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【摘 要】本文主要指针对供电设备故障的主要模式与机理和供电系统设备常见故障以及供电系统设备故障处理方法进行简要分析,仅供参考。
【关键词】供电设备;常见故障;维修
一、供电设备故障的主要模式与机理
对于高压供电设备的诸多故障,如果从红外监测与诊断的角度来讲,大体上可以分为两大类,即外部故障和内部故障。不言而喻,外部故障是指裸露在设备外部各部位发生的故障(如长期暴露在大气环境中工作的裸露电气接头故障、设备表面污秽以及金属封装的设备箱体涡流过热等)。这类故障因能直接暴露在红外监测仪器的视场范围内,红外检测时可以很容易地获得直观的有关故障信息。而内部故障则是指封闭在固体绝缘、油绝缘及设备壳体内部的各种故障。由于这类故障部位受到绝缘介质或设备壳体的阻挡,所以通常难以像外部故障那样从设备外部直接获得直观的有关故障信息。但是,根据各种供电设备的内部结构和运行工况,依据传热学理论,分析传导、对流和辐射三种热交换形式沿不同传热路径的传热贡献(多数情况下只考虑金属导电回路、绝缘油和气体介质等引起的传导和对流),并结合模拟试验、大量现场检测实例的统计分析和解体验证,也能够获得供电设备内部故障在设备外部显现的温度分布规律或热(像)特征,从而对设备内部故障的性质、部位及严重程度作出判断。
二、供电系统设备常见故障
1、供电设备的无功功率过小
供电设备的无功功率过小是当前供电设备较为常见的问题。而这种故障产生的原因主要是:因励磁装置的电压源复励补偿不足,从而导致无法给电枢提供其反应需要的充足电流,并使得设备端的电压低于电网电压。
2、主要常见故障
2.1短路故障
短路故障是供电系统中常见的故障。所谓短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。短路故障就是指一相或多相载流导体接地或不通过负荷互相接触,由于此时故障点的阻抗很小,致使电流瞬时升高,短路点以前的电压下降,对供电系统的安全运行极为不利。在三相系统中,各种短路故障可分为三相短路,两相短路,单相短路,单相接地故障,两相接地短路等。当电路短路,导体温度迅速升高,绝缘失效,甚至导体发红,熔化,造成损坏的设备。短路故障可能导致崩溃。电弧短路产生火花,将导致严重的火灾,爆炸,电气伤害事故。产生短路故障的原因有很多,包括人为原因和非人为原因。就人为原因来讲,操作人员操作不当或者把低电压设备接入高电压设备中,会引起线路短路。就非人为原因来讲,主要包括绝缘设备老化或者强度不够现象而使线路被正常电压击穿,设备绝缘正常,但被过强电压击穿,设备绝缘受外力损伤,造成短路,这些都是引起供电系统短路故障的原因。
2.2供电设备热度超过正常值
供电设备热度过热是供电系统中常见的故障之一,发生供电设备过热的原因和方式也有很多。比如,发生短路时会导致供电设备过热,短路时线路中的电流一般增加几倍至几十倍,急剧产生大量热能,这些热量可使导体的绝缘立即烧穿;如果热能传到四周的可燃物,可引起燃烧。设计时选用导线和设备不合理或载流超过额定值,都会引起设备过载发热。如果接线情况不好,接触不良,铜铝接头的电解腐蚀也会导致过热。变压器和电动机等设备的绝缘损坏或长时间过电压,涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热,从而易出现过热现象。在一般的电气设备中有一定的冷却或通风措施,这些设施如果损坏,也可能导致过热。直接利用电流产生的热量工作的电灯和电炉等电器,若安装场所或使用不当,也可能过热。这些促使供电设备过热现象如果没有及时处理将会导致十分严重的后果,也有可能引起火灾事故。
2.3電压异常和过电流
