电力设备故障维修与预防技术研究

徐盛，温积群

（浙江图盛输变电工程有限公司温州科技分公司，浙江 温州 325000）

随着我国工业生产不断进步，电力设备的制造与控制技术也在不断提升，越来越多的电力设备广泛应用于各种制造型企业，大大提升了生产效率也帮助制造企业节约了人力资源。然而在实际应用中由于一些环境因素或者设备自身因素不可避免的会出现设备故障，给产品的生产带来阻碍，因此对电力设备常出现的故障进行分析并总结出更加有效的故障维修技术，并根据以往建立设备运行经验总结出一套科学可行的预防技术对电力设备的稳定运行发挥着重要作用。

1 电力设备稳定运行的重要性

发电设备和供电设备是组成电力设备的2个关键，在生产应用的过程中电力设备又包括“一次设备”和“二次设备”，电力设备的系统较为复杂，要想深入研究电力设备出现的故障并进行科学的维修需要对整个系统有一个全面的认识。首先，电力设备的运行离不开运行过程的安全性和系统运转的连续性，一旦电力设备出现故障，就会影响电力能源的供应进而引发一系列连锁问题。因此电力设备运行过程中需要加强电力设备管理保障设备及电力系统安全稳定的运行，才能为整个生产环节保驾护航。其次，对于电力设备的稳定性进行优化改革也是保障居民日常生活用品、生产用电的必然要求。由于现代社会各种电子化产品充斥着人们的生活，生活和工作当中电力设备更新频率快，使用频率高，如果没有安全稳定运行的电力设备则会阻碍人们正常的学习和工作，一旦电力设备出现瘫痪，很可能造成停工停产的局面。因此对电力设备进行管理和检修，降低设备出现故障的频率、延长设备的使用寿命才能更好地实现经济效益与社会效益的统一。

2 电力设备故障特点及原因

（1）电力设备故障特点。电力设备当中最常出现的故障为热故障，并且这类故障在发生时具有随机性、隐蔽性和阶段性。它的随机性主要表现在热故障容易发生在设备运行的各个阶段并且故障产生的原因是随机的，没有规律性可言，有时是由于电力设备当中的零件损坏，有时是因为运行环境影响或者材料质量不佳。它的隐蔽性主要体现在故障从发展初期到显现出来整个过程非常隐蔽，检查人员往往不容易发现，只有在故障发生之后检查其原因的时才能分析出故障发生的源头，并且热故障容易与其他故障一起发生，维修人员在检查时很可能把原因归于其他故障类型而忽略了热故障的存在。最后它的阶段性体现在热故障存在前期的潜伏期、故障发展期以及故障暴露期，在潜伏期电力设备内部的零件会发生劣化但这种变化是非常微弱的，随着这些缺陷的不断放大零件损坏程度越来越高最终将故障暴露出来。

（2）故障常见类型及原因。电力设备常见的故障主要有以下几种，一是由于导电过程当中回路的接触不良产生电线过热从而引发设备故障，这一故障在隔离刀闸、断路器、变压器及互感器等电力设备当中是最常见的，当电线接头接触不好时设备运行会中断，有时电线长期暴露在空气当中氧化反应后也会引发设备的故障。二是绝缘介质由于环境原因受潮或者老化。在电力设备运行的过程中，绝缘介质的损耗非常大，在一些高功率的运行状态下，大量的电压与电流作用使介质产生大量损耗，绝缘介质也会随着温度的变化变脆或者变黏，有时候存放不当还会使绝缘介质开裂受潮。并且绝缘介质的老化也会引起电路的老化，进而造成引线接头过热和分流的故障。三是电力设备会出现缺油的故障。当电力设备在运行过程中出现少油情况时会产生两种热效应，设备由于少油绝缘强度降低局部出现发热的现象或者在少油的位置由于上下介质的差异热容系数差异越来越大，热场的分布差别较大导致故障产生。四是设备运行过程中电压分布不均匀或者出现电流泄漏这一类较大的故障。这类故障产生的原因主要是设备的元件存在缺陷导致电压分布异常，设备各个部分的热功率产生变化进而给电力设备带来危害。四是分接头光动和静触头之间的接触不良引发的变压器过热的问题。而变压器过热又会使变压器承受的负荷较大进而造成调压比较麻烦、触头磨损或者出头污染、电腐蚀的情况。

