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        淺談電氣設備故障診斷與認知
        2023-11-16
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        作者/賀明富 15.jpg

        隨著(zhù)我國煤炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,煤炭產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步智能化、機械化的時(shí)代,現代化的煤礦機械已經(jīng)成為穩定煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必備要素,煤礦機電設備的運行性能,對于提高煤炭資源可開(kāi)采率具有重要的價(jià)值作用。由于煤礦機械的重要作用,煤礦機械在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中經(jīng)常會(huì )面臨著(zhù)較為復雜的工作環(huán)境及高負荷的作業(yè)周期,這就會(huì )造成煤礦機械設備在運轉過(guò)程中發(fā)生相應的故障,從而危害煤礦生產(chǎn)的安全,造成一定的經(jīng)濟損失。為了能夠有效提高煤礦產(chǎn)業(yè)效益,降低煤礦設備維修費用,應該對煤礦機械設備進(jìn)行科學(xué)化管理,并在保證生產(chǎn)任務(wù)的情況下,運用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行周期性診斷與維護,從而保證礦井機電設備可靠、高效、安全地運行。

        一、電氣設備故障類(lèi)型

        電氣故障產(chǎn)生于電能傳遞、分配與控制等各個(gè)過(guò)程中。電路故障具體包括了因為異常接地、電子設備受電磁干擾和漏電等現象而產(chǎn)生的故障類(lèi)型。系統中電氣線(xiàn)路或電氣設備故障會(huì )導致人員傷亡甚至嚴重的財產(chǎn)損失。諸如電氣火災、異常停電和帶電等均為電氣系統常見(jiàn)的故障類(lèi)型。

        異常停電指的是正常生產(chǎn)過(guò)程中因為供電系統故障所導致的生產(chǎn)中斷現象,并且可能會(huì )因為生產(chǎn)中斷的問(wèn)題而導致更嚴重的人員傷亡或者經(jīng)濟損失。

        異常帶電指的是正常運行狀況下不應當應用帶電的生產(chǎn)設備或者因為部分意外而帶電現象所導致的問(wèn)題,也就是我們常說(shuō)的“漏電”。因為受機械振動(dòng)或者電壓等各種因素的影響,必然會(huì )在長(cháng)時(shí)間運行下對電氣設備性能產(chǎn)生不利的影響,甚至失去原有功能或者導致更加嚴重的事故。而潛伏性故障也是客觀(guān)存在于電氣設備故障過(guò)程中的。以下為幾種常見(jiàn)的電氣故障。

        (一)機械故障:維護不及時(shí)是導致機械故障的根本性因素,在沒(méi)有及時(shí)檢修或者維護相關(guān)電氣設備的情況下,極容易導致零部件老化或者磨損等問(wèn)題,產(chǎn)生安全隱患。針對這一問(wèn)題,相關(guān)維護人員應當樹(shù)立維護意識,并積極開(kāi)展設備的維護與檢修工作。在實(shí)際操作中,還應當結合理論與自身經(jīng)驗共同進(jìn)行,避免因為年久失修而導致更加嚴重的危害。

        (二)絕緣性故障:對于電氣設備運行中的各種故障類(lèi)型來(lái)說(shuō),絕緣性故障屬于最典型和最常見(jiàn)的類(lèi)型,其中部分高壓電氣機組,如果保持長(cháng)時(shí)間運行的情況下極容易受各種外部因素的影響。比如高電壓等,在這種情況下難以保障表面絕緣設備運行的安全性,就會(huì )導致更加嚴重的問(wèn)題。當上述問(wèn)題一旦產(chǎn)生,且沒(méi)有在第一時(shí)間發(fā)現并進(jìn)行維護與檢修后,極有可能導致更加嚴重的無(wú)寧日,繼而導致電氣設備故障。大量的實(shí)踐結果表明,因為絕緣器而導致的電氣設備故障是最為常見(jiàn)且典型的故障類(lèi)型,諸如變壓器與交流互感器等均為絕緣器類(lèi)型,其根本因素都在于絕緣器自身密封性能等均存在局限性特點(diǎn),一旦發(fā)生任何問(wèn)題都有可能導致相關(guān)線(xiàn)路問(wèn)題。絕緣性故障的產(chǎn)生,還有可能因為外接材料產(chǎn)生了密封性問(wèn)題。

        (三)發(fā)熱故障:發(fā)熱是電氣設備運行過(guò)程中產(chǎn)生的必然現象,而傳遞熱量或者能量過(guò)程中,產(chǎn)生故障短接等問(wèn)題的話(huà),即有可能在電氣設備運行過(guò)程中發(fā)生熱量升高或者電流加大等問(wèn)題,繼而導致十分嚴重的短路現象,阻礙設備的正常運行。顯然我們可以在日常檢修與工作維護的過(guò)程中,通過(guò)人工檢測的方式及時(shí)發(fā)展電氣設備運行過(guò)程中可能存在的線(xiàn)路組件方面的問(wèn)題,并將各種風(fēng)險性或者不利因素扼殺在搖籃中,避免此類(lèi)型問(wèn)題產(chǎn)生的影響。

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        二、電氣設備故障診斷的內容和過(guò)程

        監測、故障預測與分析診斷等,都是電氣設備故障診斷方面常見(jiàn)的內容。具體可以將其實(shí)施過(guò)程歸納為以下幾個(gè)方面:

