冶金企業電氣設備的故障分析及處理研究

高 健

（天津市新天鋼聯合特鋼有限公司，天津 301500）

進入新時期以來，冶金企業在我國經濟體系中的地位不斷提高，為滿足市場對冶金產品多樣化的需求，冶金企業不斷擴大電氣設備的規模和綜合性能，因此該行業的可持續發展離不開電氣設備。電氣設備本身價格較高，并且運行和維護均難度較高。一旦電氣設備出現故障，不僅影響冶金企業的生產，同時，造成經濟損失。因此，有必要對電氣設備的故障進行分析，探討有效的處理措施。

1 冶金企業電氣設備應用的重要作用

1.1 金企業電氣設備

電氣設備在一定程度上決定了冶金企業的工作效率，在冶金企業中的應用至關重要。目前主要采用的電氣設備包括以下幾點：①冶金煉鋼設備主要包括轉爐設備(圖1)、模具設備、鋼包設備等。②冶金煉鋼設備主要包括金屬管軋機設備、金屬冷軋設備、金屬熱軋設備、組合軋機等。③冶金通用制造設備主要包括鑄造機設備、方坯連鑄機設備、電磁攪拌設備、成型設備、制芯設備、砂加工設備。④冶煉設備主要包括砂及輸送設備、樹脂砂機、清洗設備等。⑤空氣壓縮機也是目前冶金工藝生產中使用的重要設備。具體來說，是指與壓縮氣體有關的設備，主要包括油循環系統、氣體循環系統、配電循環系統和供電系統。此外，在冶金設備中使用氧氣壓縮機等相關設備，主要是實現冶金過程中的氧氣壓縮，確保冶金過程更高效地實施[1]。

圖1 轉爐設備

1.2 冶金企業電氣設備的應用作用

冶金企業各種電氣設備的應用非常重要，主要包括以下幾個方面。①電氣設備的應用對提高冶金企業的生產效率起著重要的作用。用電設備適用于冶金企業的冶煉、鑄造、檢驗和運輸，影響著冶金制造各個環節的生產效率，從而提高整個冶金工藝技術的工作效率，保證了冶金工藝更加高效。②電氣設備在應用于冶金企業后，有助于減少人力資源的使用，減少了生產過程中發生安全事故的頻率，提高冶金企業的安全性。冶金電氣設備的應用還包括空分技術的應用，具體指冶金空分技術。③電氣設備在冶金企業的應用提高了冶金企業的生產效率。總的來說，電氣設備在冶金企業的應用有助于提高工作效率，降低人工成本，最終實現冶金企業生產效率的提高。

2 冶金企業電氣運行的過程中的常見故障

2.1 設備零件的磨損率較高

電氣設備在運行過程中，其零件容易發生磨損，引起設備故障，該情況對電氣設備的正常運行產生較大的影響。造成這種情況的主要原因是機電一體化設備由大量零件組成，零件數量較多，結構復雜，并且這些部件使用得更頻繁。隨著工作時間的持續增加，許多零件磨損嚴重。從表面上看，零件的磨損對設備的運行影響程度較低，但是其影響零件與零件之間的協調性，導致整個設備的運行受到影響，從而發生設備故障[2，3]。

2.2 互感器運行問題

在冶金企業電氣設備的維護運行中，互感器是關鍵的運維設備。冶金企業的互感器一般分為兩種，一種是電流互感器，另一種是電壓互感器。在實際運行的過程中，電流互感器經常出現短路、過載、電流分布不均勻等現象。電壓互感器開路電壓分布不均勻。對于這些變壓器，電氣設備運行中出現的問題在很大程度上影響著冶金企業的生產秩序，因此，必須引起相關檢修人員的重視。

2.3 接地故障

在電氣自動化設備的運行過程中，做好相關設備的接地保護工作。接地處理一方面，保證整個自動化設備的正常運行，另一方面，保障維護人員的安全。然而，近年來，隨著電氣自動化設備的不斷增加，冶金行業的負荷急劇增加，電氣設備接地的故障時常出現。接地故障分為兩種情況。第一種情況為交流接地故障，其多為電氣設備接地故障。第二種情況為直接接地故障。這類故障不會直接引起短路問題，相關的電容器也不會斷開。然而，對于電氣自動化設備來說，由于直接接地故障往往在正常運行時造成假象，在后期的調查過程中有一定的難度，往往由于處理不當，導致設備故障更加嚴重。

2.4 電磁干擾因素分析

一方面主要是由于交流供電系統造成外圍設備的功率制動因素。電磁干擾問題是由設備在運行過程中出現的電壓波動現象引起的。另一方面，供電和接地線的直徑過小，布局不合理，導致許多自動化設備的控制信號線長度過長，不允許采取高屏蔽措施。當出現電磁干擾時，容易引起整個冶金設備的故障和報警。

