從電氣設(shè)備故障的分析診斷步驟談維修處理

現(xiàn)代科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，使采用微機(jī)控制的機(jī)電儀一體的智能化電氣設(shè)備，在電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能迅述準(zhǔn)確地分析判明故障原因、找出故障所在部位，并予以正確的排除，提高設(shè)備安全健康水平，是變電檢修維護(hù)人員必備的技能之一。

一、電氣故障的特點(diǎn)

1.隱性：故障沒有外表特征，不易被人發(fā)現(xiàn)。如：熔絲熔斷、絕緣導(dǎo)線內(nèi)部斷裂、保護(hù)裝置整定值調(diào)整不當(dāng)、觸頭通斷不同步等。

2.顯性：即故障部位有明顯的外表特征，容易被人發(fā)現(xiàn)。如繼電器和接觸器繞組過熱、冒煙、發(fā)出焦味、觸頭燒融、接頭松脫、電器聲音異常、振動(dòng)過大、動(dòng)作卡澀等;

3.故障區(qū)域性廣：一種電氣設(shè)備能實(shí)現(xiàn)某種功能，但其元件的分布區(qū)域可能很廣。例如，變電所內(nèi)大量的斷路器安裝點(diǎn)是在進(jìn)、出線間隔內(nèi)，而對(duì)斷路器的控制、保護(hù)是在控制室，這也就決定了造成斷路器“拒合”、“拒跳”故障的區(qū)域分布在一個(gè)較廣的范圍內(nèi)，給查找電氣故障帶來了麻煩。

二、變電所電氣設(shè)備運(yùn)行中常見故障的種類及分析：

根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因，是查找電氣故障的關(guān)鍵。分析的基礎(chǔ)是對(duì)電工學(xué)的基本理論和控制、接線方式的熟悉程度，某一設(shè)備故障產(chǎn)生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出最主要的原因。

1.運(yùn)行溫升引起的電氣故障

(1)對(duì)電接觸的影響 電接觸不良是導(dǎo)致許多電氣設(shè)備故障的重要原因，而電接觸部分的溫度對(duì)電接觸的良好性影響極大。溫度過高，電接觸兩導(dǎo)體表面會(huì)劇烈氧化，接觸電阻明顯增加，造成導(dǎo)體及其附件(零部件)溫度升高，甚至可能使觸頭發(fā)生熔焊。由彈簧壓緊的觸頭，在溫度升高后，彈簧壓力降低，電接觸的穩(wěn)定性更差，容易造成電氣觸頭電弧閃弧灼傷故障。

(2)對(duì)絕緣材料的影響 溫度過高，有機(jī)絕緣材料將會(huì)變脆老化，絕緣性能下降，甚至造成絕緣擊穿，材料的使用壽命也將縮短。根據(jù)絕緣材料8℃理論，A級(jí)絕緣材料在一定溫度范圍內(nèi)，每增加8～10℃，材料的使用將壽命縮短50%。對(duì)無機(jī)絕緣材料的絕緣性能也有明顯影響。例如，電瓷的擊穿強(qiáng)度在溫度為80℃以下時(shí)約為250kV/mm;當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)，其擊穿強(qiáng)度約為100kV/mm .

(3)對(duì)電子元器件的影響 高溫是許多電子元器件的大敵，如高溫可使半測(cè)控、保護(hù)模塊內(nèi)中的半導(dǎo)體集成元件熱擊穿，因?yàn)闇囟壬?，電子激活程度加劇，使本來不?dǎo)電的半導(dǎo)體層導(dǎo)通或使電子元件器件的性能變劣，如在偏高的溫度下，電子元件的反向?qū)щ婋娏髟黾?，放大倍?shù)減小，導(dǎo)致工作點(diǎn)的漂移，致使工作不正常。

2.電動(dòng)力引起的電氣故障

(1)較大的電動(dòng)力可能使導(dǎo)體變形 兩根或三根平行導(dǎo)體(如架空線、硬鋁母線等)，在較大的短路電流作用下，導(dǎo)體受到吸力或斥力。當(dāng)這種力超過某一程度時(shí)，就會(huì)使導(dǎo)體變形、接頭松脫、支撐固定件損壞。

(2)電動(dòng)力可能使開關(guān)誤動(dòng)作 當(dāng)流過開關(guān)的電流很大(如短路)時(shí)，其電動(dòng)力可能使刀開關(guān)自動(dòng)打開。而刀開關(guān)一般沒有完善的滅弧裝置，不具備斷開短路故障的功能。因而這種自動(dòng)打開屬于一種誤動(dòng)作。在電弧作用下，觸頭可能被燒毀，甚至形成火災(zāi)。

(3)觸頭接觸處的收縮電動(dòng)力可能使觸頭燒損 通常，當(dāng)載流導(dǎo)體截面沿導(dǎo)體長度(軸向)發(fā)生變化時(shí)，在截面變小處會(huì)產(chǎn)生軸向電動(dòng)力。這種電動(dòng)力稱為收縮電動(dòng)力。觸頭接觸處的電動(dòng)力有使觸頭受到排斥的趨勢(shì)，也就是說，收縮電動(dòng)力使觸頭接觸緊密程度變劣，甚至斷開，從而使觸頭燒損。

3.電接觸引起的電氣故障

(1)電接觸材料的改變。 電接觸材料，尤其是開關(guān)觸頭材料，對(duì)其導(dǎo)電性、硬度等有著較嚴(yán)格要求。如果不適當(dāng)?shù)馗鼡Q了原有的電接觸材料，勢(shì)必影響到電接觸的性能。其次，為了彌補(bǔ)某些電接觸材料的缺陷，常常在電接觸材料表面鍍上一層其它的金屬，如銀、錫、金等。在修理過程中或經(jīng)過長時(shí)間的磨損，使鍍層損傷或消失，必然使電接觸性能變劣。

(2)電接觸形式的改變。 由于修理或其他原因，使電接觸表面不平整或接觸面發(fā)生位移及方向的變化，從而導(dǎo)致電接觸形式的改變，如將面接觸、線接觸變成了點(diǎn)接觸，或點(diǎn)接觸變成了面接觸、線接觸，都可能使電接觸不良。

(3)電接觸壓力的降低：彈簧變形、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不到位等，使電接觸壓力降低。這是電接觸不良的重要原因之一。

(4)銅—鋁導(dǎo)體直接連接引起的電化學(xué)腐蝕。銅—鋁導(dǎo)體相互直接連接構(gòu)成銅離子—鋁離子的高電位差的電化學(xué)時(shí)，必然引起電化學(xué)腐蝕。是比較多見的。運(yùn)行時(shí)間一長，必然產(chǎn)生電接觸故障。

(5)電接觸表面性能不良。 電接觸表面上，由于種種原因，覆蓋著一層導(dǎo)電性很差的物質(zhì)，例如金屬的氧化物、硫化物等，其電阻率遠(yuǎn)大于原金屬，也可能是覆蓋在接觸面上的灰塵、污物或接觸面間的油膜、水膜等，由此形成了表面膜電阻。它的存在使接觸聯(lián)接電阻增大或引起接觸電阻不穩(wěn)定，甚至破壞電接觸連接的正常導(dǎo)電。

(6)電接觸安裝工藝不符合要求。 對(duì)不同的電接觸類型有不同的安裝工藝要求，達(dá)不到規(guī)定的工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)使電接觸不良。