电气设备故障诊断

文档素材电气故障诊断一、电气设备的状态及检测技术1、电气设备的状态〔1〕正常状态：设备具备其应有的功能，没有缺陷或缺陷不明显，缺陷严峻程度仍处于容限范围内。〔2〕特别状态：缺陷有了进一步的开展，设备状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作。〔3〕故障状态：缺陷开展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。〔4〕事故状态：功能完全丧失，无法进展工作状态。2、电气设备的状态检测〔1〕推断设备所处的状态；〔2〕依据其状态打算对待的方法。二、电气设备的现代检测技术1、现代故障诊断技术的构成：〔1〕故障诊断机理的争论〔2〕故障诊断信息学的争论〔3〕诊断规律和数学原理方面的争论2、现代故障诊断四项技术：〔1〕检测技术〔采集信号、参数〕〔2〕信号处理技术〔提取状态信息〕〔3〕识别技术〔分析、推断〕〔4〕推测技术〔决策和推测〕3、故障诊断与状态监测的关系〔1〕工况监测：对反映设备或系统工作状态的信息进展全面监测和分析，实时把握设备根本工作状态。〔2〕状态监测：又称简易诊断，通过监测结果与设定阈值之间的比照，仅对设备运行状态文档素材文档素材4、故障诊断的成功因素〔1〕故障信息源〔2〕诊断方法5、故障诊断技术的开展趋势〔与当代前沿科技相融合〕〔1〕人工智能技术：人工神经网络、专家系统等；〔2〕前沿数学：小波分析、模糊数学、分析几何等；〔3〕信息融合技术：证据理论等。6、故障诊断的关注点〔1〕故障阶段：尚未开展造成事故的阶段；〔2〕其目的是：防患于未然；〔3〕作用阶段：继电疼惜动作之前。三、电气设备的传统检测技术三、电气设备的传统检测技术假设把有故障的电气设备比作病人，电工就好比医生。由中医诊断学的经典四诊〔望、术归纳为“六诊〞要诀，其它引申出电气设备诊断特别性的“九法〞“六诊〞、“九法〞、“三先后〞是行之有效的电气设备诊断的思想方法和工作方法。检修人员要特长透过现象看本质，特长抓住事物的主要冲突。“六诊〞 口问、眼看、耳听、鼻闻、手模、表测六种诊断方法，简洁地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测〞来觉察电气设备的特别状况，从而找出故障缘由和故障所“又称直观检查法。同样，由于个人的技术阅历差异，诊断结果也有所不同。可以承受“多人值比照，来确定故障缘由和部位。〔1〕口问当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员首先要了解具体的“病情〞。即向设备操作人员了解设备使用状况、设备的病历和故障发生的全过程。来讲，了解状况要尽可能具体和真实，这些往往是快速找出故障缘由和部位的关键。理。这时修理人就要询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体使用状况，是否运行一段时间后停顿，还是未运行就不能开启。还要询问故障历史等等。了解具体状况后，到现场进展处理就会有条理，轻松解决问题。〔2〕眼看1〕看现场文档素材文档素材号显示和仪表指示等。12断相。首先查看电柜保险是否熔断；如完好，查一下操纵电机的接触器进线是否三相有电；如有，然后通电核实所述状况。2〕看图纸和资料图，以“理论〞指导“实践〞。看懂生疏有关故障设备的电气原理图后局部、那些电气元件有关，产生了什么毛病才能有所述现象。接着，在分析打算检查那些地方，渐渐查下去就能找出故障所在了。例如上图所示电气原理图。按下起动按钮SSTKMM停顿按钮SSTP，KMM①合上电源开关QSQS电机即起动而未引起其他故障，就可以通电试验证明一下；然后分析电气线路图，产生这种故障的局部可能在：1.