化工電氣故障及處理措施研究

湯全城(新疆廣匯新能源有限公司，新疆 哈密 839303)

0 引言

近年來我國不斷加大新能源項目建設和運營力度，也增加了新能源企業的生產壓力，尤其是針對其中的化工電氣設備來說，在復雜的運行環境中長時間且高負荷運行，表現出故障概率較高的現狀，而且在發生故障時不僅會對設備造成直接損害，而且還會影響企業的正常生產運營，甚至會導致安全事故的發生而造成嚴重的人員傷亡事故。因此，在化工電氣設備運行管理中，需要不斷總結常見故障類型并分析故障引發原因，針對性地采取預防和處理措施，降低故障概率并縮短故障時間、減輕故障造成的危害，保證企業的正常和安全生產。

1 化工電氣故障種類

1.1 電氣短路故障

短路故障會表現出電源開關跳閘的故障現象，也是比較常見的故障類型，容易在故障發生時導致電氣設備或照明控制箱等無法正常運行，這就會對整個電路的正常運行造成不利影響，需要做好對此故障的預防和及時處理工作。

1.2 電氣斷路故障

在電氣電纜出現故障而導致其斷開時會影響其正常運行，如果完全斷開則會導致無法正常通電的現象，或者是導致接觸不良以及漏電等現象，也會影響電機的正常運行，需要做好此問題的預防工作。

1.3 電機絕緣不合格

正如前文所述，化工電氣設備的運行環境比較復雜，這也對電氣設備尤其是電機的絕緣性能有著較高的標準要求，如果出現電機絕緣不合格的現象，則可能會引發故障而影響其穩定與安全運行。

1.4 電氣設備發熱

電氣設備在正常運行中由于有電流通過，不可避免會出現發熱現象，但是如果沒有做好散熱處理，或者出現故障而出現發熱異常，導致溫度異常升高，則容易由于局部溫度過高而導致出現漏電或火災等事故。通常表現出設備內部短路發熱或者出現電容器柜異常發熱等現象。

1.5 電氣設備異音

電氣設備正常運行中會發出輕微且均勻穩定的聲響，但是一旦出現故障，往往會表現出刺耳聲音或者聲音不穩定的現象，因此，可以通過對設備運行中聲音的檢查來判斷其是否出現故障。

1.6 電機振動

電氣設備在正常運行中也會發生均勻穩定的振動現象，而且振幅和頻次等都在規定范圍之內。但是一旦設備出現異常，容易表現出振幅異常增加和振動頻次升高等現象，因此可以通過對振動參數的監測來判斷其內部是否出現故障，一旦監測出振動異常就需要停機檢查并分析異常振動原因。

1.7 電機電流超額定值

此現象在電氣設備運行也比較容易出現，而且往往會出現在循環水泵房的循環水泵中，表現出超電流的現象，而出現此問題時，則首先需要對超電流的位置進行確定。

2 化工電氣故障形成的原因

2.1 短路故障原因

導致此故障的原因，首先是出現了電氣設備或其中部分元件的損壞問題，表現出電氣設備本身存在質量缺陷，或者在長時間運行中出現了老化問題，容易在正常運行中出現被擊穿而發生短路故障。或者是由于在設備設計、安裝以及使用維護的過程中由于操作不當而導致設備出現缺陷，也容易導致此故障的發生。其次是電氣設備在惡劣環境中運行時，容易在遇到大風、低溫等惡劣天氣時出現架空線路被刮倒或者由于覆冰而斷線等問題，還可能會由于遭受雷擊等危害而導致設備過電壓或絕緣被擊穿問題，從而引發短路問題。最后是由于在設備運行中出現工作人員違規操作或者由于人為疏忽而出現線路接錯的問題、運行管理不善的問題等，造成小動物等進入設備中，或者是在操作時出現帶負荷拉閘、帶接地刀閘合閘等違規操作，都容易導致短路故障的發生。

2.2 斷路故障原因

此故障除了由于遭受外力而出現線路斷線的問題，還表現出由于缺陷設備和線路維護，出現了接觸點松動或脫落的問題，而且還會在出現熔斷器三相沒有同時熔斷的情況時導致斷路故障的發生。

2.3 電氣設備絕緣低的原因

正如前文所述，在電氣設備正常運行中，發熱現象普遍存在，但是長時間處于較高的溫度下會造成漆包線上的絕緣漆發生老化而揮發的問題，這就會降低絕緣度并導致電氣設備整體絕緣性能的降低。此外，電氣設備長時間處于潮濕的環境中，或者環境中的粉塵數量較多而加劇磨損問題，都可能會導致絕緣老化或破損而導致絕緣下降的問題。不僅如此，電氣設備在長時間運行中難免受到外界因素的影響而導致出現外表線路和外殼受損的問題，這也有可能降低電氣設備的外保護狀況，造成其絕緣性能的降低。

2.4 電氣設備發熱異常的原因

電氣設備中的電阻有功損害和電介質有功損害都可能會造成異常發熱的故障，對于前者來說，對于由金屬導體構成的電氣設備中的導電回路來說，由于其本身存在一定的電阻，在電流通過時難免會由于焦耳定律和楞次定律等而出現發熱現象，也就是在電阻上出現了熱損耗的現象。對于后者來說，對于電力系統中的高壓電氣設備來說，其絕緣結構通常由固體/液體或氣體等電介質材料組成，此外，在電氣設備中還存在大量的金屬導電材料，一旦在電氣設備運行中使得導電體周圍的電介質處于交變電場中，這就難免會出現能量損耗問題，也就是發生了介質損耗現象，從而造成發熱異常。

