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摘 要：随着我国经济高速发展，城市对供电系统的安全可靠提出了更高的要求，电气设备故障诊断和检修已成为一项重要工作。文章针对电气设备常见故障进行了分析，结合实际探讨了设备故障诊断和检修方法。
关键词：电力系统；故障诊断；检修方法
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）20-0114-02
电力系统中电气设备的长期运行，会使设备出现老化、磨损等问题，使得设备出现故障的概率大增。如果未能及时解决，那么很可能导致设备无法正常运行，影响供电系统的可靠稳定，故障严重时甚至会威胁到人身安全。
1 电力系统中电气设备常见故障
1.1 电气设备机械故障
电气设备（特别是电机）通常发生磨损、疲劳等故障。转子、定子与轴承装置共同组成电机，它拥有独立的电机绝缘系统和能保证电机正常工作的散热系统和基本的机械系统，并且电机工作时它的电路相互独立，这些特点使得电机一旦出现故障就很难被诊断，这就需要经验丰富的检修员，同时需要高科技设备来检修。除了电机，高压断路故障也比较常见，绝缘器被破坏、拉杆瓷瓶断裂等都属于高压断路故障，严重时会烧毁设备，影响供电安全。
1.2 电气设备绝缘故障
设备绝缘故障是整个电气设备故障中的重点问题。高电压、强电场的长时间作用，使得绝缘设备极容易出现故障，一旦出现，不仅影响正常供电，而且会扩大故障程度。绝缘故障通常出现在变压器、电压电流互感器和电力电缆等设备的绝缘器上，主要是因为这些设备密封不严、出现老化，容易受到环境物质的侵蚀（如二氧化硫），使得设备丧失绝缘能力出现故障。由于电压电流互感器是整个电气设备的核心部件，它承担着最大的负荷，老化速度最快，并且由于绝缘设备采用的油侵材料和胶纸材料电容型结构密封不严，所以最容易出现电气设备绝缘故障。
1.3 电气设备发热故障
在供电过程中，电气设备起到电能转换和传递电能的作用，整个过程中都伴随着放热。如果放热量过大，将使电气设备运行时的温度急剧升高，电气设备运行出现异常，影响供电稳定，造成极大破坏。由于热故障很容易被检测，但考虑到它的破坏性，决不能忽视它，要将热故障诊断作为关键工作来对待。
2 电力系统中电气设备的诊断与检修
2.1 调查分析
调查分析是电气设备检修前的准备工作，能为检修人员带来故障初步信息。严谨、正确的调查分析能促进检修工作的顺利进行。调查分析针对电气设备的表面，通常采用以下六种方法：①口问，询问相关操作人员，及时了解设备运行状况和以往发生故障的信息，为迅速找到故障原因做好准备工作。②鼻闻，闻电气设备是否散发异味来判断故障是否出现，如存在烧焦气味，表明电气设备很可能发生了故障。③眼看，仔细观察电气设备外部颜色是否改变，接线是否正确等。④耳听，通常电气设备运行时会产生一定规律的噪音，如果设备出现故障，运行时噪音会变得没有规律，用耳就能听出其中的差异从而判断故障是否出现。⑤手摸，必须先切断电源保障人员安全，用手触摸电气设备，判断设备温度是否过高，出现异常。⑥手拽，轻轻拽动电线，是否出现松动的情况，如果出现表明接线不严。运用上述六种方法，可直接检测外观特征明显的一类电气设备故障，大致确定故障发生范围。
2.2 分析电路确定故障的范围和故障点
故障范围和故障点的确定，要从电气设备的电路控制关系和原理图开始分析。主电路和控制电路组成电气设备电路。因为主电路出现故障时特征很直观，极容易确定故障点，所以关键在于控制电路上，控制电路由若干个支路或者控制单元组成，具有复杂性，它们根据设备的功能、控制要求，通过合理的设计电路使之组合起来共同完成控制任务。检修时，可利用电器辅助触点确定控制单元，同时也可通过结合主线路连线特征，运用电路控制关系，找到控制电器货单元。最后进一步分析，可准确的确定故障范围和故障点。
2.3 通电试验控制电路
