民经济的持续进步。参考 文献: [1]陈建业. 电力电子电路的计算机仿真[M]. 北京:清华大 学出版社,2013. 供电系统中的谐波分析测量与抑制[M].北京: 机械工业出版社,2009,8 五次谐波检测原理及其在矿井高压电网单相接地保护中的应用[J]. 工矿自动化,2009,(3):4 作者简介:李艺强(1982-),男,汉,福建 南安市人,工 500kV紧凑型输电技术的推广及应用 500kV 紧凑型输电技术的推广及应用是多方 面的,这首先体现在其长距离输电的应用上。根据 相关统计资料显示,500kV紧凑型输电技术的应用 可以提升我国长距离输电整体功率的20%,这对于 长距离输电的整体发展有着重要的促进作用。并 500kV紧凑型输电技术的推广及应用可以更加 有效地解决我国传统输电线路一直面临的走廊困 难问题。通常来说,随着我国国民经济的快速增 长,传统输电线路的走廊问题已经变得越来越大, 这一问题在我国东部和中部的经济发达地区有着 非常明显的体现,因此500kV 紧凑型输电技术的推 广及应用可以有效解决长期困扰我国电力系统的 走廊困难问题,最终促进我国电力系统更加协调 地发展,使电力系统的整体水平稳步提升。 收稿日期:2 14-07 -28

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