刍议电气设备发热故障及诊断分析.doc

1、1刍议电气设备发热故障及诊断分析摘要：电能的生产、输送和分配使用是个连续过程，其中任何一个环节发生事故都会危及整个系统的正常运行。因此，电气设备运行状态的在线监测和故障诊断，使设备从传统的预防性检修提高到预知性状态检修，对提高设备运行可靠性与有效度，提高电力系统运行经济效益，降低维修成本，都有很重要的意义。因此，对电气设备运行状态的监测、故障诊断和及时维修日益受到人们的高度重视。 关键词：电气 设备 故障 发热 一、引言 随电力系统近年来的迅猛发展，一、二次设备新型设备的推广应用和更新换代，变电设备本身性能的可靠程度逐步提高，小型变电站正逐步向无人职守过渡。但是，通过最近几年来的缺陷统计和分析

2、，发热故障的上升趋势越来越明显，严重影响了设备的安全运行，已经引起了电力系统各部门的重点关注。 随着现代红外技术不断成熟和日臻完善，利用红外检测的远距离、不接触、准确、实时、快速等优点发展起来的电气设备状态红外监测技术，由于在不停电、不取样、不解体的情况下能快速实时地在线监测和诊断电力设备的大多数故障，所以倍受国内外电力行业的重视，并得到快速发展，它的普及与应用已逐步成为诸多行业和领域确保设备正常运行而采取的一种重要技术手段。 2电气设备的发热是我们在工作中不容忽视的一个问题，它不仅影响设备的正常运行，还会导致电气设备的绝缘热击穿、导体连接部位的热变形、甚至熔焊，严重危及电气设备的安全可靠运行

3、。因此正确认识电气设备发热以及准确的掌握运行中电气设备的温度变化情况，及早发现过热并排除，可以大大减少电力系统的故障与事故还可提高供电的可靠性，保证正常供电。电气发热会使载流导体和周围介质温度升高，工作环境恶化，使绝缘老化损坏，导致电气设备的故障或事故。这种故障或事故往往是引发火灾的直接或间接原因。 二、电气设备发热的原因 电气设备在工作的时候，由于电流、电压的作用，将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损发热。允许负荷下的发热在电气设备的运行故障中占有很大的比重，是电气设备的主要故障之一。发热故障会导致电气设备的绝缘热击穿、导体连接部位的热变形、甚至熔焊，严重危及电气设备的安全运行。 根据焦耳

4、定律：2QIRT 可知造成设备发热的原因有两个：一是电流I，另一个是电路的电阻 R。电气设备运行时电流增大的主要原因是短路引起的电流增大。电气设备运行时回路电阻 R 增大的主要原因为：导体连接部位的压紧螺栓或压紧弹簧的压紧力不恰当，导致连接部位的压紧螺栓部位的接触电阻增大；导体相互连接的接触面不平整，造成接触面的通流量降低、相对正常负荷电阻 R 增大；导体相互连接的接触面氧化、积灰，造成接触面电阻增大；设备存在制造缺陷，个别环节的电气连接方式不正当，造成流通量较小的“卡脖子”环节。 3三、电气设备故障诊断分析 调查研究是设备检修的前奏，是故障分析的第一手资料，调查研究正确、全面，对检修工作往往

5、起到事半功倍的效果。调查研究的主要方法是问、闻、看、听、摸、拽。问，询问设备使用者故障发生前的情形、异常现象、以往病史情况、故障前有否操作失当或某操作杆、按钮失灵或误动作等。如果是初次检修该设备，还应向使用者了解各操作机构的功能、控制关系、操作顺序等为分析电气故障，迅速查找故障点提供依据。闻，是否有绝缘漆、塑料、橡胶等过热、烧焦的刺鼻气味。看，察看熔断器的熔体或熔丝是否熔断，触点是否 烧熔或烧灼。如果再现故障（注意不能扩大故障） ，看接点间有无火花。听，电动机、继电器、控制变压器、电磁阀等电器的机械动作机构在运行或运动中是否有异常声音。摸，切断电源，用手背（如果温度过高烫手，人可本能地迅速缩回

6、，避免烫伤）触摸电动机外壳、电器线圈等，判断其是否有明显的温升与局部过热现象。拽，切断电源，轻拽电线是否松动。通过调查研究，一般说来，具有外特征直观性一类故障可找出；对较熟悉的电气设备的电路还可大致确定故障范围。 复杂电气设备的电路，应根据电气控制关系和原理图，分析确定故障的可能范围，查找故障点。电气设备的电路总是由主电路和控制电路两部分构成，主电路故障一般简单、直观、易于查找，其复杂性主要表现在控制电路上。一个复杂的控制电路又总是由若干个基本控制单元或环节组成。它们就像积木块一样，根据设备的功能、生产工艺和控制要求，通过设计有机地组合在一起完成控制任务。维修时应根据故障现象4结合电气原理图和

7、控制关系，确定故障可能的单元或环节。再据主电路的连线特征，比如正反转的换相连线、降压起动的星角连线、调速电阻或变频器连线、晶闸管的触发极连线等找到相应的控制电器或控制单元，还可根据电器辅助触点的联锁连线查找相应的电器或单元，在此基础上进一步分析确定准确的故障点以排除故障。 经过外特征直观检查未找到故障点时，可采用通电试验控制电路的动作关系逐块排除故障查找故障点。例如：按工艺要求操作某按钮、开关、操作杆时，线路中相应的接触器、继电器应按规定的动作关系工作，否则，与不动作的电器或动作关系有问题的电器相关联的电路有故障或该电器本身有故障。首先，应检查不动作电器是否有问题，如线圈损坏，触头磨损，变速手

8、柄经常受冲击磨损等。其次再对相关联的电路进行逐项分析与检查，故障即可查出。这种方法一般适用于维修人员较熟悉待修的电气设备的电气控制关系。试验时应断开电动机等运动电器的电源线，以免发生故障。 结语 电气设备的发热故障一直是电力系统的一个老问题，严重影响供电设备正常的负荷输送，甚至酿成事故。电气设备发热问题必须引起重视，认真研究其发生的原因，以便彻底解决。电气设备的故障分析与诊断，红外诊断技术的普及与推广，是电力生产和安全管理，节能降耗和状态检修的迫切需要，可实现经济效益和社会效益双赢，具有重要的意义。综上所述，对于电气设备故障与检修，不可忽视机械对电气控制的影响。许多电气设备的电器元件的动作是由机械、液体压力来推动的，因此，5在电气故障检修之前，应注意检查、调整和排除机械、液压部分的故障，这对电气检修是很有帮助的。 参考文献 1陈衡、侯善敬，电力设备故障红外诊断，中国电力出版社，2009.1 2王吕一氏、李福琪，电气设备的在线监测与故障诊断，清华大学学报，2006.5 3 张炜.电力系统分析M.北京：中国水利水电出版社，2008. 4 齐占伟.电气控制设备故障检修M.北京：机械工业出版社，2003. 16