接触器KM2SSTKMKM在断开后能否释放，如能则故障是由于SST的短路造成。SST表碳化，引起静触头间短路而造成上述故障。用万用表欧姆档就可以查出来。QSSST，M不起动。检查时首先分析操作者在按下SSTM不动外，并未引起其它故障，所以可以通电看一下，按下SSTKMKM能够吸合上而ML3断，也可能是热继电器热元件烧断，而与操纵电路无关。下一步推上QS，先检查KM电源侧三相电压，如正常则电源不缺相，在检查每一热元件两端是否通，不通就是烧断了；如通，则按下SSTKMKM弧罩可拆，翻开后就可检查触头是否烧坏，不必通电检查了。〔3〕耳听就能诊断出电气设备故障的缘由和部位。声音是由于物体振动而发出的，假设摸清了声音的规律性，通过它就能了解眼看不见文档素材文档素材影响的，响声随着负荷的增大而增加，这是声响的一般规律。③润滑。不管什么响声，当润滑条件不佳时，一般都响得严峻。④听诊器具。可用螺丝刀、金属棍、细金属管等，用听诊用耳朵隔开一段距离听诊，叫做“虚听〞，两种方法要协作使用。在一般生产中要累积丰富的阅历，才能在实际运用中发挥作用。〔4〕鼻闻利用人的嗅觉，依据电气设备的气味推断故障。如过热、短路、击穿故障，则有可能闻到烧焦味，火烟味和塑料、橡胶、油漆、润滑油等受热挥发的气味。对于注油设备，内部短路、过热、进水受潮后器油样的气味也会发生变化，如消灭酸味。臭味等。〔5〕手模用手触模设备的有关部位，依据温度和震惊推断故障。如设备过载，则其整体温度会上升：如局部短路或机械摩擦，则可能消灭局部过热，如机械卡阻或平衡性不好，其振幅就会加大。其它，实际操作中还应留意遵守有关平安规程和把握设备特点，把握摸〔触〕的方法和技巧，该摸的摸，不能摸的切不能乱摸。手模用力要适当，以免危及人身平安和损坏设备。手感温法估量温度〔电动机外壳为例〕温度〔℃〕感觉具体程度30稍冷比人体温度低，感觉稍冷40稍温存比人体温度高，感到稍温存45温存手背触及是感到很温存50稍热手背可以长期触及，长时间手背变红55热5~7S60较热3~4S65很热2~3S70格外热3S75极热1.5~2S80担忧电机坏1~1.5S85~90过热不能碰，因条件反射瞬间缩回〔6〕表测后，来确定故障缘由和部位。1〕测量电压法220VAC文档素材文档素材应用电压法来检修电气线路，可承受以下步骤：①了解线路，②了解线路正常工作电压。通过比较推断故障所在。2〕测量电阻法差较大，则该部位即有可能就是故障点。3〕测量电流法用钳形电流表或万用表沟通电流档测量主电路及有关操纵回路的工作电流10力状况的，运行状况，以及对发生特别现象的分析等的重要依据。4〕测量绝缘电阻法0.5绝缘诊断的目标是要确定绝缘是否有所损坏及损坏程度的缘由并作出推断。下表列出局部温度条件下低压电机绝缘阻值的最小同意值，并且得出每相差5℃，绝缘电阻的最小同意值相差√2文档素材文档素材移动不灵敏、转动不灵等。另一类是隐性故障，没有外表特征，不易觉察。如熔丝熔断。绝缘导体内部断裂，热继电器整定值调整不当、触头通断不同步等。平和阅历，需要周密思考，确定科学的、行之有效的检验故障病因和部位的方法。常用的电气设备故障诊断方法有九个。〔1〕分析法依据电气设备的工作原理、操纵原理和操纵线路，结合初步感官诊断故障现象和特征。弄清故障所属系统，分析故障缘由，确定故障范围。分析时，先从主电路入手，再依次分析各个操纵回路，然后分析信号电路及其余关心回路，分析时要善用规律推理法。※举例说明电工理论能够分析、推断发生故障的缘由50米电焊线，由于焊接工作地点就在点焊机四周，没有把整盘电焊线翻开，只抽出一个线头接在电焊机二次侧上。试车试验，电流很小不能起弧。经检查电焊线，接头处都正常完好，电焊机的二次侧电压表指示空载电压为70V。这条半天，仍不了解毛病出在哪里。最终整盘电焊线翻开拉直，一试车，一切正常。