在科學技術(shù)發(fā)展突飛猛進的今天,設備的機電一體化、自動化、集成化程度都越來越高,任何一個微小的電氣故障都可以導致整臺設備的停運,加之電氣故障的種類多種多樣,其中許多故障不像機械設備故障那樣具有直觀性和確定性,而且我們對于電氣設備檢測的手段不是很全面,導致我們面對大量國外先進設備和過程控制裝置在出現(xiàn)故障時束手無策。因此,無論是從滿足電氣設備維修的需求方面還是完整設備診斷技術(shù)方面,大力推進開發(fā)、應用各種電氣設備的檢測技術(shù)都是迫切和必須的。
1、電氣設備故障的檢測方法
1.1電機故障檢測方法
電機具有機械和電氣組合的雙重特性,發(fā)生故障時,正確區(qū)分故障的類型是非常重要的。一般地,電機因軸承缺陷,不平衡,地腳、鐵芯松動等原因引起的振動容易和電氣磁場問題引起的振動相混淆,在現(xiàn)場診斷中,可以把停電檢查電機作為一般性方法,這種方法簡單且易操作。
?。?)電機軸承檢測
常見的電機軸承故障有疲勞、磨損、斷裂以及點蝕。由于電機結(jié)構(gòu)較特殊,對于電機軸承狀態(tài)的檢測多采用峰值能量法和沖擊脈沖法。峰值能量法是利用軸承故障與不對中、不平衡、機座松動等因素引起的振動頻率不同的機理,對振動信號進行放大,根據(jù)能量的大小判斷故障部分的方法。
?。?)沖擊脈沖法
當滾動軸承有疲勞剝落、裂紋、磨損等缺陷或混有雜物時,就有引起脈沖性振動,沖擊脈沖的強弱可以反映故障的嚴重程度。軸承的*沖擊脈沖水平通常以dBsv來度量,它是軸承狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的函數(shù)。為了在測量中消除轉(zhuǎn)速帶來的影響,一般需要給出軸的直徑和轉(zhuǎn)速。目前,為了更方便地描述沖擊脈沖,采用強脈沖能量(dBm)和弱脈沖能量(dBc)兩者的差值δ來表述。通常情況下,δ的值應該很小,而且在軸承的使用期限內(nèi),其沖擊脈沖水平發(fā)展的趨勢是緩慢升高的。
1.2線路尋識與電纜故障檢測
線路的維護可分為室內(nèi)和室外兩部分,并且由于所處環(huán)境不同,兩類線路出現(xiàn)故障的形式也不同。通常情況下,電纜故障多是由于硬損傷、潮濕進水、電腐蝕及化學腐蝕、應力或震動破損、長期過載等原因引起,導致的電路故障類型主要有兩類:一類是電纜芯線之間或芯線對外皮絕緣破損形成的短路、接地,另一類是芯線的連續(xù)性遭到破壞,形成短路或者不完全斷線。對于電纜故障的檢測,總體上說應該包括確定故障的類型和位置,采用的方法多是脈沖反射技術(shù)以及通過電纜的阻抗特性與傳播因數(shù)檢測。采用上述兩種方法通??梢詼蚀_找到故障點,其精度可達到幾十厘米,大大減少了現(xiàn)場工程的開挖量。
1.3變壓器故障檢測方法
變壓器種類繁多,故障類型也呈現(xiàn)出多元化,但大部分故障主要集中在繞組、鐵心、連接件及油質(zhì)污染上。對于變壓器故障的檢測,有幾種新的方式可供參考。
?。?)ALL-Test法
此測量方法的核心是利用高頻信號對繞組類設備內(nèi)部的直流阻值、阻抗、繞組電感相角和倍頻因子等參數(shù)進行檢測,進而判斷設備內(nèi)部發(fā)生的故障。利用ALL-Test法可以快速準確地確定變壓器內(nèi)部的故障,同時便于對變壓器實現(xiàn)狀態(tài)狀檢測。
?。?)變比檢測法
在對變壓器現(xiàn)場檢測時,直接測量變壓器的變比也是一種快速檢查內(nèi)部故障的有效方法。因為在變壓器的使用過程中,其變比會和出廠時或銘牌上的變比發(fā)生變化,這樣我們就可以把變比作為一種狀態(tài)指標,通過測量變壓器的變比判別內(nèi)部缺陷的發(fā)生和發(fā)展,測量變比的儀器主要是變比檢測儀,此外,這種儀器上往往還具有*相性檢測、激勵電流大小測量等功能,可以輔助判斷變壓器聯(lián)接*性等故障。
1.4常用電路元件故障檢測
常用電路元件,如電子管、晶體管、電阻和電位器、波段開關(guān)故障的檢測,*步多首先采用直觀檢查法,而后采用參數(shù)測量法及其他方法對引發(fā)故障的準確原因進行檢測分析,對于電容器故障一般很難用直觀檢查法檢測,一般是在檢查之前先用短路法將其存貯的電荷短路掉,然后再用萬用表檢查器充放電情況,而電感線圈的檢查一般是將待查電感線圈從儀器上,焊接下一段,用萬用表測量其直流電阻的大小,進而確定線圈是否損壞。
1.5幾種新穎的檢測方法
目前,對于電氣設備故障的檢測較多采用一些傳統(tǒng)的測試方法,電氣維護技術(shù)人員熟悉的方法也基本上市電氣實驗法和性能測試方法,所用儀器也多是萬用表、示波器、絕緣測試儀和電橋等。隨著科技的發(fā)展和電氣故障檢測的需要,一些新的測試方法應運而生,并且在許多企業(yè)已經(jīng)得到很好的應用,在此我們介紹幾種具有普遍意義的電氣故障檢測方法。
(1)接地性能檢測。此方法克服了以往多通過在地面打樁布線的困難,,而是采用雙鉗式接地電阻測試技術(shù),測量時用卡鉗鉗住接地桿即可測出接地電阻和泄漏電流。它的原理是通過分別夾在接地桿上的兩個感應線圈R和G,線圈G相當于一個1:Ng的變壓器,在接地網(wǎng)上感應出一個電壓E,
?。?)在接地回路上會產(chǎn)生電流,此電流又在卡鉗內(nèi)的接受線圈上按1:Nr關(guān)系產(chǎn)生感應電流I,通過以上條件可以求得接地電阻Rx。此方法在架空線路接地桿、分配電裝置及電表、底座到變壓器以及電力傳輸塔等方面已經(jīng)有典型應用。
2、電器設備故障的維修原則
目前,對于電氣設備的維修,主要依照先動口再動手、先外部再內(nèi)部、先機械后電氣、先靜態(tài)后動態(tài)、先清潔后維修、先電源后設備、先普遍后特殊、先直流后交流的基本原則。在現(xiàn)場檢測時,首先是通過電氣故障的外部表現(xiàn)直觀的去檢查判別故障,在通過直觀的判別故障的大概位置后,可以通過測量電壓、電阻或者強迫閉合法和短接法準確判斷故障發(fā)生的原因和準確位置,進而及時對故障進行處理。
3、結(jié)語
綜上所述,電氣設備故障的檢測方法種類繁多,我們應該根據(jù)不同對象,采取相應的檢測手段,并根據(jù)現(xiàn)場檢測的實際情況總結(jié)豐富檢測的方法和手段,在設備故障維護時應該遵循基本的一些原則,確保能夠及時安全的處理故障。