化工廠電氣設備常見故障及診斷

孫曉芳

（同煤廣發(fā)化學工業(yè)有限公司，山西 大同037000）

0 引言

隨著化工廠經營規(guī)模的擴大，電氣設備更新快速、功能多樣化，企業(yè)在這方面投入了大量的技術力量，經濟效益顯著。與此同時，電氣設備故障問題也隨之增加，電氣設備故障會影響設備運行，甚至造成人員傷亡。科學技術的進步推動了電氣事業(yè)發(fā)展，設備結構和功能趨于復雜化，因而設備故障問題原因也越來越多，對故障診斷的精準性提出了更高要求。為此，結合現(xiàn)場實踐，從常見故障分類、故障診斷及設備維護等方面展開分析，以期解決焦化廠電氣設備故障問題，保證電氣設備穩(wěn)定、高效運行，實現(xiàn)企業(yè)經濟效益最大化。

1 電氣設備常見故障類型及影響因素

1.1 化工廠電氣設備常見故障類型

絕緣故障：電氣設備處于高電壓、強電場條件運行時間長，設備導線絕緣故障發(fā)生率較高。電氣絕緣就會產生漏電現(xiàn)象，影響生產效率。常見絕緣故障分為變壓器絕緣故障、電壓、電流互感絕緣故障、電力電纜絕緣故障。故障原因主要是設備密封不嚴、容易受到外部環(huán)境影響，加快設備老化，導線絕緣功能降低。電氣設備內電壓電流互感器作為重要組成部分，運行過程中承載負荷較高，容易發(fā)生老化。互感器絕緣為電容均壓結構，特別是60 kV 以上的高壓套管使用絕緣材料，油浸材料、膠紙材料聯(lián)合的電容型組件，絕緣效果不理想。

機械故障：電氣設備故障原因主要有設備震動、運行受損、疲勞損傷，主要集中于發(fā)電機、高壓電動機位置。電動機由定子、轉子、軸承多個部分組成，運行時生成一個電場和磁場的耦合場，電機內絕緣結構是一個獨立的電機絕緣系統(tǒng)，保證電機系統(tǒng)與通風口散熱。一旦設備發(fā)生故障，只有經驗豐富并掌握設備性能的人員才能準確判斷。高壓斷路故障也是常見故障問題，比如設備缺油時導致電弧不能正常熄火，損壞設備，甚至發(fā)生爆炸。此外，斷路器絕緣子受損，橡皮密封不到位也會造成系統(tǒng)故障。

發(fā)熱故障：電氣設備運行條件下是能量交換的，該過程中存在較大熱能從而對設備造成較大影響。據(jù)調查顯示，電氣設備故障中50%都是因為設備發(fā)熱過大造成的。由此可見，電氣設備故障原因有很多種，還需要檢修人員從多方面分析故障問題，要求工作人員具備豐富的經驗。

1.2 設備故障影響因素

出廠狀況：出廠狀況指的是由于電氣設備制造商不同，因而設備質量參差不齊；加之由于技術影響等造成設備出廠質量不一。相對于發(fā)達國家，我國技術與制造水平差異顯著，國內外思想認識不同、不同廠商管理形式與條件不同，制造人員專業(yè)水平導致廠商各批次設備而質量差異顯著，出廠質量直接影響著電氣設備的平穩(wěn)運行。

運行條件：電氣設備運行環(huán)境要求嚴格，例如，一些電氣設備溫度要求高因而長期處于高溫條件下影響設備使用年限，或者處于潮濕條件下設備組件受到腐蝕，降低電氣設備應用性能，影響運行效果。設備運行環(huán)境分為外部與內部環(huán)境，其中外部環(huán)境即運行環(huán)境，內部環(huán)境是設備整個工作系統(tǒng)，以專業(yè)技術為支撐。

人員專業(yè)水平：人員專業(yè)水平是指電氣設備維修人員專業(yè)水平，因為設備需要定期維護。因此，工作人員應全面了解設備結構與組成，具備嫻熟的技術才能保證電氣設備維修有效性。而實際維修時，工作人員維修技術較低且綜合素養(yǎng)較低容易遺留初始性隱患，給設備運行造成較大影響。所以，提高維修人員專業(yè)水平也是焦化廠需要重視的問題。

2 故障診斷及設備維護

2.1 故障診斷

故障診斷的作用：伴隨著電氣設備應用范圍的擴大，設備主體優(yōu)化程度不斷提升，因而設備故障診斷技術也有了進一步提高。電氣設備診斷技術的運用有助于設備穩(wěn)定運行。電氣設備故障診斷即是電器設備的狀態(tài)檢測，對設備運行狀態(tài)、影響要素、穩(wěn)定性綜合判斷，準確判斷設備運行前景。故障診斷是保證設備穩(wěn)定運行、安全經濟的條件下盡可能地提升電氣設備使用率，以經濟效益為目標，診斷技術的科學應用對電氣設備運行具有重要作用。