检查电气设备外部直观特征，也未能准确找到故障点时，可以进行通电试验对电路逐步排查故障点，这种方法虽然操作繁琐，花费较多时间，但准确性更高。比如操作开关、按钮时，电路中的继电器和接触器要按规定的动作关系进行工作。一旦发现拒不动作的电器，检查这个电气是否有线圈损坏、接触点磨损等情况，然后对相关的电路进行逐项分析，最终确定故障点。试验前，一定要断开电源，避免出现触电事故，并且要求检修人员对电气设备的电路控制关系相当熟悉。
2.4 利用常用仪表进行诊断
使用合适的电工仪器测出电路的电压、电流和电阻等参数，然后比较设备正常运行时电路的电压、电流、电阻，判断故障点。电压测量法、电阻测量法和短接测量法在检修工作中运用比较普遍。
2.4.1 电压测量法
测量时通常采用电压分阶测量或者电压分段测量的方法。首先将万用表转换开关调拨到合适的电压测量档位上，然后测量故障电路的负荷电压或者电器元件的电压，测得的数据与电路正常运行电压值相比，判断出故障点。
2.4.2 电阻测量法
为保证安全，必须先将电气设备的电源断开。将万用表转换开关调拨到合适的电阻测量档位上，然后测量故障电路的电阻来判断设备故障点。如果线圈元件包含在测点间，测得的电阻为线圈电阻，如果测得的电阻值比线圈电阻值大，那么表明接线或者触点接触不良；如果待测电路间只有导线和触点，测得的电阻值应是零。如果测得的电路电阻无穷大，表明电路呈断开状态。
2.4.3 短接测量法
短接测量法是指电路带电状态下，在所怀疑的断路或者接触不良部位，使用一根绝缘性能优越的导线短接。短接后，电路能够通电，那么表明该处线路断路，即为故障点。短接时通常采用长短结合的方式，这样能加快排查故障点速度。 电压检修并没有断开电源，所以安全性较差，但是这种测量方法比较准确，容易判断；电阻测量法是在断开电源后进行，安全性较好，但容易受到外界环境的影响使得电阻值测量不够准确，容易出现错误的判断；短接测量法与前两种先比，使用的工具较少，可以不使用万能表，只使用试电笔和绝缘导线就能快速进行检测并判断出故障点，但这种方法不能使用于电阻、线圈，因为它是带电检修，很容易出现人员触电事故。在实际检修过程中，可以几种方法相结合，灵活使用，快速检测出故障点。
3 检修实例
新疆某电厂主变压器运行过程中出现故障，现对其进行分析。
3.1 故障经过
电厂的主变压器长时间运行，需要对外部进行及时清理。通过调度正常停电后，对主变压器进行例行检修和清扫。完成工作后正常供电，变压器励磁分接开关位置却发出异常声音，调度人员立即断开电源。
3.2 诊断经过
工作人员首先就对瓦斯继电器进行诊断，发现其内的气体呈淡黄色并且能燃烧，断定主变压器出现故障。对分接开关进行检查，发现其位置不正确，由原来的+1档变动到+1档与+2档之间。最后通过电阻和电流测量方法，分析得出+1档位置的电阻不能正确测出。
3.3 故障原因
此次故障最主要的原因，是由于分接开关位置不正确而引起。清扫工作时，没有把开关位置的螺母固定紧，触碰开关档位圆盘后造成开关位置出现异常。
3.4 预防措施
①切换分接开关前，测量直流电阻。分接开关由于长时间使用会引起局部的熔化，使得电阻变大，可能引起放热量过大威胁变压器的正常运行。所以，切换分接开关前，必须测量直流电阻，并且三相电阻值之间的差值不能大于2%。
②及时清除切换开关的手柄，并且要求在停电状态下进行开关切换。切换开关时，一定注意将螺母紧固，避免出现松动引起开关位置不正确。
③主变压器经过大检修工作中后，分接开关极容易发生故障，可能引起接触面的烧伤。因此，主变压器停止工作，通过测量三相分接头的直流电阻来确定开关接触情况。
4 结 语
为确保电力系统中电气设备正常运行，要根据电气设备的特点和运行要求制定严格的管理措施，定期进行维护检修，全面掌控电气设备运行情况。一旦出现故障，要采取合理措施，灵活运用各种检修方法，及时进行处理，并积累工作经验，保障电力系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1] 李珉.电气设备检修的问题及解决方案[J].沿海企业与科技，2008，（3）.
[2] 胡成幸.电气故障检修的方法[J].职业圈，2006，（6）.
