电气控制系统的故障成因及维护对策

金亮

【摘 要】 电气控制系统运行良好时保证电气工程工作的必要保证，因此在电气控制系统设计中要全方位考虑电气控制系统的故障，制定相关的预防措施和处理手段，保障其稳定运行。同时要掌握日常运行和故障发生的规律，促进控制系统的安全运行。本文对一些故障率比较高的故障进行了分析研究，有助于管理人员在管理过程中对其进行重点管理。

【关键词】 电气控制系统；故障；危害；维护

一、电气控制系统故障成因与危害

1、电气控制系统常见故障

通常情况下，电气控制系统故障主要由于系统质量缺陷、控制系统设计缺陷或是设备安装检查出问题。其常见故障主要分为以下四类：（1）短路：控制系统常见短路现象，如一相接地短路、变压器绕组匝间短路、两相短路、三相电路等不同形式的短路。（2）电源缺相：当三相电源其中一相熔断器在控制系统的交流异步电动机运行过程中发生熔断现象时，会造成电源缺相。（3）过电流：当电器元件或电动机启动方式出现错误或是负载由于转矩过大而引发的电流过度增大，其电流超过额定值，因而产生电流故障。（4）过负载：当电气控制系统的点击处于缺相运行状态或负载大幅度增加、电压大幅增加负载降低也会使电流超过额定值引发电流问题。

2、电气控制系统故障发生造成的危害

（1）当缺相电源在堵转或保持低速运行过程时，交流異步电源会产生请进的定子系统，而在故障的时候易烧毁电动机绕组。（2）当电气控制系统正常运行时，在负载短路、接线错误或是绝缘破损后，造成的短路现象形成比额定的电流高出十倍的瞬时故障电流，而故障电流所产生的强点动力能够造成电气设备的损坏或配电线路的破损，严重时还会造成火灾。（3）当电流过大时一方面会造成电气控制系统停转，另一方面会造成电气设备内部的损坏，进而引起电动机转矩变大，对机械内部的转动部件造成损坏。（4）当电气控制系统发生故障时还会是电网电压持续变低，继而影响相关设备及用户的工作正常工作，严重时还会造成整个电力系统的停运。

二、电气系统故障分析的具体方法

在对电梯电气系统故障分析的过程中，要先对故障出现时的现场情况以及故障出现前的异常情况进行了解，对出现故障后电路的情况进行观察，最后使用下面几种方法对电气系统的故障进行分析。

1、确定故障等级

在对电气系统故障进行分析时，首先要确定系统故障所属的等级函数，并根据这些数据得到最初等级评价矩阵和等级向量，选择合理的方法确定因素权重系数，使用模糊综合变换计算的方法得到故障评价的结果。在评价的过程中要对权重进行赋值，将单因素分成几个不同的级别，确定具体的等级权重集。如表1所示。

2、确定具体的故障率

要根据电气系统运行过程中出现的具体故障修正结果。根据基本的故障因素确定故障率具体的计算方法，得到正确的电气系统故障系数。根据电气系统运行过程中，某段时间内的启动次数和故障出现次数，确定具体故障现象故障率计算公式。在Ri=Mi/n公式中Ri为故障率，Mi为出现故障的模式，n为在这段时间中电梯具体的启动次数。可以使用网络监控平台数据确定公式中电气系统的启动次数和故障出现次数，从而得到修正系数，确定不同故障对电气系统安全运行的影响程度。

三、某电梯电气系统故障分析实例

某电梯的关门线路图如图1和图2所示。在正常的运行状态下，JMS点得电后，就会将X、S、JQ、回路接通，牵引电动机启动。在实际的工作过程中，如果电梯在门没有关好的情况下开始运行，就会造成1KMT-NkmT、KMJ不得电，出现电气系统故障。在对该系统故障进行分析时，首先对故障的权重集进行确定，利用故障率计算公式确定该种故障出现的次数，从而确定此种故障对电气系统造成影响的严重程度。经过判断，此故障为高权重集故障。

四、电气控制系统故障维护

1、电气控制系统故障检修与自动化

电气控制系统不但对电流起关键的控制作用，而且对电压、电能的变换都要通过电气控制系统来完成。系统能够通过变压器联络不同级的电压，进而防止电流因骤停产生的中断或超负荷运行。而电气控制自动化技术主要应用于变电站的信息处理和传输系统中，使其脱离人工操作实现自动化的控制盒管理，进而提高整个变电站的运行效率和管理水平。目前我国变电站大部分都采用了计算机实时检修技术，实现了对设备的远程操控，节省了大量的人力，更全面的实现电气控制系统的自动化。而变压功能的远程无间隙的继电保护、运行日志生成、故障记录等功能的实现，在很大程度上为电力工作人员的日常工作和检修维护提供了便利。

2、电气控制系统的主动检修

电气控制系统中有很多主动检修方法，主要是依据控制系统发生短路进而出现的各种电气量的变化，对其原理和变量进行分析同时制定保护和检修手段，如根据电压降低特点进行低压保护、根据电流激增特点进行电流保护、根据电压电流之间的相位角变化检修是否断相和漏电等多种检修方式。其中常见的有以下三种：

2.1设备的状态检修

设备状态检修时一种根据设备状态情况来进行事后维修。根据被检修的设备所呈现出的状态参数用来反映设备运行状态的好坏。在设备状态检修中，可以定期进行检修也可以不定期检修，针对不同的设备来选择不同的检修方式。因为状态检修能够对设备在故障前的状态进行判断和预测，能够在一定程度上减少维修成本从而提升效率，所以具有良好的全面性和针对性。

2.2设备短路检修

由于在电路中设备的短路现象和短路过程都是在瞬间形成，很多影响都是瞬间造成的。因此在日常对电力系统维护时要注意定时主动去检查短路保护装置是否处在正常的工作状态，便于当短路情况出现时能及时作出反应切断电源。而对短路保护装置检修的要点集中在熔断器和低压断路器两个位置。在电气控制系统中通常采用与三相供电系统对应的三相短路保护装置。而电动机则会在电气控制系统运行中进行正反转及频繁启动，在设备短路发生的瞬间会产生过大的电流造成电动机的转矩不断增大进而引发机械的转动部件发生严重损坏。正因如此在检修电机时能直接将常闭触头串联进接触器的控制回路中，同时将过流继电器线圈串联进主回路，从而形成有效的过流继电保护装置。通常将这种保护装置在绕线转子异步电动机的控制系统以及启动时间长的大容量电动机控制系统中应用。

2.3设备的检修维护

可以采用现场循环滤油的方式来提高设备运行的可靠性，同时减少设备故障的发生频率，进而保证电力电气设备的运行正常和设备使用寿命延长。也可以进行设备的交替运行，要及时添加润滑油、及时清洁设备等，要确保能够做好电力电气设备的保护和维修工作。

五、结束语

电气控制系统的日常检修工作保障着电气控制系统的运行，同时提高着电力工程的完成质量和效率。因此，应当加强对电气控制系统出现故障时的维修处理手段，在电气控制系统设计时就应当对可能发生的故障做粗预期判断，在设计时尽量避免因为设计不合理而导致的电流、电压和频率等问题而带来的危害。在检修和维护工作注重技术的培训和学习，掌握故障发生规律和可能性，同时制定多种解决方法和完善的保护环节，确保电力运行工作的顺利。

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