(山东省产品质量检验研究院山东济南250102)
摘要：电力电气设备的正常运行与各个领域生产安全和人身安全直接相关，提升设备稳定性、保证电力系统安全运行势在必行，这就需要做好电力电气设备故障诊断工作，找出故障原因，以为检修工作的有针对性展开提供有力依据。本文主要对电力电气设备常见故障分类、故障原因以及电力电气设备故障诊断与检修措施进行了分析和探讨，以供广大相关工作者进行参考。
关键词：电力电气设备；故障诊断；故障原因；故障检修
电气设备经过长时间的运行，就可能产生各种各样的故障，导致设备停止运行影响生产，严重的甚至会造成人身、设备事故。电气设备的故障可分为机械故障、电源故障、元器件故障和电路故障。而电路故障最为常见，电路故障可大致可分为断路、短路故障，接地故障，连接故障以及电路参数配合故障等。不同的电路故障，其特点不同，根据发生故障的特点，可以缩小故障查找的范围，对于易发生故障点采取相应的措施，从而防止故障及事故的发生。
一、电气设备故障及其特点分析
常见的电气设备有电机、变压器、输电线路、电力电容器、避雷针、绝缘子等，这些不同种类的电气设备构成电力系统。电气故障主要有三个方面的特点，分别是隐形、显性和故障区域性。很多电气设备故障没有明显的外在表现，很难常规检查的过程中被发现，这些故障包括熔丝熔断、绝缘线内部断裂、保护装置调试不当、触头接触不良等。而有些电气故障却有明显的外部特征，可以在常规检查的过程中被及时发现，并采取相应的措施，这些故障包括继电器、接触器过热、冒烟，触头熔断，接头脱落，电气发出异常声音，异常震动等。很多电气设备的元件分布区域很广，如变电器中的很多断路器就安装在进出线的间隔中，当变电站发生故障时，需要对这些区域进行全面的检查才能确定故障发生的确切位置，增加了电气故障检修的难度。
二、电力电气设备常见故障及原因
2.1材料故障导致短路
电力电气设备都存在着很多电路，而电路中的导线的材料在运作过程中极有可能出现问题，从而导致短路等后果。导线的绝缘层，是保护导线、保证导线正常运行的保护伞，然而由于各种原因，绝缘层往往发生破损，而这便是短路的开端。首先，导线运作的环境往往是潮湿的，而导线的绝缘层在这种环境之下极易受潮，受潮之后的绝缘层便极有可能失去绝缘的特性，无法继续保障导线的运作。其次，在导线高负荷工作时，绝缘层的温度会提高，常常处于高温状态的绝缘层其磨损、消耗、老化速度是很快的，绝缘层的老化会降低其使用效果和使用寿命，从而加大导线短路可能性。最后，还有一些外力，如角落里老鼠对导线绝缘层的撕咬、移动时拉扯或重物挤压都有可能对绝缘层和导线造成损害，提高电路短路的风险。另一方面，除了导线的绝缘层，电力电气设备的核心材料金属也极易出现问题。在设备运行过程中，经常会有高强度工作的状况，这会使得设备及其周围环境温度升高，而加上夏季的炎热天气，极有可能出现环境温度超过极限值的情况，这会使设备的核心材料金属软化，降低设备的机械强度，并且使设备接触不良，造成短路。
2.2线路烧毁
导线对电流负荷的承受是有一个限度的，而一旦超过这个限度，就会大幅提高导线的温度，从而导致线路烧毁。线路一旦烧毁，将会对整个电力电气设备造成毁灭性的打击，哪怕只是局部的烧毁，也会使得整个设备停止运行，情况严重时甚至会导致整个装备的烧毁，不仅如此，设备的烧毁还会给设备的周边环境的安全造成极大威胁。造成线路烧毁的重要原因就是温度，不仅导线电流的超负荷，导线运作环境的散热、通风以及灰尘、杂质的堆积都会提高导线温度，从而诱发线路烧毁。
2.3电路故障
导致电路故障的原因多种多样，而其中最为典型的便是谐波导致的供配线路故障。谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。电路在运行时极有可能产生谐波，而谐波由于其性质特点，会对电磁式继电器或感应式继电器的功能发挥造成一定程度上的干扰，导致电路发生故障。此外，谐波还会使电流和电压发生畸变，扰乱它们的正常运行，从而威胁到电路的正常运行。
三、电力电气设备故障诊断与检修措施
3.1检修前的调查分析
调查分析是设备检修前的准备，目的是为了对故障进行一个初步判定，从而使检修工作更加顺利进行。对设备的调查分析方法主要有：一问，向相关人员询问设备在故障发生前的运行情况和以往发生的故障信息，为迅速找出障碍点提供有效依据。二是闻，通过闻发现设备是否散发出烧焦味。三是看，仔细察看设备是否有被烧熔、烧断现象，看接线是否正常。四是听，电气设备在正常运行的情况下，产生的声音具有一定的规律性，如果设备发生故障，就会有异常的声音出现。五是摸，先将电源切断，用手背感受电力设备表面温度，根据温度的高低判断设备故障。六是拽，先将电源切断，轻轻拽动电线，检查是否出现松动现象。通过进行检修前的调查分析，通常情况下，能够快速的找出具有外特征直观性一类的故障问题，就可确定故障的大概范围位置。
3.2根据电路分析来确定发生故障的范围与故障点
较为复杂的电气设备电路，应根据电气控制关系和电气原理图，分析可能发生故障的范围，进一步查找故障点。由主电路和控制电路两部分构成的电气设备电路，当主电路发生故障时，一般简单、直观、易于查找。其故障的复杂性主要表现在控制电路上。它们就像积木块一样，根据设备的功能，通过设计者有机地将其组合在一起，共同完成控制任务。维修时，维修人员应根据故障所表现的现象，结合电气原理图，确定可能在哪个出现的单元或环节故障。再跟据主电路的特征，例如正反转的连线、降压起动的连线方式、调速电阻或变频器连线。在此检验的基础上，进一步分析确定发生故障的准确点，来排除故障。
3.3试验电气设备控制电路
当检修人员根据外部特征并未找到故障点时，下一步可运用通电试验，来检验控制电路的各种动作关系，逐一排除故障，并最终找到故障点。例如：按设计的工艺要求，检修人员操作某个按钮、开关或者操作杆时，线路中相应的接触器、继电器都应按照规定的动作进行工作。发现有不动作的电器时，应当重点检查拒不运作的电器是否有问题。例如，检验线圈是否损坏，各触头是否磨损等。其次检修人员再对有相关性的电路，进行逐一分析与检查。但是，这种检验方法一般只适用于维修人员电气设备的电气控制关系较为熟悉时。
四、结语
电力电气设备的正常运行是保证整个电力电气系统安全稳定运行的重要条件，并与各个领域生产安全和人身安全直接相关，这就要求我们做好设备故障诊断这项基础工作，明确故障点，分析故障原因，有针对性地对重要电力电气设备故障进行诊断和检修，其结果将有利于加强设备管理和维护。同时，还要提高设备诊断检修人员素质，建立健全相关管理制度，掌握科学的设备维护方法，尽量避免各种故障发生，切实实现企业的安全、高效生产，以在未来充得到更好发展。
参考文献：
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