常见电气设备故障原因与诊断技术研究(全文)

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摘要：电气设备状态监测与故障分析诊断技术对整个电气系统的安全、稳定、高效运行十分重要的作用。因此，研究常见电气设备故障原因与诊断技术是很有必要的。

关键词：电气设备故障诊断技术

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0124-01

近年来，我国电力系统技术更新和变革的速度不断加快，对电力资源的需求不断促进技术自身的发展。在电力系统快速发展的同时，电力设备制造、系统运行与维护、监测监控与综合自动化等技术的不断进步。其中，电气设备状态监测与故障分析诊断技术的发展尤为明显，对整个电气系统的安全、稳定、高效运行十分重要的作用。因此，研究常见电气设备故障原因与诊断技术是很有必要的。

1 常见电气设备故障原因分析

1.1 电气设备故障分类及特点分析

按照电气设备的构成特点，从查找电气设备故障的观点出发，电气设备故障主要分为三类：第一类是电源故障，包括电压、频率偏差、极性接反，相序改变；第二类是线路故障，包括断线、短路、接地、接线错误；第三类是设备和元件故障，包括过热烧毁、电击穿、性能变劣。

电气设备故障与其它设备故障相比，具有许多不同的特点，首先是电的不可见性，设备是否带电一般肉眼很难分辨；其次是电的传播速度快，大多数电气设备故障和事故往往发生在瞬间；最后电气设备故障形式集中，集中表现为电气设备无法工作，但引起设备故障原因多样；最后，设备故障的区域性广，整个电气系统由复杂的多样的电气设备构成，分布区域相对分散。

1.2 温度升高引起的电气设备故障

在电气设备运行过程中，如果环境温度升高或是超过允许的极限值，构成电气设备的核心材料金属将会软化，设备的机械强度会明显降低，实验表明，以铝为主要材料的电气设备不宜长期工作在超过90 ℃的环境中，设备短期极限工作环境温度为120 ℃；同时，环境温度的变化会导致电气设备点接触不良，温度过高时，电绝缘材料变脆老化，设备绝缘性能下降明显，设备的使用寿命降低，安全风险升高。

1.3 电接触引起的电气设备故障

统计资料显示，电接触不良是引起电气设备故障的主要原因之一。导致电接触不良的原因有多方面，首先，电接触材料的导电性、硬度的变化或材料表面镀层因长期使用而损伤会消失会导致电接触不良；其次，由于外力作用导致电接触表面不平整或者接触面位移、方向发生变化；第三是弹簧变形或是传动机构不到位导致电接触压力降低；第四电接触表面由于未知原因覆盖上一层导电性能差的物质等原因都会导致电接触不良。电接触不良会导致整个电气系统中电路无法畅通；在接触不良处，在一定电压下会产生火花和电弧，导致严重电气故障。

1.4 电压偏移引起的电气设备故障

当电气系统中电压发生偏移，输出电压比电气设备的额定电压偏高或偏低时，会对电气设备的运行提供影响，其影响的程度取决于电压偏移值的大小和持续时间的长短。如电压偏低时，异步电动机转矩下降，电动机无法启动，同时启动电流大，持续一段时间后，电动机会因为发热而烧毁。

2 常见电气设备故障排除及诊断方法研究

2.1 常见电气设备故障诊断方法

目前常见的电气设备故障诊断方法很多，主要有以下几类，状态分析法，该方法主要根据电气设备运行的阶段和状态对设备运行的故障进行分析的方法；图形分析方法主要是根据故障情况，对照电气设备的原理图、构造图、系统图、接线图、位置图等分析故障位置；单元分析法是按照电气设备的功能将电气系统设备划分为单元，逐个单元分析和测试，进而确定电气设备故障位置的方法；回路分析法主要是通过分析电气设备构成的回路，分析电路短路、短路故障，以确定设备故障位置和原因的分析方法。此外，常用电气设备故障分析方法还包括推理分析法、简化分析法、树形分析法、计算机辅助分析法等。

2.2 配电线路常见故障诊断及预防措施研究

配电线路是电气系统中最核心的设备，是不同节点电气设备间的连接体。配电线路故障有以下几类：首先是导线混连短路故障，故障原因及表现有导线弧垂太大，同档用不同种类导线连接或是外力外物破坏等，防止措施包括按照规程调整导线弧垂、加长承力杆横担、加强线路巡视等；其次是导线拉断故障，原因是导线拉力太大、被损伤、产品质量低劣、导线受外力破坏等，预防措施包括及时调整导线弧垂、加强线路验收、采用国标产品、采用机械，电流等方法去除电线上冰块等；第三是导线接头故障，原因包括接力接头低劣，弓子线跳线不合格，预防措施包括采用直接捆绑法和钳压接法接线，严格按规范施工；最后是电气配电线路侧杆、断杆等线路故障，原因包括电杆埋置不规范，未做防风处理、杆基下沉等，预防措施包括按规范加强杆体的基础施工、加强新建线路验收、风期加强巡视，采取有效措施等。

2.3 变压器典型故障诊断及处理

变压器是电气系统中常见的电气设备，其故障对电气系统的运行影响巨大。变压器设备故障很多，常见故障有以下几类：首先，变压器声音异常，变压器发出沉重的“嗡嗡声”一般是变压器过负荷、变压器发出较重的“哇哇”声或是“割割割、割割割”的突发的间歇响声一般变压器负荷急剧变化、变压器发出很大的噪声一般是系统短路、变压器发出“叮叮哨哨”和“呼……呼……”等锤击和似刮大风的声音一般是变压器铁芯夹紧件松动、“哧哧”或“劈啪”放电声一般是内部故障放电打火；变压器油温异常一般原因是内部故障，冷却装置运行不正常；变压器冷却装置故障一般原因是供电电源熔断器熔断或供电电源母线故障、冷却装罩工作电源开关跳闸、单台冷却器自动开关故障跳闸或潜油泵和风扇的熔断器熔断、潜油泵、风扇损坏及连接管道漏油等。为加强变压器故障诊断管理，保证设备的安全稳定运行，需要坚持定期坚持维修和正常巡视制度，注意辩听、坚持电气设备的运行状态，同时需要完善设备保护措施使设备保持灵敏的状态。

3 结论

近年来，随着我国电气化水平的不断提升，电气设备的类型和数量呈直线上升趋势，如何保证不同的电气设备构成的复杂的电气系统安全稳定运行对保持经济社会的持续高效发展意义重大。本文在分析电气设备故障分类、特点以及引起电气设备常见故障原因的基础上，针对性的对重要电气设备故障进行诊断分析，其结果对加强电气设备管理与维护具有重要意义。

参考文献

[1] ，李莉，李玉海.电力主设备继电保护存在的问题及对策[J].电力自动化设备，2010，30（11）：141-145.

常见电气设备故障原因与诊断技术研究

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