故障診斷的方法：電氣設備故障診斷前需全面掌握電氣設備運行環(huán)境，分析電氣設備故障原因，診斷電機設備運行狀態(tài)，做到盡早發(fā)現(xiàn)盡早處理，節(jié)約設備成本支出與維修時間。故障診斷分為狀態(tài)監(jiān)測、識別診斷、預測未來。①狀態(tài)監(jiān)測屬于跟蹤式監(jiān)測行為，是監(jiān)測設備在運行條件下的檢修，工作人員掌握設備結構與運行。可從設備運行聲音、運行速度、震動情況進行綜合分析，對容易產生故障的部位檢修，對主要組件觀察；②識別診斷是通過聽、聞進行診斷，診斷精準性較高。一般電氣設備判斷是以參考依據(jù)為判斷目標，通過常見的故障狀態(tài)和經驗判斷。如，設備發(fā)熱可能是由于故障時間較長、噪音可能是各組件松動，所以有推斷性與局限性特點；③預測未來則是定期診斷行為，是結合當前應用狀態(tài)分析未來使用情況，因而這種診斷方法能夠提前感知隱患。由于設備應用時受各種因素制約使得受損程度不同，所以預測未來是利用設備使用的時間與情況綜合判斷，如，檢修電氣設備延長使用年限。

故障診斷的流程：故障診斷在工作流程方面分為簡易診斷和精準診斷。①簡易診斷是指工作人員進入現(xiàn)場圍勘查，觀察設備圍觀有無變化。運行過程中注意組件有無松動、熔斷器是否正常。聽設備運行有無異常，組件受損時會帶有異常聲音；②準確診斷是借助設備進行檢測從而判斷故障類型，分析故障原因、給出處理方案，短期內讓設備恢復正常。如，發(fā)動機異常振動，通過振動速度器檢測軸承振動，分析相對位移參數(shù)與絕對位移參數(shù)，確定振動速度有效參數(shù)，評價振動量。

2.2 化工廠電氣設備維護

制定詳細的維護檢修計劃方案：企業(yè)安排專業(yè)人員進行設備巡查與檢修，做到發(fā)現(xiàn)問題及時處理。要求工作人員具備高專業(yè)素養(yǎng)與故障處理能力，盡早發(fā)現(xiàn)存在的故障與異常情況。工作人員檢查結束后應認真記錄，標注設備運行狀態(tài)、檢修要求，制定檢修計劃，便于檢修人員了解設備的基本狀況。

需要注意的問題：故障產生前的設備有不同程度的異常現(xiàn)象，工作人員需對這些現(xiàn)象認真分析。定期進行設備清理、打掃，防止細微顆粒物進入設備內。由于設備內部復雜，故障檢修過程中注意拆卸部分保存完整，避免損壞。

安裝電源快切設備：快速切換裝置有助于監(jiān)測電源變化，判斷電源故障的原因。隨后，發(fā)出快速切換命令，當發(fā)生故障時快速切掉故障電源。同時，將分段斷路器轉換至正常電源側，確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。電源切換時，切換裝置能夠實時跟蹤電源的電壓與頻率，提供更多精準的啟動形式，電源開關安裝快速切換裝置能夠提供穩(wěn)定的電源，防止斷電引發(fā)安全事故。

重視煉化裝置電氣隱患檢查：電氣設備設計與施工過程中注意防火與環(huán)境控制，維修時加大隱患排查力度。現(xiàn)階段，很多焦化廠電氣設備保養(yǎng)存在違規(guī)現(xiàn)象，且亂拉電線使得線路負載上升。此外，熔斷絲熔斷過程中不可擅自與其他導線替換，制定科學的電氣保養(yǎng)制度，檢查電氣連接位置是否松動。

危險環(huán)境中安裝防火設備時需定期維護，創(chuàng)建電氣防火檔案，再安排專門的部門保管、定期檢查。停送電要確定安全后方可操作，臨時電氣設備安裝與維護也要滿足規(guī)程要求，確保電氣設備穩(wěn)定、安全運行。電氣設備隱患排查時，選擇耐腐蝕防潮電線，導線裸斷插在插座上、開關位置安裝保險裝置；避免超負荷，不可擅接電線。

3 結語

故障診斷是在保證設備穩(wěn)定運行、設備安全經濟的條件下，盡可能地提升電氣設備使用效率。電氣設備運行時受諸多因素影響，為保證設備正常使用、延長使用年限，則要以科學理論為指導，結合設備實際情況有目標地應用診斷技術。加大電氣設備診斷，加強電氣設備檢修、制定檢修計劃、做好隱患檢查和控制，有助于焦化廠電氣設備穩(wěn)定運行，確保企業(yè)實現(xiàn)經濟效益最大化。