2.5 電氣設備異響原因

此故障通常發生在電氣設備內部配件、外接線路以及外部連接配件等部位，導致其出現異響的原因則可能是由于轉子和定子的絕緣紙之間出現了摩擦現象、出現了軸承磨損問題或者是油內進入雜物的原因、定子和轉子的鐵芯出現了松動的原因、軸承中的潤滑油不足的原因、風道被堵塞或者風扇與風罩摩擦的原因、定轉子鐵芯出現相互摩擦的原因、電源電壓過高或不平衡的原因、定子繞組出現了接線錯誤或者短路等原因。

2.6 電機異常振動的原因

電氣設備運行中造成其異常振動的原因也比較復雜，通常會在以下故障發生時伴隨有異常振動的表現：比如出現軸承磨損而導致其間隙加大的時候、出現氣隙不均勻的時候、轉子不平衡的原因、轉軸彎曲的原因、鐵芯出現了變形或者松動的原因、聯軸器的中心沒有與皮帶輪對正的原因、風扇不平衡的原因、機殼或基礎存在強度不達標的原因、固定電氣設備的地腳螺栓出現松動的原因、轉子開焊或者出現短路的原因、繞線轉子短路的原因或者是定子繞組故障等原因。

2.7 電機電流超額定值的原因

導致此故障的原因，可能時由于泵的出口壓力過低而導致流量過大的原因，或者是在對比重比較大的液體進行輸送的時候出現，或者是出現了被卡住等機械故障時出現了負荷增加的原因，以及出現三相電流不平衡的原因、密封填料過緊或者泵體故障等原因。

3 化工電氣故障的預防與處理

3.1 短路故障的預防

對于電氣設備來說應該按照規范進行安裝和使用，并且定期開展設備檢查維修，做好設備的保護工作以及預防性試驗工作，及時發現設備運行中的缺陷并進行處理，還要做好防雨防潮等防護工作。也就是說，在設備運行過程中需要做好日常檢查和維修工作，通過電氣保護裝置的設置，避免短路故障的發生而損壞電氣設備。

3.2 斷路故障的預防

為了預防斷路故障，通常需要針對所用的插入式熔斷器，可以在接線位置增加厚度為0.2mm的薄銅墊片來預防斷路問題。并且要做好對接線裝置的檢查工作，重點檢查熔體和熔座之間的接觸壓力，保證接線裝置的緊固程度達標。在接線作業時需要控制力度，不能對熔絲造成損傷，而且要通過彈簧墊圈的應用做好對接線位置的保護。

3.3 電機絕緣低故障的預防

首先要做好對電氣設備運行中的養護工作，比如做好進風口位置的清潔工作，保證電氣設備在清潔和冷卻條件良好的環境中運行。其次還要定期檢查電氣設備的運行狀況，在定期清潔設備外表面的同時，還要重點做好設備內外部的防塵工作，避免各種雜物等進入設備內部而導致短路問題或者是對電機繞組絕緣層造成損傷的問題。最后還要避免這些雜質進入設備內部而影響其通風冷卻效果，造成電機溫度升高而燒毀設備的問題。

3.4 發熱異常故障的處理

針對此類故障需要采取表面溫度和同類比較法進行診斷，對于前者來說，就是通過測溫儀表檢測設備表面溫度，在溫度超標時，結合超標程度和此時的設備負荷率、設備性質和承受機械能力的數值來判斷設備發熱故障的性質。對于后者來說，主要是通過對三相電流致熱型設備對應部位溫升值的比較或者是通過與同回路同類設備的比較，以及對同類型機組在同參數下的測量比較來診斷溫度異常問題。

3.5 電機異響的處理

針對此故障，可以對絕緣紙進行修剪、對軸承進行更換或清洗、對轉子鐵芯進行檢修、適量增加潤滑油、對風道進行清理、對電源電壓進行檢查和調整、將定子繞組故障進行消除等，實現對電機異響故障的處理。

3.6 異常振動故障的處理

針對此類故障，需要做好軸承檢修或更換工作、對氣隙進行調整、對轉子進行動平衡校正、對轉軸進行校直、對重疊鐵芯進行校正、對風扇進行檢修和校正、對地腳螺栓等進行加固、對轉子繞組進行修復等工作來消除振動異常故障。

3.7 電機超電流故障的處理

針對此類故障，需要檢查和控制水泵轉速，如果電機揚程低于泵揚程而出現流量過大的問題，可以將水泵閥門出口關小來控制流量。針對彎曲的泵軸或者出現磨損的軸承要進行檢修或更換。

4 結語

化工企業中常用的電氣設備在運行中，由于運行環境、外力、人員操作等原因而容易出現此文中所介紹的各種類型故障，文章在對這些故障的原因進行分析之后提出了相應的預防和處理措施，希望可以有效預防故障的發生、降低故障概率，同時也在故障發生時可以快速診斷和處理，減輕故障造成的危害，保障化工企業的正常生產和運營。