有关电力系统常见电气故障的解析

有关电力系统常见电气故障的解析

摘要：随着现代工业和科学技术的飞速发展，电气设备在生产中的应用越来越

广泛。电气设备的各种形式和类型，特别是智能电气元件的使用，使得故障诊断

方法和维修技术越来越困难。电气设备在运行中难以避免故障，因此必须采取科

学合理的方法和手段来消除故障。文章针对电力系统常见电气故障分析进行了详

细的阐述，内容仅供参考。

关键词：电力系统;常见电气;故障;分析

1故障排除应具备的基础

1.1具备一定的理论知识

为了了解电气故障，必须依靠专业理论来解释。有时，没有理论的指导，这

项工作根本无法进行。一旦发现故障，维修相对简单。

1.2了解现场设备工艺流程，电气控制原理

电气控制的工作原理和生产现场的实际情况，过程直接决定故障分析的原因

和效果，对电气控制特性的了解是故障排除的依据。例如，站点是点或连续控制，不管有反馈、直流还是交流、中继系统还是plc、复合系统还是单一系统，越已知，排斥路径越宽。

1.3了解各电器元件在系统中具体布局及作用

电气原理图与实际连接配线并不一定一致，但要结合工作现场，把原理中元

件一一对应，找到在现场中的位置，这样在故障检测时能有针对性地选择测试，

防止误判断，缩小范围，进一步找到故障原因。

2电气设备故障的特征量及监测

2.1监测方法

不同的电力设备和任务的状态监测方法不同。变压器故障的主要原因是内部

绝缘老化。根据变压器的机电特性，采用局部放电、油中气体分析、振动分析、

极化谱和恢复电压法对变压器运行状态进行监测。交流型旋转电动机的故障类型

不同，因此采用神经网络和小波分析相结合的方法对其状态进行监测。断路器状

态监测主要采用跳转轮廓法和振动监测法获得断路器状态信息。

2.2状态量的采集

电力设备状态监测是指在设备使用寿命内，对设备状态进行连续检测和判断，预测设备状态发展趋势的系统。设备的运行状态通常反映在设备的运行状态上。

首先获取诊断对象的状态信息，采集电力设备的电压、电流、频率、局部放电和

磁线密度信号（包括正常信号和异常信号）。

3电力系统常见故障的诊断

3.1电动机常用的检测方法

3.1.1电压法

主要用于测量电机的输入电压。对于三相异步电动机，任意两相之间的电压

一般为380伏左右，对于单相异步电动机，输入电压为220伏左右。如果测量中

没有电压或差异很大，则应进一步检查输入电路。

当电源断开时，用欧姆计测量相关部件的电阻。如果测量到的电阻值与要求

的电阻值有很大的不同，那么这部分很可能是断层点。

3.1.2绝缘电阻方法

即断开电源，用绝缘电阻表测量电气元件和线路的相对接地和绝缘值。电气

绝缘层的绝缘电阻应根据电压水平确定。绝缘电阻值太小，是相线与地、相线与

相线、相线与中性线之间泄漏和短路的主要原因。

3.1.3电流表法

用万用表测量电机电流，或用夹式安培计测量，根据测量的电流值与电机额

定电流的比较，可以分析电机内部绕组的故障情况，找出问题所在。

3.1.5替换方法

该方法可用于检测电机各部件的质量，结果一般准确，不易判断。

3.1.6红外温度记录方法

利用热成像仪对在线电气设备进行检测的方法是红外温度记录法。红外温度

记录是工业上用于无损检测和测试设备性能，掌握设备运行状态的一项新技术。

与传统的温度测量方法（如热电偶、置于被测物体表面或物体上的熔点不同的蜡

片等）相比，热成像仪可以实时检测热点的温度，在一定距离内的数量和在线。

通过扫描，也可以绘制设备。温度梯度热像在工作中具有较高的灵敏度，且不受

电磁场的干扰，便于现场使用。它可以探测到在-20-2000大范围内的电气设备的

热故障，揭示导体接头或导线夹的热，以及电气设备中的局部热点等。

3.2常见故障的诊断

3.2.1振动

对于旋转机械，异常振动是机械内部缺陷的表征。旋转机械的大部分故障都

可以从振动中表现出来。低频振动时振动体的振动强度与位移成正比;中频振动时

振动强度与速度成正比（电机振动的主要频率范围）;高频振动时振动体的振动强

度与加速度成正比。

3.2.2异常声响

（1）电力变压器的异常声响

根据异常情况的不同，发生异常的原因主要有：

①声音均匀持续，但比平时明显增大。电网发生单相接地或谐振过电压、变

压器过负荷，使变压器电流超过额定值。②声音比平时高，而且有很明显的噪音。内夹、铁芯压缩螺钉等紧固部件松脱，使硅钢片在电磁应力作用下产生共振，从

而增强振动。③本音与“爆裂”放电声或不均匀爆裂声混合，多因绕组或拉线外壳

闪闪放电，接地或不接地金属零件静电放电不良，变压器内部绝缘破裂，产生严

重放电。此时应立即关闭并通知检查。

有一种“咯咯声”的声音，就像开水在声音里沸腾。变压器内部有短路或与分

离器开关接触不良，造成严重局部过热，导致油温急剧上升、沸腾。它必须立即

退出运行进行大修。

（2）其它电气设备的异常声响

①电压互感器的声音异常。电压互感器中有游离放电、静电放电等原因引起

听得见的“噼啪、咝”之类声音，因螺栓、螺帽等的松动引起的共振声等。②电流

互感器的声音异常。当电流互感器开路时，会发出比正常时大得多的“嗡嗡”声。

③绝缘子的电晕放电声。端子金具上突出部分的电晕放电，被污染的绝缘表面产生的沿面放电会发出可听得见的声音，还有其它如绝缘子、套管的龟裂和内部缺

陷等原因。

3.3温度异常

3.3.1铁心过热点

①早期特征是铁心的涡流和局部区域的温度过高。②可通过红外热成像准

确测量。

3.3.2绕组局部过热点