其实道理很简洁，依据电工原理：整盘的电焊线不翻开，就相当于一个空心电感线圈，必定引起很大的感抗，使电焊机的输出电压减小，不能起弧。〔2〕短路法把电气通道的某处短路或某一中间环节用导线跨接设备调试中，常常需要使用短路连接线。短路法是一种很简捷的检修方法。检查就可快速排解故障。留意，在承受短路法查找故障时必需使用降较大的电阻和线圈，否则会发生短路或触电事故。〔3〕开路法开路法，也叫断路法。即甩开与故障疑点连接的后级负载〔机械或电气负载可先检查本级，如电路工作正常，则故障可能处在后级：如电路仍不正常，则故障在开路点之前。此法主要用于检查过载、低压故障，对于电子电路中的工作点漂移、频率特性转变也同样适用。炉引风机就可以脱开联轴器，分别盘车，同时检查故障缘由。〔4〕切割法接地点，或者对于查找故障设备的具体故障点，也可承受切割法。查找馈线的接地点，通常找电气设备内部的故障点，通常是依据电气设备的构造特点，在便于分割处为切割点。〔5〕替代法文档素材文档素材件替换，以确定故障缘由和故障部位。对于电气元件如：插件、嵌入式继电器等用替代法简结实，以免发生的故障。〔6〕菜单法找和验证，直到找出真正的故障缘由和故障部位。※以三相感应电机发热冒烟为例，列举以下缘由和现象：1.轴承局部发热定子和转子摩擦负荷过或电压过低或三相电压相差过大电源断线绕组断线定子同相线圈局部短路定子相与相间短路转子断线定子绕组接地无故障，不影响运行〔7〕比照法把故障设备的有关参数或运行工况和正常设备进展比较“六诊〞的“表测〞是运用。例如测量电力变压器的绝缘阻值，可以初步推断变压器的绝缘状态。装和大修后的变压器绝缘阻值应不低于制造厂试验值70%。〔8〕扰动法对运行中的电气设备人为地加以扰动如突然升压或降压，增加或削减负荷，外加干扰信号等。〔9〕再现故障法接通电源，按下启动按钮，让故障现象再次消灭，以找出故障所在。再现故障时，主要点。此法实施时，必需确认不会发生事故，或在做好平安措施状况下进展。确保平安供电、用电，具体操作的电工要实施“三先后操作法〞。即“先想后做、先检查后操作、先通知后停送〞。文档素材文档素材〔1〕先易后难先易后难就是“先简洁后简单〞。依据客观条件，简洁实施的手段优先承受，不易实施用简单、准确的方法；排解故障时，先排解直观、显而易见、简洁常见的故障，后排解难度较高，没有处理过的疑难故障。较丰富，因此可以快速的排解，这样就可以集中精力和时间排解比较少见、难度高、古怪的疑难杂症。简化步骤，缩小范围，有的放矢，提高检修速度。〔2〕先动后静的活动局部比静止局部在使用中故障几率要高得多常动作的零部件或可动局部，如开关、熔丝、闸刀操作时，却要“先静态测试，后动态测量〞。静态，是指发生故障后，在不通电的状况下，对电气设备进展检测；动态，是指通电后对电气设备的检测。〔3〕先电源后负载局部。由于电源侧故障势必会影响到负载，而负载侧故障则未必会影响到电源。例如：电源电压过高、过低、波形畸变、三相不对称等都会影响电气设备的正常工作。对于用电设备，通常先检查电源的电压、电流、电路中的开关、触点、熔丝、接头等，故障排解后才依据需要检查负载。四、高压电器设备故障特点四、高压电器设备故障特点高压电器设备是指发电机、变压器、高压电机、电压与电流互感器、高压断路器、电力电缆等高压设备及装置。1、高压电气设备的特征〔1〕处于高电压〔强电场〕作用下，电气绝缘是主要问题；〔2〕对于旋转电气设备，振动、磨损、劳累等都是必需严格留意的；〔3发热的因素在电气设备中起着关键的破坏性作用；〔4〕电气设备的牢靠性是多种因素共同作用的结果，必需综合进展考虑。2、高压电气设备故障的分类〔一〕按产生的缘由分类〔1〕磨损性故障 机器或系统正常运行时磨损引起的故障，实际上反映了机器的寿命。〔2〕错用性故障 运行中操作不当或以外状况引起机器中某些零件应力超过设计同意值而产生的故障。