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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

      隨著我國煤炭產業的快速發展,煤炭產業已經步智能化、機械化的時代,現代化的煤礦機械已經成為穩定煤炭產業發展的必備要素,煤礦機電設備的運行性能,對于提高煤炭資源可開采率具有重要的價值作用。由于煤礦機械的重要作用,煤礦機械在煤礦生產作業中經常會面臨著較為復雜的工作環境及高負荷的作業周期,這就會造成煤礦機械設備在運轉過程中發生相應的故障,從而危害煤礦生產的安全,造成一定的經濟損失。為了能夠有效提高煤礦產業效益,降低煤礦設備維修費用,應該對煤礦機械設備進行科學化管理,并在保證生產任務的情況下,運用先進的技術手段進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、電氣設備故障類型

      電氣故障產生于電能傳遞、分配與控制等各個過程中。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生的故障類型。系統中電氣線路或電氣設備故障會導致人員傷亡甚至嚴重的財產損失。諸如電氣火災、異常停電和帶電等均為電氣系統常見的故障類型。

      異常停電指的是正常生產過程中因為供電系統故障所導致的生產中斷現象,并且可能會因為生產中斷的問題而導致更嚴重的人員傷亡或者經濟損失。

      異常帶電指的是正常運行狀況下不應當應用帶電的生產設備或者因為部分意外而帶電現象所導致的問題,也就是我們常說的“漏電”。因為受機械振動或者電壓等各種因素的影響,必然會在長時間運行下對電氣設備性能產生不利的影響,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存在于電氣設備故障過程中的。以下為幾種常見的電氣故障。

      (一)機械故障:維護不及時是導致機械故障的根本性因素,在沒有及時檢修或者維護相關電氣設備的情況下,極容易導致零部件老化或者磨損等問題,產生安全隱患。針對這一問題,相關維護人員應當樹立維護意識,并積極開展設備的維護與檢修工作。在實際操作中,還應當結合理論與自身經驗共同進行,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型來說,絕緣性故障屬于最典型和最常見的類型,其中部分高壓電氣機組,如果保持長時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,就會導致更加嚴重的問題。當上述問題一旦產生,且沒有在第一時間發現并進行維護與檢修后,極有可能導致更加嚴重的無寧日,繼而導致電氣設備故障。大量的實踐結果表明,因為絕緣器而導致的電氣設備故障是最為常見且典型的故障類型,諸如變壓器與交流互感器等均為絕緣器類型,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,一旦發生任何問題都有可能導致相關線路問題。絕緣性故障的產生,還有可能因為外接材料產生了密封性問題。

      (三)發熱故障:發熱是電氣設備運行過程中產生的必然現象,而傳遞熱量或者能量過程中,產生故障短接等問題的話,即有可能在電氣設備運行過程中發生熱量升高或者電流加大等問題,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程中,通過人工檢測的方式及時發展電氣設備運行過程中可能存在的線路組件方面的問題,并將各種風險性或者不利因素扼殺在搖籃中,避免此類型問題產生的影響。

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      二、電氣設備故障診斷的內容和過程

      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的內容。具體可以將其實施過程歸納為以下幾個方面:

      (一)信號采集:力、熱、振動及能量等各種量的變化,必然會存在于開關設備實際運行的過程中,而各類不同量的變化過程所產生的信息,也存在著差異性的特點。具體的信號采集工作,需要結合相應的診斷需求進行,比如震動、溫度和力等都有必要性。通常來說,需要應用各種傳感器達到信息收集的目的。

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

      (三)狀態識別: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關特征參數,從而明確設備現階段所表現出來的狀態,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:結合開關設備具體的判斷結果與狀態制定針對性策略與措施,同時基于所獲取信號的基礎上,對未來的發展趨勢進行預測與分析。

      (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程中都可能產生的故障問題,因此為確保及時發現并且解決,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方面的問題。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生。其次,結合理論與實踐,共同展開電氣設備的檢修與排查工作,避免只注重理論而不注重實踐,或者只注重實踐而不注重理論的問題,加強對設備檢修與維護效果。因為不同因素影響,以及不同環境運行下電氣控制線路所表現出來的故障類型與影響等,均存在顯著的差異性特點,所以在具體工作開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。在佩戴相關安全措施的情況下用手觸摸電氣設備,避免對自身安全產生影響。而且要確保無電狀態下進行,即斷電??梢灾苯佑檬钟|摸的設備包括保護接地、發電機等。用手測試震動,具體操作為通過食指或者中指等,輕輕觸摸軸瓦、機身等的震動部位,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,機器設備在使用過程中,由于運轉造成有些零部件間的磨損,以及長時間運轉造成的有些零部件疲勞和表現,使設備的性能降低,這樣就必須通過維護和維修來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濟又節省時間。如我礦購置40T刮板輸送機電機,有時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1臺新電動機要節省時間,既經濟又合理,延長了機器設備的使用壽命。

      2.設備無限循環維修帶來的弊端。適時的設備維修是必要的,既經濟又合理。但是無止境的長期維修下去,就不合理,也不經濟了。一臺機器在長期運轉使用中,由于各零部件間產生的摩擦和材質的疲勞、老化導致性能逐漸降低,這種物理變化,通常通過維修來補償,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,維修費遠遠超過了這臺電機的原值,嚴重影響礦井安全生產,同時也影響了設備的更新換代。

      綜上所述,在關于電力系統電氣設備故障檢修的過程中,首先要樹立正確的意識,從意識層面認識到這一工作的重要性。其次,應當采用理論與實踐相結合的方式進行判斷,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型的發生。此次通過探究分析電氣設備故障診斷與檢測問題,意在明確其中實際存在的問題與具體應對策略,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:魚卡公司)

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