從電氣設備故障的分析診斷步驟談維修處理

現代科技技術的迅猛發展，使采用微機控制的機電儀一體的智能化電氣設備，在電網中得到廣泛的應用。當設備出現故障時，能迅述準確地分析判明故障原因、找出故障所在部位，并予以正確的排除，提高設備安全健康水平，是變電檢修維護人員必備的技能之一。

一、電氣故障的特點

1.隱性：故障沒有外表特征，不易被人發現。如：熔絲熔斷、絕緣導線內部斷裂、保護裝置整定值調整不當、觸頭通斷不同步等。

2.顯性：即故障部位有明顯的外表特征，容易被人發現。如繼電器和接觸器繞組過熱、冒煙、發出焦味、觸頭燒融、接頭松脫、電器聲音異常、振動過大、動作卡澀等;

3.故障區域性廣：一種電氣設備能實現某種功能，但其元件的分布區域可能很廣。例如，變電所內大量的斷路器安裝點是在進、出線間隔內，而對斷路器的控制、保護是在控制室，這也就決定了造成斷路器“拒合”、“拒跳”故障的區域分布在一個較廣的范圍內，給查找電氣故障帶來了麻煩。

二、變電所電氣設備運行中常見故障的種類及分析：

根據故障現象分析故障原因，是查找電氣故障的關鍵。分析的基礎是對電工學的基本理論和控制、接線方式的熟悉程度，某一設備故障產生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出最主要的原因。

1.運行溫升引起的電氣故障

(1)對電接觸的影響 電接觸不良是導致許多電氣設備故障的重要原因，而電接觸部分的溫度對電接觸的良好性影響極大。溫度過高，電接觸兩導體表面會劇烈氧化，接觸電阻明顯增加，造成導體及其附件(零部件)溫度升高，甚至可能使觸頭發生熔焊。由彈簧壓緊的觸頭，在溫度升高后，彈簧壓力降低，電接觸的穩定性更差，容易造成電氣觸頭電弧閃弧灼傷故障。

(2)對絕緣材料的影響 溫度過高，有機絕緣材料將會變脆老化，絕緣性能下降，甚至造成絕緣擊穿，材料的使用壽命也將縮短。根據絕緣材料8℃理論，A級絕緣材料在一定溫度范圍內，每增加8～10℃，材料的使用將壽命縮短50%。對無機絕緣材料的絕緣性能也有明顯影響。例如，電瓷的擊穿強度在溫度為80℃以下時約為250kV/mm;當溫度達到100℃時，其擊穿強度約為100kV/mm .

(3)對電子元器件的影響 高溫是許多電子元器件的大敵，如高溫可使半測控、保護模塊內中的半導體集成元件熱擊穿，因為溫度升高，電子激活程度加劇，使本來不導電的半導體層導通或使電子元件器件的性能變劣，如在偏高的溫度下，電子元件的反向導電電流增加，放大倍數減小，導致工作點的漂移，致使工作不正常。

2.電動力引起的電氣故障

(1)較大的電動力可能使導體變形 兩根或三根平行導體(如架空線、硬鋁母線等)，在較大的短路電流作用下，導體受到吸力或斥力。當這種力超過某一程度時，就會使導體變形、接頭松脫、支撐固定件損壞。

(2)電動力可能使開關誤動作 當流過開關的電流很大(如短路)時，其電動力可能使刀開關自動打開。而刀開關一般沒有完善的滅弧裝置，不具備斷開短路故障的功能。因而這種自動打開屬于一種誤動作。在電弧作用下，觸頭可能被燒毀，甚至形成火災。

(3)觸頭接觸處的收縮電動力可能使觸頭燒損 通常，當載流導體截面沿導體長度(軸向)發生變化時，在截面變小處會產生軸向電動力。這種電動力稱為收縮電動力。觸頭接觸處的電動力有使觸頭受到排斥的趨勢，也就是說，收縮電動力使觸頭接觸緊密程度變劣，甚至斷開，從而使觸頭燒損。

3.電接觸引起的電氣故障

(1)電接觸材料的改變。 電接觸材料，尤其是開關觸頭材料，對其導電性、硬度等有著較嚴格要求。如果不適當地更換了原有的電接觸材料，勢必影響到電接觸的性能。其次，為了彌補某些電接觸材料的缺陷，常常在電接觸材料表面鍍上一層其它的金屬，如銀、錫、金等。在修理過程中或經過長時間的磨損，使鍍層損傷或消失，必然使電接觸性能變劣。

(2)電接觸形式的改變。 由于修理或其他原因，使電接觸表面不平整或接觸面發生位移及方向的變化，從而導致電接觸形式的改變，如將面接觸、線接觸變成了點接觸，或點接觸變成了面接觸、線接觸，都可能使電接觸不良。

(3)電接觸壓力的降低：彈簧變形、傳動機構不到位等，使電接觸壓力降低。這是電接觸不良的重要原因之一。

(4)銅—鋁導體直接連接引起的電化學腐蝕。銅—鋁導體相互直接連接構成銅離子—鋁離子的高電位差的電化學時，必然引起電化學腐蝕。是比較多見的。運行時間一長，必然產生電接觸故障。

(5)電接觸表面性能不良。 電接觸表面上，由于種種原因，覆蓋著一層導電性很差的物質，例如金屬的氧化物、硫化物等，其電阻率遠大于原金屬，也可能是覆蓋在接觸面上的灰塵、污物或接觸面間的油膜、水膜等，由此形成了表面膜電阻。它的存在使接觸聯接電阻增大或引起接觸電阻不穩定，甚至破壞電接觸連接的正常導電。

(6)電接觸安裝工藝不符合要求。 對不同的電接觸類型有不同的安裝工藝要求，達不到規定的工藝要求和標準，就會使電接觸不良。