電氣控制系統故障分析與檢修方法研究

王慶海

（江蘇省徐州機電工程高等職業學校，江蘇 徐州 221011）

進入21世紀以來，我國的電力行業發展速度不斷加快，在很大程度上滿足了社會發展的需求，但是，經常會有一些故障出現在電氣控制系統中，為電氣工程的順利發展造成不利影響。因此，為了能夠安全運行電氣控制系統，電氣部門應該盡早的掌握系統中可能出現的問題，以促進電力行業穩定有序的發展。

1 電氣控制系統中存在的問題

很多原因都會導致電氣控制系統出現故障，設計上的錯誤占據著重大的成分，并且設備自身缺陷、設備安裝質量低也是其中的重要隱患。歸納總結之后，有如下幾個常見的系統故障。

1.1 不同形式的短路

一相接地短路、變壓器或者電機一相繞組中的匝間短路、三相短路和兩相短路等。

1.2 過負載

電氣控制系統中的電機電流超出額定電流，這就是過負載故障的重要體現，有很多因素都能夠導致電機過負載情況出現，比如，電壓驟然大幅度增高、電機缺相運行等。

1.3 電源缺相

在交流異步電動機正常工作的時候，由于三相電源涵蓋的一相熔斷器熔斷而導致這種問題的發生。

1.4 過電流

過電流是指電動機或者電氣元件超出限定電流的運行狀態，此時電流小于短路電流，一般都低于4In，負載轉矩及其錯誤的啟動就會導致過流故障的出現。

2 系統故障帶來的危害

電氣控制系統中存在的故障可能造成如下危害：

（1）在負載短路、絕緣破損、接線錯誤、接線短路之后，會增加瞬時故障電流，進而會超過額定電流很多倍，令電氣設備或者線路由于過電流而損壞，嚴重時會發生火災。

（2）過大的電流不但使電氣控制系統停止運行，并且還會損害到電氣設備，進而還會導致過大的電動機轉矩，損壞到機械轉動部件。

（3）當異步交流電動機在少相電源堵轉或者低速運行的時候，電流較強達到額定值，當有故障發生，會燒毀電動機的繞組。

（4）電氣控制系統出現故障時，還可能導致電網電壓降低，對別的用戶和設備造成影響，一旦問題嚴重，會終止供電系統的正常運行。

3 故障檢修分析

3.1 主動檢修電氣控制系統

有很多種方法都能夠完成主動檢修電氣控制系統故障的工作，按照短路時所產生的電氣量變化，在變量和原理的基礎上將各種檢修手段和保護措施構建起來，例如，應用電流激增特征來將電流保護設置出來，還可以根據電壓降低的特征，將低壓保護構建起來，在檢修漏相、斷相等故障時應用電壓電流間的相位變化特征。

①檢修短路

瞬動特性是短路的基本特征，因此，日常維護電氣系統時，主要對短路保護是否正常進行檢查，在發生短路時需要將電源立刻切斷。低壓斷路器和熔斷器這兩個短路保護裝置是檢修的重點，在設計一般電氣控制系統時，三相短路保護會對應三相供電系統，如果系統主電路容量較低，熔斷器在該電路中能夠將短路故障的保護裝置一并設置；一旦主電路容量較高，設計時必須單獨為控制電路設置短路保護熔斷器。電氣控制系統正常運行時，電動機會正反轉和頻發啟動，一旦過大的電流出現，會增大電動機的轉矩，損毀機械轉動部件。對電機進行檢修時，在接觸器控制回路中，常閉觸頭串聯能夠將過流保護的作用發揮出來，在繞線轉子異步電動機控制系統和起動時間較長的大容量電動機中比較適合應用過流保護。

②狀態檢修

以狀態為前提，根據事后維修而制定的某種檢修對策即為狀態檢修。被檢修裝置呈現出的狀態參數的相應變化反映了狀態檢修的質量，在狀態檢修時，不同的檢修方法會被應用到不同的電力電氣設備中，檢修可以不定期也可以定期開展，是多種多樣比較靈活的，并且能夠有效的預測出電氣設備的故障。因此，提升維修的效率，能夠將一些不必要的成本降低下來。

③保養檢修工作

設備保養工作可以靈活進行，例如對潤滑油的檢修，可以輪換運行設備；或者對現場濾油方式進行選取。通過保養檢修將設備發生故障的幾率降低下來，進而提升設備的可靠性，使電力電氣設備的使用年限得到提升，保證設備可以持續穩定的運行。

3.2 電氣控制系統故障的自動化檢修

需要利用電氣控制系統來完成電能和電壓的變換，在控制電流時系統發揮著重要的作用，為了能夠將不同級數的電壓聯絡在一塊，可以利用變壓器，避免由于驟停或者超荷載而中斷。在綜合變電站中，自動化技術主要體現在信息處理和傳輸上，完全取代人力來完成自動控制和調整，并且也能夠提升綜合變電站的運行和管理水平。當前，很多地方的變電站都應用計算機實時檢修方式，對有關的變電設備完成遠程操作，減少了大量的人力和物力。

3.3 應用電氣控制系統自動檢修

在設備管理系統基礎上建立電氣控制系統自檢體系，應用高端自檢診斷技術，與監視系統配合，開展聲音和影像的記錄，并且生成有效的系統日志。供電設備運行時所產生的信息和數據能夠自行記錄，一旦供電設備不能夠正常的運行，便會啟動自檢系統，有效地排除故障。一旦自檢系統無法解決故障，會向供電單位傳回信息，向維修人員展現出故障現象和系統日志，并且用故障檢修狀態來取代運行狀態，即便某一臺設備有故障，也不會發生大面積停電的情況。

計算機控制是自動化技術的主要依據，并且在我國很多供電單位中得到了應用。即便如此，計算機控制系統還能夠不斷的更新軟件，理論上還具備大量的可能。在供電的整個過程中都能夠應用計算機控制軟件，在故障檢修自動化、配電自動化、綜合變電站自動化等方面都得到了有效的應用。而且，計算機控制軟件在其中都發揮著非常重要的作用。將合適的程序軟件寫入計算機，對操作系統進行應用，自動運行機器設備，出現故障時立即啟動保護。

4 結束語

在改造和維護電氣系統的過程中，對于電氣控制系統出現的異常和發生故障的可能性應該充分予以關注，將自動化檢修、主動檢修和保護措施有效的結合起來，提高電氣控制系統的穩定性和安全性，進而為我國電力電氣系統的穩定發展打下良好基礎，滿足社會發展的需要。

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