3 冶金企業電氣運行常見故障解決對策

3.1 選擇適當的冷卻方法，降低發動機熱度

在電氣設備運行過程中，相關工作人員必須采取合理的措施，選擇科學有效的方法對發電設備進行冷卻，避免因機組內部溫度過高，而導致設備無法正常運行，造成安全事故。在冷卻時，相關工作人員根據動力設備的實際運行情況選擇維護方法。在目前的發展階段，相關工作人員一般選擇閉式空冷、氫冷和水冷內冷三種方式進行冷卻工作。冶金企業在選擇方法時，需要考慮自身的生產條件，這樣才能找到最合適、最有效的方法來冷卻動力設備，降低發電機的溫度，從而保障動力設備的有效運行。保障冶金工作的安全，促進我國經濟的發展。

3.2 隔離開關與斷路器的維護檢修

首先，在初始運行時，緩慢調整隔離開關，并且在執行關閉操作時，注意側撞情況的發生。如果出現這種情況，立即進行調整和處理。并且在整個驗證過程中，合理控制接觸刀與觸點之間的接觸深度，嚴禁接觸刀接觸絕緣底部。同時，隔離開關必須做好調試的相關操作，并根據結果改進角度和接觸側彈簧，保證隔離開關在生產運行過程中的穩定性。此外，斷路器的維護人員應加強日常的檢查和維護。當發現斷路器運行異常時，合理地判斷和分析異常情況，找到故障點，通過維護和更換及時處理異常情況。冶金企業在生產設備運行過程中，需要調整電氣設備的電流、電壓參數，避免負荷產生波動。

3.3 電機故障的排除

當電機設備出現故障時，應首先檢查電機、軸承及相關部件的外觀。打開電機檢查內部絕緣層，排除電機短路等故障。目前，許多冶金企業的定期維護檢查的制度不合理，電機運行設備的維護監測頻率較少。因此，應加強日常檢查工作，減少系統實施中出現故障的發生。同時，危險人員應嚴格按照規定的流程執行，并對每次故障處理必須做相應的記錄，建立設備檔案，以提高電氣設備的利用率。

3.4 解決電磁干擾的問題

首先，在交流供電系統方面，要保證設備周圍沒有大功率的電氣設備，避免生產設備運行啟動時的電壓和電磁干擾，從根本上防止頻率干擾問題。其次，應在設備運行過程中做好電力接地線的管理工作，嚴格控制接地線的直徑，編制完整的布置圖。同時，對關鍵設備應設置獨立的電子設備導線，避免常見的導線阻抗問題。這樣的布局有效避免畸形信號的交叉干擾。最后，注意控制信號的長度在日常工作中，并積極采取屏蔽和隔離方法，有效防止電磁干擾，提高機電設備運行的可靠性和穩定性。

4 提升冶金電氣設備運行效率的保障措施

4.1 加強日常巡檢

首先，冶金企業進一步完善現有的日常檢查制度，堅持動態電氣設備管理的基本原則，并采取分級管理措施，即根據使用壽命、運行特點、電氣設備的功能作用。一般分為三級，在檢驗時給出相應的檢驗強度。其次，冶金企業建立臺賬系統，定期檢查電氣設備的運行狀態，記錄檢查結果、診斷結果、處理方法、大修內容，為后續的大修維護提供強有力的數據基礎。最后，冶金企業提高設備故障和損失處理標準。當發現電氣設備出現故障或嚴重損耗問題時，維護人員需要在規定的時間內按照既定的處理原則和方法排除故障，并注意處理潛在的隱患，從根本上保護電氣設備運行的穩定性。

4.2 定期定檢

在電氣設備安全穩定運行的基礎上，整個生產過程才能高效、準確，其對冶金企業正常生產的重要性是不言而喻的。冶金企業從自身實際情況和生產需要出發，不斷完善現有的維修制度和實施細則。同時，要注意實行責任制，把維修和保養的責任放在個人身上，工作人員提供標準化的維修標準，確保維修工作的規范化。員工在進行定期檢查時，需要按照制定的流程，制作維修記錄和設備狀態記錄，并結合定期檢查記錄，制定系統的設備維修計劃和目標。此外，為了達到激勵員工的目的，冶金企業在責任制的基礎上，進一步采取相應的獎懲措施，結合維修人員的工作績效和工作效率進行綜合評價，每季度進行一次評價。維修工作的總結，總結的結果將直接影響維修人員的薪酬績效。整個季度工作中表現良好、無失誤的個人給予物質和精神獎勵，對工作失誤嚴重的個人給予相應的物質處罰，充分激發維修人員的積極性和責任感。

4.3 采取分類管理措施

在實踐中，為了便于檢修維護工作的有序開展，冶金企業需要分類所有電氣設備，并根據分類結果實施多樣化的管理措施。分類主要依據應用頻率、結構復雜程度、大修維修難度等，在此基礎上將設備分為三類:重要、主要和一般，并結合自身實際生產需要，對不同類型的設備給出相應的檢驗和維護標準。其中，重要類和主要類電氣設備的維護頻率、細致度和維護頻率相對較高，而一般類電氣設備的維護頻率相對較低。同時，冶金企業應進一步加強對操作人員的行為管理和行為規范，要求操作人員熟練掌握電氣設備的操作標準、操作技能和操作方法，嚴格按照規章制度和操作標準進行各項操作。

綜上所述，冶金企業的電氣自動化設備由于生產運行環境惡劣，容易發生各種類型的故障，其給操作人員和維修人員造成困擾，因此，加強電氣設備的維護和保養，及時調查生產，確保設備穩定地運行。