〔3〕薄弱性故障——机器运行中应力没有超过设计规定值，但由于设计和制造不恰当造成机器中存在某些薄弱环节形成的故障。〔二〕按工程技术的平安性分类〔1〕危急性故障——故障发生后会对人身、生产和环境产生危急〔2〕平安性故障〔三〕按系统功能丧失的程度分类〔1〕永久性故障——必需更换某些零件后，机器才能恢复其功能。永久性故障又包含：全文档素材文档素材部丧失功能的完全性故障和丧失局部功能的局部性故障。〔2〕非永久性故障——或称连续性故障，故障使部件丧失某些功能，但不需更换零件就可以排解故障使机器恢复其全部功能。〔四〕按发生的速度和开展进程分类〔1〕发生速度：突发性故障渐发性故障〔2〕发生进程：初期故障偶发故障磨损故障3、高压电气设备设备的故障模式故障现象的综合表征环境都有确定的关系。设备常见故障模式〔1〕运动设备部件的磨损、声音特别、振动特别、晃动、温升特别、泄漏等；〔2〕静止设备部件的松动、变形、断裂、龟裂、腐蚀、材质变化等；〔3〕电气设备的绝缘击穿、温度特别、绝缘裂化或烧损、短路、断线等。五、高压电器设备绝缘及其故障1、电气设备的绝缘设备绝缘必需有确定的绝缘水平，既要有较高的短时电气强度〔以短时试验电压来衡绝缘应具有良好的耐热、抗热老化性能，承受各种机械负荷的力量和化学稳定性能。2、高压电机的绝缘及故障绝缘由障主要是定子和转子的绕组绝缘与铁心绝缘。故障缘由主要有绝缘老化、绝缘磨损、局部放电和电腐蚀、局部过热、绝缘受潮、绝缘污染文档素材文档素材以及制造工艺缺陷等。〔1〕良好的热性能——耐热性、导热性、热弹性和热稳定性〔2〕良好的机械性能——抗压、抗张、耐磨〔3〕优良的电气性能——电气强度高、介损小、绝缘电阻高、耐电晕性能和抗热老化性能〔4〕良好的防潮性能——吸潮性〔不吸潮〕〔5〕物理化学性能——化学稳定性、耐腐蚀性、耐油性等3、发电机的绝缘由障〔1〕定子绕组绝缘击穿〔2〕定子绕组导线内堵塞〔3〕定子铁心烧损〔4〕定子绕组端部焊接缺陷〔5〕转子通风系统堵塞并烧损绝缘〔6〕转子线圈匝间短路4、变压器的绝缘由障〔1〕绕组纵绝缘由障〔2〕绕组主绝缘由障〔3〕进水受潮引起的绝缘事故〔4〕过电压引起绝缘由障〔5〕异物引起的绝缘事故5、电压、电流互感器的绝缘由障电流互感器绝缘构造特点高压电流互感器〔110KV及以上〕的绝缘为电容均压构造。电容型套管高压引出部件，60KV及以上的高压套管均承受电容型构造。按使用的绝缘材料的不同，有油浸套管和胶纸套管。电压互感器与电力变压器一样，有一次高压绕组和低压绕组〔二、三次〕1/3，主要在顶部螺孔或隔膜老化开裂处，可以导致运行中的爆炸。缘击穿。其他，典型的有局部放电损坏、绝缘介质热老化、悬浮放电等缺陷。6、电力电缆的绝缘由障能，一般以绝缘电阻、介电常数、介质损耗以及电气强度来表征。此外，还应有较好的机械性能、热性能、工艺性能、物理及化学性能。电力电缆有粘性浸渍纸、充油、充气、橡皮塑料等绝缘构造形式。绝缘材料几乎都是高分子有机化合物〔1〕老化以及绝缘缺陷〔材料缺陷、设计不周、工艺不严等〕是产生故障的主要缘由。〔2〕电缆施工中受力过大、弯曲过度，电缆内部涨缩等也会造成电缆故障。文档素材文档素材六、常见高压电器设备的故障1、电机〔发电机、高压电动机〕的故障〔1〕电机的构成和分类1〕定子输入功率、产生磁场的静止部件。对沟通电机，定子磁场是旋转的；对直流电机，定子磁场是静止的。2〕转子和电磁力。3〕轴承装置4〕附属机构如集电环与换向器，接线盒，风扇，端盖，附件等。应用最广泛的四类电机：同步发电机、同步电动机、异步电动机、直流电动机。〔2〕电机故障诊断技术的特点而，电机诊断涉及较多技术领域。1〕存在相互独立的电路和一个耦合电路的磁场。2〕电机内不同绝缘构造构成了一个整体，即电机的绝缘系统3〕构造上完成一个可以相对运动的整体——根本的机械系统4〕发热和冷却，需要确定的通风散热系统。