3 电力设备故障维修

3.1 故障点的查找与故障范围的确定

首先，在电力设备开始使用前需要全面的故障电路通检测试，如果没有检测出异常，则进一步对电路进行全面的检测。可以从动力原理分析即通过控制电路与对应的电器设备进行故障点的检测或者通过对拉制电路进行逐项的查找该确定故障点。

其次，在前期检测的过程中要按照电气设备应用的具体要求，与电气设备运行图和整个过程当中的控制电路图相结合对一些复杂的电器设备存在的故障范围和电路当中的故障进行检测。电力设备的总电路由主电路及拉制电路组合而成，在电力设备运行过程中，由于不同的主线路控制着不同功能的电力设备然后这些电力设备中又有不同的分电路，因此主电路发生故障时能更加直观的被检测到，因此为了明确对应的控制电器存在的故障可以通过主电路连线来检测故障范围。

3.2 电力设备故障诊断的方法

目前对电力设备进行故障诊断时主要是通过电压短接等相关参数进行测量，或者对电力设备电阻参数进行检查。首先，电压参数的测量指的是为了更加明确设备故障原因，通过利用万用表对电力设备的开关进行转换，对设备的电气元件以及电压线路接入和输出点进行电压的测量。也可以通过对电压进行分段或者分阶方法进行测量用来确定电路当中是否存在漏电或者短路等故障。其次，参数短路的测量指的在电力设备运行过程中带电的状态下通过绝缘性较高的导线来进行测试，如果导线可以连通短路处存在的电路则说明这条线路存在故障，通过这种对存在短路、接触不良或者位置进行短接的方法检测故障。

3.3 电力设备的常见故障解决策略

电力设备变压器过热及其解决策略：当电力设备变压器过热时主要原因有变压器绕线或者设备当中的零件质量较差或者绕组自身较为劣质等原因。如果是由于绕组太热产生的故障可以用双螺旋结构代替变压器的低压绕组使其温度保持恒定。如果是由于冷却器绕组发生阻塞产生的变压器过热可以通过定期清洁冷却组管的方式进行解决，清洁的方式可以采取压缩空气或者用水冲洗。并且冷却系统要保证有两个可靠的电源并且配有自动切换装置。如果是由于引线的连接引起的故障，在设备连接初期要仔细检查保证引线连接正确并拧紧螺帽以防松动引发变压器过热。

互感器发生故障以及解决策略：电力设备当中的互感器发生故障时主要会出现以下情况。一是绝缘监测所使用的电压表中心点没有连接到大地而是使用开口三角绕组与地面连接，二是由于设备接线的过程中错误的接通了二次线以及将辅助二次绕组极性按错。这两种故障第一种可以通过专业人员进行检测后正确接线来解决，第二种可以先接好辅助二次线绕组然后通过对开口三角绕组两端的电压进行测量再做决定，正常电压应为零，若为非零值则继续进行调试。

电流互感器事故原因和处理措施：在电力设备运行过程中有时会出现高压电流互感器发生爆炸的情况，这会对企业的经济财产以及电力设备操作人员的人身安全产生巨大的威胁。发生这一事故主要的原因有以下几点。

（1）电力设备制作工艺不达标，制作过程中绝缘介质工艺不精良，绝缘介质对电电线的包裹松紧不均匀或者表面褶皱多亦或是电容屏断裂、错位导致绝缘介质损伤。

（2）绝缘介质太过干燥、脱气处理不彻底，在运行过程中电流互感器发生绝缘击穿导致设备爆炸。

（3）由于互感器长时间暴露在环境当中密封程度不好，由于天气原因内部有水分端盖内壁产生水锈。对于这些原因产生的故障进行解决时，首先，需要保持设备隐现接头始终接触良好让整个设备的电力接触面积足够大以此来防止过热而产生的故障，并且行业内部要建立严格的材料生产标准，企业在购买电力设备之后也要对其材料质量和密封性进行严格检查。其次，如果在前期的测试过程中出现异常要及时对原因进行深入挖掘，从多个方面进行综合分析，测得介质损耗和电压以及温度之间的联系进而作出进一步的处理。