        (一)信號采集:力、熱、振動(dòng)及能量等各種量的變化,必然會(huì )存在于開(kāi)關(guān)設備實(shí)際運行的過(guò)程中,而各類(lèi)不同量的變化過(guò)程所產(chǎn)生的信息,也存在著(zhù)差異性的特點(diǎn)。具體的信號采集工作,需要結合相應的診斷需求進(jìn)行,比如震動(dòng)、溫度和力等都有必要性。通常來(lái)說(shuō),需要應用各種傳感器達到信息收集的目的。

        (二)信號處理:信號處理過(guò)程也稱(chēng)之為特征提取,即在完成上述操作的基礎上進(jìn)行信號分類(lèi)處理、加工等的過(guò)程,比如完成從時(shí)域震動(dòng)信號向頻域性頻譜分析震動(dòng)信號的轉變。

        (三)狀態(tài)識別:在完成上述操作的基礎上,對比分析標準參數和所獲取到的開(kāi)關(guān)特征參數,從而明確設備現階段所表現出來(lái)的狀態(tài),比如正常運行或者存在故障等?;诖?,應當確保所制定診斷標準與診斷策略的精準性和正確性。

        (四)診斷決策:結合開(kāi)關(guān)設備具體的判斷結果與狀態(tài)制定針對性策略與措施,同時(shí)基于所獲取信號的基礎上,對未來(lái)的發(fā)展趨勢進(jìn)行預測與分析。

        (五)排除故障的注意事項:電氣故障是諸多電氣設備在日常運行過(guò)程中都可能產(chǎn)生的故障問(wèn)題,因此為確保及時(shí)發(fā)現并且解決,我們必須在日常工作中重視設備故障檢修與維護工作,并且需要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。首先,嚴格遵循各項操作規范與各項標準,從而避免人身意外事故或者更嚴重事故的發(fā)生。其次,結合理論與實(shí)踐,共同展開(kāi)電氣設備的檢修與排查工作,避免只注重理論而不注重實(shí)踐,或者只注重實(shí)踐而不注重理論的問(wèn)題,加強對設備檢修與維護效果。因為不同因素影響,以及不同環(huán)境運行下電氣控制線(xiàn)路所表現出來(lái)的故障類(lèi)型與影響等,均存在顯著(zhù)的差異性特點(diǎn),所以在具體工作開(kāi)展中還需要結合具體情況,確?;镜臋z修故障與方法,達到事半功倍的效果。

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        三、用人體感官診斷電氣設備異?;蚬收?/p>

        (一)利用手摸診斷電氣設備異?;蚬收希河檬譁y定溫度。在佩戴相關(guān)安全措施的情況下用手觸摸電氣設備,避免對自身安全產(chǎn)生影響。而且要確保無(wú)電狀態(tài)下進(jìn)行,即斷電??梢灾苯佑檬钟|摸的設備包括保護接地、發(fā)電機等。用手測試震動(dòng),具體操作為通過(guò)食指或者中指等,輕輕觸摸軸瓦、機身等的震動(dòng)部位,以做出正確的判斷。

        (二)其他

        1.設備維修的必要性。機器設備是由各種零部件組成的,由于各種零部件材質(zhì)不同,使用的條件不同,它們的磨損和損壞的程度也不同,機器設備在使用過(guò)程中,由于運轉造成有些零部件間的磨損,以及長(cháng)時(shí)間運轉造成的有些零部件疲勞和表現,使設備的性能降低,這樣就必須通過(guò)維護和維修來(lái)恢復某些零部件的性能。機器設備由于有形損壞的不均勻性,有些零部件已經(jīng)磨損而且有些零部件還在正常工作,這樣只要將損壞的易損件進(jìn)行更換和修復,就可以使機器正常運轉,恢復其使用性能,比購置1臺相同規格的新設備既經(jīng)濟又節省時(shí)間。如我礦購置40T刮板輸送機電機,有時(shí)由于使用不當造成軸承落架,只要更換軸承就可以恢復原有性能,這樣比購買(mǎi)1臺新電動(dòng)機要節省時(shí)間,既經(jīng)濟又合理,延長(cháng)了機器設備的使用壽命。

        2.設備無(wú)限循環(huán)維修帶來(lái)的弊端。適時(shí)的設備維修是必要的,既經(jīng)濟又合理。但是無(wú)止境的長(cháng)期維修下去,就不合理,也不經(jīng)濟了。一臺機器在長(cháng)期運轉使用中,由于各零部件間產(chǎn)生的摩擦和材質(zhì)的疲勞、老化導致性能逐漸降低,這種物理變化,通常通過(guò)維修來(lái)補償,但是維修也是有限度的。如,我們選用的一些刮板輸送機,其配用電機超期服役后,就要靠頻繁維修來(lái)維持,這些電機矽鋼片老化,磁通量減少,出力不夠,有的剛修好用到刮板輸送機上運轉幾天就壞了,還繼續維修,有的電機返修次數達4-5次,由于電機頻繁維修,檢修周期縮短、性能降低,維修費遠遠超過(guò)了這臺電機的原值,嚴重影響礦井安全生產(chǎn),同時(shí)也影響了設備的更新?lián)Q代。

        綜上所述,在關(guān)于電力系統電氣設備故障檢修的過(guò)程中,首先要樹(shù)立正確的意識,從意識層面認識到這一工作的重要性。其次,應當采用理論與實(shí)踐相結合的方式進(jìn)行判斷,以確保設備維修與檢測的精準性,這樣才能避免更嚴重事故類(lèi)型的發(fā)生。此次通過(guò)探究分析電氣設備故障診斷與檢測問(wèn)題,意在明確其中實(shí)際存在的問(wèn)題與具體應對策略,從而加強電力系統的維護工作,以確保其正常、持續運行。

        (作者單位:魚(yú)卡公司)

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