〔3〕电机故障诊断涉及的领域1〕电机学2〕热力学和传热学3〕高电压技术4〕材料工程5〕机械诊断学6〕电子测量学7〕信息工程技术8〕计算机技术9〕人工智能〔4〕电机的故障组的振动状态是衡量发电机能否连续牢靠运行的重要指标和电磁振动两种。仅就电磁振动就有以下的缘由：①转子绕组匝间短路；②定、转子间气隙强化对不同振动特别的识别才能诊断出引发此故障的真正缘由。1〕机座 振动、带电、冷却介质流失、接地文档素材文档素材2〕定子铁心松动、局部过热3〕定子绕组绝缘局部破损、绝缘磨损、连接线损坏、绕组串位、匝间短路4〕转子本体铁心或支架松动、不平衡、与定子相擦5〕转子绕组接地、断条、匝间短路6〕轴承温度高、带电、振动、漏油7〕换向器 环火、变形、磨损、断裂2、电力变压器的故障2、电力变压器的故障〔一〕电力变压器运行中的要求1〕音响正常无杂音2〕无严峻漏油现象，油位及油色正常3〕油温不超过正常值〔相对于运行状况及环境条件而言〕4〕外壳完好接地5〕套管良好〔二〕变压器的故障〔1〕电路故障线圈故障绝缘老化制造工艺存在的缺陷线圈层间短路导线外表电晕受潮过电压引起的绝缘击穿系统短路振动和撞击线圈相间短路引线和套管的故障〔2〕磁路故障穿芯螺栓及轭铁夹件碰接铁心，表现为局部的严峻过热硅钢片片间绝缘损坏，引发铁心发热铁心接地不良，形成静电放电系统电压超过分接头的电压，多由于电压中的高次谐波引起铁心安装缺陷〔3〕绝缘油故障电气绝缘的降低油的氧化和变质油的高温分解油箱和散热器漏油〔4〕构造方面的故障力缺乏、变换位置时接触不准确或电动力与电弧的作用。有载分接开关的故障瓦斯疼惜动作文档素材文档素材3、高压断路器的常见故障〔1〕断路器烧坏或爆炸：当断路器在缺油状况下切断短路电流，电弧不能熄灭，将引起断路器烧坏甚至爆炸。在断路器切断超过容许短路电流时，会造成断路器触头熔焊。〔2〕断路器绝缘子破坏，拉杆瓷瓶断裂，橡皮密封垫有缺陷〔3〕断路器操作机构拒绝跳闸：发生在远方操作断路器时，会延迟事故的消灭，扩大事故影响。〔4〕断路器操作机构拒绝合闸，动作不灵〔5〕断路器自动跳闸或自动合闸〔6〕断路器严峻渗油或油变质〔7〕断路器运行温度不正常SF64KYN28序号故障现象产生缘由处理方法1断路器不能合闸手车未到确定位置确认断路器手车是否完全处于试验位置或工作位置；此为正常联锁，不是故障二次操纵回路接线松动用螺丝刀将有关松动的接头接好合闸电压过低检测合闸线圈两端电压是否过低，并调整电源电压闭锁线圈或合闸线圈断线、烧坏更换闭锁线圈或合闸线圈；检测合闸线圈两端电压是否过高，机械回路是否有卡涩2断路器不能分闸二次操纵回路接线松动分闸电压过低用螺丝刀将有关松动的接头接好检测分闸线圈两端电压是否过低，并调整电源电压分闸线圈断线、烧坏检查分闸线并调整电源电压；机械回路是否有卡涩，更换分闸线圈断路器手车由于联锁机构的缘由，断路器在合在试验位置时，无法移动；只有在断路器处于分闸状时摇不进

态时，断路器手车才能从试验位置移动到文档素材文档素材工作位置由于联锁机构的缘由，接地开关合断路器手车无法移动假设接地开关实在已请检查接地开关操作孔处的操作舌片是否回复至地刀分闸时应处的位置断路器室活门工作不正常

检查提门机构有无变形、卡涩，断路器室内活门动作是否正常断路器手车由于联锁机构的缘由，断路器在合在工作位置时，无法移动；只有在断路器处于时摇不出

态时，断路器手车才能从工作位置移动到试验位置；假设断路器处于分闸位置时，断路器手车仍摇不出，一般状况下是底盘机构卡死接地开关无因电缆侧带电，操作舌片按不下〔法操作合闸求〕接地开关闭锁电磁铁不动作，操作不下 假设电源正常而闭锁电磁铁不得电，则更换闭锁电磁铁应五防要求，接地刀与柜电缆室门锁；假设电缆室门未关好，接地刀无法操作合闸传动机构故障传感器损坏内部高压电容击穿

检查调试传动局部更换传感器带电显示器耐压试验时未将带电显示器退