论水利工程建设中电气设备的故障处理
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇论水利工程建设中电气设备的故障处理范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：通过在配套、工程、设计、生产及研发等多部门多方面的接触和输电线路覆冰可引起导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等问题，应在新建线路时首先要充分掌握该地区的冰雪情况，并仔细研究输电走廊的微气候、微地形，尽量避开重冰区，无法避免时，应在重冰区采取抗冰设计。并通过在工作中不断地学习与实践，就普遍存在水利工程建设电气设备维修的方法与实践上进行探讨。
关键词：水利工程；电气设备；覆冰；故障维修；方法实践
中图分类号：TV文献标识码： A
一、水利工程中电气设备等风险分析
水利工程建设一般分前期准备、建设、安装调试和运行四个阶段。笔者认为在水利枢纽工程整个建设过程中可能出现的风险，风险主要来自自然灾害其中最严重的是洪水灾害。汛期洪水以及暴风、雷击和高温、严寒等都可能对工程造成重大损害。
在水利工程建设的四个阶段中，最大的风险常发生在安装调试阶段。水利枢纽工程电站设备总价值均在亿元以上，如果设备生产单位信誉度低、产品质量差，或者安装与调试工作稍有不妥都可能导致设备的严重损坏。电气设备质量是整个工程安全的核心，特别是水利工程，由于失事后果的严重性，它对所用的原材料和工艺要求十分严格。雷击也是供电线路中最易引发停电事故的风险因素。工地现场虽有避雷设施，但雷电经高压供电线路引入很难预防。它既导致电气设备损坏，又使工地停电，后者又将影响用电机械的工作效率。线路或者部分电器的故障造成短路，轻者引起停电事故，重者烧毁供电设备，停电也将影响工程的施工。
二、覆冰现象对水利工程中电气设备系统的影响
覆冰现象给水利工程中电气设备系统的安全运行带来不小的危害。因此，分析输电线路覆冰特点、规律对防止冰灾事故的发生便显得尤为重要了。通过实例分析，可将覆冰问题分为以下几点进行讨论：
1．输电线路冰害事故产生的直接原因可分为四类：
当线路实际覆冰超过设计抗冰厚度而导致的过负载事故；不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故；绝缘子串覆冰过多或被冰凌桥接，引起绝缘子串电气性能降低；不均匀覆冰引起的导线舞动事故。综上，覆冰的随机性导致覆冰尺寸、密度和形式随机变化，这使输电线路结构系统的各种荷载会连续发生不规律的变化。对于线路结构负载的变化进行如下分析：
1.1垂直荷载增加
冰的重量将增加所有支持结构和金具的垂直荷载。在覆冰条件下，架空地线弧垂通常会超过导线弧垂，并将引起短路故障；此外，因覆冰而增加的导线和地线拉力，也会成比例地增加受其影响的转角塔及基础的角变荷载。
1.2水平荷载增加
导线迎风面覆冰厚度增加时，输电线路水平荷载也将随之增加。一定条件下，大风在覆冰后来临，遇到这种情况，线路可能遭受到灾难性的沿线路方向串级倒杆塔事故。
1.3不均匀荷载的产生
覆冰区线路档距、塔高不相等时或连续相邻档距装配不一致时，导线覆冰则会造成线路荷载静态纵向不平衡。覆冰的脱落或除掉是极不均衡的，这将使导线固定点承受很大的冲击荷载。
1.4微风振动
导线上凝聚白雪后，使其直径加大，同时仍保持截面的均衡。白雪覆层几乎没有改变导线的阻尼。因风力消耗随导线直径的增大而增加，故振动幅度比裸线时大。此外，较低的频率可能会降至防震器有效运行范围以下。
2．根据冰害事故类型分析，覆冰事故可归纳为以下四类
2.1线路覆冰的过载事故
a.包括导线和架空地线从压接管内抽出；或外层铝股全断，钢芯抽出的事故；也有整根拉断或耐张线夹出口附近导线外层断若干股的事故。
b.有悬垂线夹船体在U型螺丝附近断裂的事故，也有拉线楔形线夹断裂造成倒杆事故。
c.有因弧垂增大，导线对地间距减小而造成的闪络的事故；也有因地线弧垂增大，因风舞动造成与导线互碰、烧伤及烧断导地线的事故。
d.对于杆塔这线路的主干来说，因断导地线使得杆头顺线路方向折断，或因导地线不对称布置，在垂直线路方向将塔头折断的事故更为严重。
e.覆冰会破坏基础，有下沉、倾斜或爆裂而引起塔身倾斜或倒杆的事故。
f.此外还有由覆冰过载引起的扭转、跳跃，使绝缘子串翻转、碰撞、炸裂等事故发生。
2.2不均匀覆冰或不同期脱冰事故
对于导线和地线来说，相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰都会产生张力差，使导线在线夹内滑动，严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全断、钢芯抽动，造成线夹另一侧的铝股发生颈缩，拥挤在线夹附近，长达1～20m（悬垂线夹和耐张线夹均有此类情况发生）。不均匀覆冰的张力差是静荷载，而不同期脱冰属动荷载，这是二者的不同之处。其次，因邻档张力不同，直线杆塔承受张力差，使绝缘子串产生较大的偏移，碰撞横担，造成绝缘子损伤或破裂。再次，当张力差达到一定程度后，会使横担转动，导线碰撞拉线，电气间隙减小，使拉线烧断造成倒杆。
2.3绝缘子串冰凌闪络事故
覆冰是一种特殊形式的污秽，其放电过程也是由表面泄漏电流引起的。绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘强度降低，泄漏距离缩短。融冰时，绝缘子表面将形成导电水膜，绝缘子局部表面电阻降低，形成闪络。闪络发展过程中持续电弧烧伤绝缘子，引起绝缘子绝缘强度降低。
三、电气设备维修的基本原则
1.对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。
2.应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。
3.在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。
4.在设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。
5.对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。
6.先检修电源后设备。
7.电气设备的特殊故障，要靠经验和仪表来测量和维修。
8.先不要急于更换损坏的电气部件，在确认设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。
9.检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。
10.对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路速的前提下进行。
四、检查方法和操作实践
1.直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法：
（1）检查步骤：调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。试车，通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。
（2）检查方法：观察火花，电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判断为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。动作程序：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。运用直观法，不但可以确定简单的故障，还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。
2.测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
3.测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。
4.对比、置换元件、逐步开路（或接入）法。
（1）对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。
（2）置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。
水利工程是国家基础设施工程，堤防、大坝的建设质量，关系到人民生命财产安全，工程质量的优劣直接影响国家声誉和民族形象。加强水利工程建设的电气设备管理，是水利工程建设质量的重要保证。