[3] 朱德恒，谈克雄.电绝缘诊断技术[J].电力设备，2003，（12）.
关键词：电力系统；故障诊断；检修方法
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）20-0114-02
电力系统中电气设备的长期运行，会使设备出现老化、磨损等问题，使得设备出现故障的概率大增。如果未能及时解决，那么很可能导致设备无法正常运行，影响供电系统的可靠稳定，故障严重时甚至会威胁到人身安全。
1 电力系统中电气设备常见故障
1.1 电气设备机械故障
电气设备（特别是电机）通常发生磨损、疲劳等故障。转子、定子与轴承装置共同组成电机，它拥有独立的电机绝缘系统和能保证电机正常工作的散热系统和基本的机械系统，并且电机工作时它的电路相互独立，这些特点使得电机一旦出现故障就很难被诊断，这就需要经验丰富的检修员，同时需要高科技设备来检修。除了电机，高压断路故障也比较常见，绝缘器被破坏、拉杆瓷瓶断裂等都属于高压断路故障，严重时会烧毁设备，影响供电安全。
1.2 电气设备绝缘故障
设备绝缘故障是整个电气设备故障中的重点问题。高电压、强电场的长时间作用，使得绝缘设备极容易出现故障，一旦出现，不仅影响正常供电，而且会扩大故障程度。绝缘故障通常出现在变压器、电压电流互感器和电力电缆等设备的绝缘器上，主要是因为这些设备密封不严、出现老化，容易受到环境物质的侵蚀（如二氧化硫），使得设备丧失绝缘能力出现故障。由于电压电流互感器是整个电气设备的核心部件，它承担着最大的负荷，老化速度最快，并且由于绝缘设备采用的油侵材料和胶纸材料电容型结构密封不严，所以最容易出现电气设备绝缘故障。
1.3 电气设备发热故障
在供电过程中，电气设备起到电能转换和传递电能的作用，整个过程中都伴随着放热。如果放热量过大，将使电气设备运行时的温度急剧升高，电气设备运行出现异常，影响供电稳定，造成极大破坏。由于热故障很容易被检测，但考虑到它的破坏性，决不能忽视它，要将热故障诊断作为关键工作来对待。
2 电力系统中电气设备的诊断与检修
2.1 调查分析
调查分析是电气设备检修前的准备工作，能为检修人员带来故障初步信息。严谨、正确的调查分析能促进检修工作的顺利进行。调查分析针对电气设备的表面，通常采用以下六种方法：①口问，询问相关操作人员，及时了解设备运行状况和以往发生故障的信息，为迅速找到故障原因做好准备工作。②鼻闻，闻电气设备是否散发异味来判断故障是否出现，如存在烧焦气味，表明电气设备很可能发生了故障。③眼看，仔细观察电气设备外部颜色是否改变，接线是否正确等。④耳听，通常电气设备运行时会产生一定规律的噪音，如果设备出现故障，运行时噪音会变得没有规律，用耳就能听出其中的差异从而判断故障是否出现。⑤手摸，必须先切断电源保障人员安全，用手触摸电气设备，判断设备温度是否过高，出现异常。⑥手拽，轻轻拽动电线，是否出现松动的情况，如果出现表明接线不严。运用上述六种方法，可直接检测外观特征明显的一类电气设备故障，大致确定故障发生范围。
2.2 分析电路确定故障的范围和故障点
故障范围和故障点的确定，要从电气设备的电路控制关系和原理图开始分析。主电路和控制电路组成电气设备电路。因为主电路出现故障时特征很直观，极容易确定故障点，所以关键在于控制电路上，控制电路由若干个支路或者控制单元组成，具有复杂性，它们根据设备的功能、控制要求，通过合理的设计电路使之组合起来共同完成控制任务。检修时，可利用电器辅助触点确定控制单元，同时也可通过结合主线路连线特征，运用电路控制关系，找到控制电器货单元。最后进一步分析，可准确的确定故障范围和故障点。
2.3 通电试验控制电路
检查电气设备外部直观特征，也未能准确找到故障点时，可以进行通电试验对电路逐步排查故障点，这种方法虽然操作繁琐，花费较多时间，但准确性更高。比如操作开关、按钮时，电路中的继电器和接触器要按规定的动作关系进行工作。一旦发现拒不动作的电器，检查这个电气是否有线圈损坏、接触点磨损等情况，然后对相关的电路进行逐项分析，最终确定故障点。试验前，一定要断开电源，避免出现触电事故，并且要求检修人员对电气设备的电路控制关系相当熟悉。