4 电力设备故障的防范措施

4.1 预防因操作不当出现的设备故障

要想使电力设备在运行过程中尽量减少误差，首先，应该加强对设备操作人员操作技术的培训并对操作人员的工作责任心进行培养，更好的预防因操作人员没有严格按照操作标准操作而出现的设备故障。并且在电力设备操作人员的选择上要选择那些专业技能较高、拥有长期设备操作经验的人员。其次，企业有科学合理的制定电力设备值班表，确保每位工作人员在操作电力设备时时刻保持清醒的状态，避免因为疲劳而产生错误的判断，同时管理人员也要随时进行巡查避免对改换负荷开关、对故障额定电流发现不及时等实际现象。

4.2 强化电力设备的日常维护工作

要想使电力设备故障发生频率降到最低就离不开对电力设备日常的维护，电力设备管理人员应该随机性的对电力设备进行维护，进一步提升其整体质量以及运作性能。首先，运用电力设备的过程中要对设备存放的空间进行全面清洁与打扫，同时也要对电力设备的表面进行除尘，设备存放空间卫生状况良好才能为电力设备的运行提供更好的环境。同时在清扫的过程也要对一些松动的零件进行调整并保证电力设备摆放的平稳。其次，管理人员要通过观察电力设备各项零件、闻电力设备是否有被灼烧过的气味、听电力设备运行过程中声音是否有异常等方法进行全面维护，并且要随时关注电力设备运行过程中温度是否超标。最后，当电力设备运行时处于较为特殊的自然环境时应该提前对设备的各项机能进行调试，当电力设备遭遇自然灾害后应该及时进行抢修和维护。并且在日常生活中应该根据电力设备放置所在地的天气状况和地形状况有针对性地进行检修和维护，便于将故障防患于未然。尤其电力设备在户外作业时应该联系气象单位对天气状况进行随时观测，在极端天气来临时及时停止设备运行将自然环境带给电力设备的故障降到最低。

4.3 制定合理的电力设备设计方案

在电力设备运行的前期要制定科学的设计方案充分保证电力设备运行的可靠性。科学合理的设计方案不仅能在电力设备研发初期保证整个研发的成功同时也能有效的保证电力设备的运行质量。因此在对电力设备进行设计时，必须要严格遵照建立设备各项运行指标，并根据电力设备所要发挥的具体作用以及设备运行的环境科学的制定参数。其次设计人员应该根据当前市场上电力设备普遍存在的故障问题在设计过程中进行改造和创新，从生产材料的改变、电路的合理布置等多个方面实现对电力设备故障进行预防的目的。

4.4 对电力设备各阶段进行全面维护

电力设备在投入到使用当中时随着使用时间的增加出现故障的频率也会随之增加，因此设备检修人员应该把设备的运行划分成不同的阶段，根据每个阶段电力设备工作的特点进行相应的维护。首先，电力设备生产和初期使用阶段需要观察其运行特点，根据电力设备的运行原理对整个电路进行实时检测，同时要对设备操作人员的使用方法进行科学的指导。其次，在设备运行一段时间之后，要根据设备运行过程中电力消耗情况为其提供最佳的操作环境。最后，对于那些使用时间较长的设备检修人员应该定期对其零件进行清洗和维护，尽量减少其在运行中的损耗，预防由于零件老化而产生的故障。

5 结语

综上所述，在电力设备运行过程中无论是何种原因引起的故障问题，在经过详细分析之后都是可以找到其原因然后进行科学维修的，并且有大部分故障在产生初期是能够通过详细的检修和精心的维护来预防和避免的。因此电力设备操作人员在操作过程中要秉持着严谨的工作态度，详细了解电力设备运行原理，及时对电力设备进行参数、零件等方面的检测，在故障发生之后积累维修经验，做好后期的维护与预防，才能使电力设备更加安全稳定的运行，为人们的生产生活提供更好的服务。