这里所说的电压异常主要是指电压偏移,所谓电压偏移是指实际电压与额定电压的差异。那么是如何产生电压偏移的呢?一般来说,产生电压偏移是在正常情况下,供电线路的实际电压的电气设备应额定电压电气设备,但由于线路本身具有一定的电阻,电流会产生电压降,实际的电压通过电源线从不同的地方,所以他们生产的电压偏移。此外,供电系统设备有电阻短路,也会产生异常电压,使供电设备过热损坏。三相负荷不平衡的话,也有可能产生异常电压的现象。供电系统设备负荷过大,容易产生过电流现象,输电线路发生接地故障或者是相间短路,也有可能产生过电流现象,应及时处理。
三、供电系统设备故障处理方法
1、解决供电设备电压较高问题
对于供电设备电压较高的问题,就需要对症下药,根据造成电压较高的原因进行故障的维修。针对供电设备和电网并列而造成电网电压过高的现象,就需要使并列设备的电压降低。而对于由于励磁装置设备故障发生过励磁的状况,就需要对励磁设备进行维修,从而使供电设备电压较高的问题得以解决。
2、保障供电电压稳定
针对电压不稳定的问题,就需要及时地对三相负荷进行调整。一般来讲受到高次谐波影响或者由于制造工艺原因而造成的电压过低现象不需要处理。而如果出现由于短路或者地绝缘不够良好而造成的异常电压,就需要对三相负荷进行调整,从而保证供电设备电压的稳定,消除异常电压。
3、防止供电设备过热
对供电设备发生过热现象进行维修时,首先需要做的便是对其监视仪表进行检查,以判断其是否正常。如果不正常就需要按照供电设备的技术规范要求对其进行调试与处理。而对于三相问题,就需要对三相负荷进行调整,保证电流的平衡稳定。另外,当通风设备运行不良时,就需要对其积尘进行清理,使其通道顺畅,实现温度的降低。
4、预防性维修
另外,除进行有针对性的维修之外,还需要做好预防性维修。预防性维修就是按照规定的时间、规定的准则进行维修,并根据所确定的检测项目来确定具体的操作方法。为保证设备的正常运行,还可以利用先进的传感器,其不仅能够实现故障信息的获取,还能够实现诊断决策的确定,从而更好地保证供电设备的正常运作。
【关键词】供电设备;常见故障;维修
一、供电设备故障的主要模式与机理
对于高压供电设备的诸多故障,如果从红外监测与诊断的角度来讲,大体上可以分为两大类,即外部故障和内部故障。不言而喻,外部故障是指裸露在设备外部各部位发生的故障(如长期暴露在大气环境中工作的裸露电气接头故障、设备表面污秽以及金属封装的设备箱体涡流过热等)。这类故障因能直接暴露在红外监测仪器的视场范围内,红外检测时可以很容易地获得直观的有关故障信息。而内部故障则是指封闭在固体绝缘、油绝缘及设备壳体内部的各种故障。由于这类故障部位受到绝缘介质或设备壳体的阻挡,所以通常难以像外部故障那样从设备外部直接获得直观的有关故障信息。但是,根据各种供电设备的内部结构和运行工况,依据传热学理论,分析传导、对流和辐射三种热交换形式沿不同传热路径的传热贡献(多数情况下只考虑金属导电回路、绝缘油和气体介质等引起的传导和对流),并结合模拟试验、大量现场检测实例的统计分析和解体验证,也能够获得供电设备内部故障在设备外部显现的温度分布规律或热(像)特征,从而对设备内部故障的性质、部位及严重程度作出判断。
二、供电系统设备常见故障
1、供电设备的无功功率过小
供电设备的无功功率过小是当前供电设备较为常见的问题。而这种故障产生的原因主要是:因励磁装置的电压源复励补偿不足,从而导致无法给电枢提供其反应需要的充足电流,并使得设备端的电压低于电网电压。
2、主要常见故障
2.1短路故障