2.4 利用常用仪表进行诊断
使用合适的电工仪器测出电路的电压、电流和电阻等参数，然后比较设备正常运行时电路的电压、电流、电阻，判断故障点。电压测量法、电阻测量法和短接测量法在检修工作中运用比较普遍。
2.4.1 电压测量法
测量时通常采用电压分阶测量或者电压分段测量的方法。首先将万用表转换开关调拨到合适的电压测量档位上，然后测量故障电路的负荷电压或者电器元件的电压，测得的数据与电路正常运行电压值相比，判断出故障点。
2.4.2 电阻测量法
为保证安全，必须先将电气设备的电源断开。将万用表转换开关调拨到合适的电阻测量档位上，然后测量故障电路的电阻来判断设备故障点。如果线圈元件包含在测点间，测得的电阻为线圈电阻，如果测得的电阻值比线圈电阻值大，那么表明接线或者触点接触不良；如果待测电路间只有导线和触点，测得的电阻值应是零。如果测得的电路电阻无穷大，表明电路呈断开状态。
2.4.3 短接测量法
短接测量法是指电路带电状态下，在所怀疑的断路或者接触不良部位，使用一根绝缘性能优越的导线短接。短接后，电路能够通电，那么表明该处线路断路，即为故障点。短接时通常采用长短结合的方式，这样能加快排查故障点速度。 电压检修并没有断开电源，所以安全性较差，但是这种测量方法比较准确，容易判断；电阻测量法是在断开电源后进行，安全性较好，但容易受到外界环境的影响使得电阻值测量不够准确，容易出现错误的判断；短接测量法与前两种先比，使用的工具较少，可以不使用万能表，只使用试电笔和绝缘导线就能快速进行检测并判断出故障点，但这种方法不能使用于电阻、线圈，因为它是带电检修，很容易出现人员触电事故。在实际检修过程中，可以几种方法相结合，灵活使用，快速检测出故障点。
3 检修实例
新疆某电厂主变压器运行过程中出现故障，现对其进行分析。
3.1 故障经过
电厂的主变压器长时间运行，需要对外部进行及时清理。通过调度正常停电后，对主变压器进行例行检修和清扫。完成工作后正常供电，变压器励磁分接开关位置却发出异常声音，调度人员立即断开电源。
3.2 诊断经过
工作人员首先就对瓦斯继电器进行诊断，发现其内的气体呈淡黄色并且能燃烧，断定主变压器出现故障。对分接开关进行检查，发现其位置不正确，由原来的+1档变动到+1档与+2档之间。最后通过电阻和电流测量方法，分析得出+1档位置的电阻不能正确测出。
3.3 故障原因
此次故障最主要的原因，是由于分接开关位置不正确而引起。清扫工作时，没有把开关位置的螺母固定紧，触碰开关档位圆盘后造成开关位置出现异常。
3.4 预防措施
①切换分接开关前，测量直流电阻。分接开关由于长时间使用会引起局部的熔化，使得电阻变大，可能引起放热量过大威胁变压器的正常运行。所以，切换分接开关前，必须测量直流电阻，并且三相电阻值之间的差值不能大于2%。
②及时清除切换开关的手柄，并且要求在停电状态下进行开关切换。切换开关时，一定注意将螺母紧固，避免出现松动引起开关位置不正确。
③主变压器经过大检修工作中后，分接开关极容易发生故障，可能引起接触面的烧伤。因此，主变压器停止工作，通过测量三相分接头的直流电阻来确定开关接触情况。
4 结 语
为确保电力系统中电气设备正常运行，要根据电气设备的特点和运行要求制定严格的管理措施，定期进行维护检修，全面掌控电气设备运行情况。一旦出现故障，要采取合理措施，灵活运用各种检修方法，及时进行处理，并积累工作经验，保障电力系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1] 李珉.电气设备检修的问题及解决方案[J].沿海企业与科技，2008，（3）.
[2] 胡成幸.电气故障检修的方法[J].职业圈，2006，（6）.
[3] 朱德恒，谈克雄.电绝缘诊断技术[J].电力设备，2003，（12）.