短路故障是供电系统中常见的故障。所谓短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。短路故障就是指一相或多相载流导体接地或不通过负荷互相接触,由于此时故障点的阻抗很小,致使电流瞬时升高,短路点以前的电压下降,对供电系统的安全运行极为不利。在三相系统中,各种短路故障可分为三相短路,两相短路,单相短路,单相接地故障,两相接地短路等。当电路短路,导体温度迅速升高,绝缘失效,甚至导体发红,熔化,造成损坏的设备。短路故障可能导致崩溃。电弧短路产生火花,将导致严重的火灾,爆炸,电气伤害事故。产生短路故障的原因有很多,包括人为原因和非人为原因。就人为原因来讲,操作人员操作不当或者把低电压设备接入高电压设备中,会引起线路短路。就非人为原因来讲,主要包括绝缘设备老化或者强度不够现象而使线路被正常电压击穿,设备绝缘正常,但被过强电压击穿,设备绝缘受外力损伤,造成短路,这些都是引起供电系统短路故障的原因。
2.2供电设备热度超过正常值
供电设备热度过热是供电系统中常见的故障之一,发生供电设备过热的原因和方式也有很多。比如,发生短路时会导致供电设备过热,短路时线路中的电流一般增加几倍至几十倍,急剧产生大量热能,这些热量可使导体的绝缘立即烧穿;如果热能传到四周的可燃物,可引起燃烧。设计时选用导线和设备不合理或载流超过额定值,都会引起设备过载发热。如果接线情况不好,接触不良,铜铝接头的电解腐蚀也会导致过热。变压器和电动机等设备的绝缘损坏或长时间过电压,涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热,从而易出现过热现象。在一般的电气设备中有一定的冷却或通风措施,这些设施如果损坏,也可能导致过热。直接利用电流产生的热量工作的电灯和电炉等电器,若安装场所或使用不当,也可能过热。这些促使供电设备过热现象如果没有及时处理将会导致十分严重的后果,也有可能引起火灾事故。
2.3電压异常和过电流
这里所说的电压异常主要是指电压偏移,所谓电压偏移是指实际电压与额定电压的差异。那么是如何产生电压偏移的呢?一般来说,产生电压偏移是在正常情况下,供电线路的实际电压的电气设备应额定电压电气设备,但由于线路本身具有一定的电阻,电流会产生电压降,实际的电压通过电源线从不同的地方,所以他们生产的电压偏移。此外,供电系统设备有电阻短路,也会产生异常电压,使供电设备过热损坏。三相负荷不平衡的话,也有可能产生异常电压的现象。供电系统设备负荷过大,容易产生过电流现象,输电线路发生接地故障或者是相间短路,也有可能产生过电流现象,应及时处理。
三、供电系统设备故障处理方法
1、解决供电设备电压较高问题
对于供电设备电压较高的问题,就需要对症下药,根据造成电压较高的原因进行故障的维修。针对供电设备和电网并列而造成电网电压过高的现象,就需要使并列设备的电压降低。而对于由于励磁装置设备故障发生过励磁的状况,就需要对励磁设备进行维修,从而使供电设备电压较高的问题得以解决。
2、保障供电电压稳定
针对电压不稳定的问题,就需要及时地对三相负荷进行调整。一般来讲受到高次谐波影响或者由于制造工艺原因而造成的电压过低现象不需要处理。而如果出现由于短路或者地绝缘不够良好而造成的异常电压,就需要对三相负荷进行调整,从而保证供电设备电压的稳定,消除异常电压。
3、防止供电设备过热
对供电设备发生过热现象进行维修时,首先需要做的便是对其监视仪表进行检查,以判断其是否正常。如果不正常就需要按照供电设备的技术规范要求对其进行调试与处理。而对于三相问题,就需要对三相负荷进行调整,保证电流的平衡稳定。另外,当通风设备运行不良时,就需要对其积尘进行清理,使其通道顺畅,实现温度的降低。
4、预防性维修
另外,除进行有针对性的维修之外,还需要做好预防性维修。预防性维修就是按照规定的时间、规定的准则进行维修,并根据所确定的检测项目来确定具体的操作方法。为保证设备的正常运行,还可以利用先进的传感器,其不仅能够实现故障信息的获取,还能够实现诊断决策的确定,从而更好地保证供电设备的正常运作。