电气设备的故障诊断技术与发展趋势

发表时间:2020/6/3   来源:《中国电业》2020年第4期   作者:孙鹏辉
[导读] 近年来,随着我国经济高速发展,各个行业都得到了快速的进步

         摘要:近年来,随着我国经济高速发展,各个行业都得到了快速的进步,电气设备在工业生产中的应用越来越广泛,起到的作用也逐渐扩大。然而,由于电气设备类型较多,工作原理十分复杂,使得其在运转的过程中极易出现故障问题,导致设备停运,对企业生产造成严重影响。为此,本文对电气设备的故障诊断技术与发展趋势进行了探讨,仅供参考。
         关键词:电气设备;特点;故障诊断技术;发展趋势

         引言:工业生产环境大多比较恶劣,电气设备在正常运行的过程中,会受到生产环境、人为操作因素以及设备自身损耗等因素的影响,经常会发生各种各样的故障问题,导致电气设备的运转状况变差,影响其正常工作。为此,企业要结合生产实际,总结电气设备常见故障,熟练操作故障诊断技术,以此提高诊断效率与质量,确保工业生产顺利进行。
一、电气设备故障特点
         电气设备在运行的过程中,经常会发生故障问题,主要原因是设备长期使用造成的损耗、人为操作不当以及环境因素影响等。电气设备故障的类型比较复杂,可以分为隐性故障、显性故障,部门隐性故障因为在发生的过程中没有明显的外在表现,使得其在常规检查的时候很难被发现,例如熔丝熔断、绝缘线断裂以及触点接触不良等[1]。显性故障在发生的时候会表现出明显的外部特征,通过常规检查即可及时发现,例如继电器或者接触器过热、触头熔断以及接头脱落等。因此,在诊断电气设备故障的时候要根据电气设备的运行状况,合理的选择诊断技术,提高诊断准确性。
二、电气设备故障诊断技术
(一)经验诊断法
    电气设备的故障诊断是一项相当复杂的过程,因为电气设备故障类型较多,并且故障的表现多变,给故障诊断人员的工作带来了很大的困难。在电气故障诊断的过程中,应用最多的技术就是经验诊断法,例如弹压诊断法、观察诊断法、检测诊断法等[2]。其中,弹压诊断法主要诊断电气设备的动作部件,例如开关、按钮等,需要诊断人员反复弹压动作部件,以此测定其灵活度,发现其接触不良等故障。观察诊断法则主要用来观察电气设备外部特征明显的故障,例如元器件松动、设备过载以及线路损坏等。检测诊断法需要应用万用表等检测设备,对电气设备的电压、电阻以及电流等参数进行准确测量,并以此为依据去预测或者辨别电气设备故障的部位,是经验诊断法应用最为频繁的诊断技术,但是诊断效率不高,受到人为操作的影响较大。
(二)断路诊断法
    在对电气设备的故障进行诊断时,工作人员经常使用短路诊断法,即将电气设备的全部输电线进行阶段性的断路操作,以此可以准确的判断出具体的故障区域。在判断出故障具体区域以后,需要对故障部位进行标记,进而使用万用表等检测设备去锁定故障区域,以便更好的、更加精准的去诊断故障位置与类型[3]。断路诊断法在电气设备故障的诊断中应用十分广泛,因为该诊断法操作容易、原理简单、诊断成本低,是目前诊断电气设备大型机组的最佳方式之一。断路诊断法在具体的应用过程中需要由易到难,需要从简单的方面入手,先对明显可见的故障进行诊断,再对电气设备容易发生的故障进行诊断,最后进行负载设备的诊断。
(三)状态分析法
    电气设备故障诊断需要根据设备运行状况合理的选择诊断方法,对于一些隐性故障而言,常规的故障诊断无法及时、准确的确定故障类型,需要联合使用一些故障诊断技术,提高故障诊断效率与质量。状态分析法是一种应用比较广泛的诊断技术,就是在电气设备发生故障的时候,对其当时的运行状态进行分析检修。电气设备在运行的过程中可以被分成几个独立的阶段,例如启动阶段、运行过程、正转阶段、翻转阶段以及制动过程和停止阶段等。

电气设备在每一个运行阶段都会发生故障,并且故障的类型与表现是具有一定规律的,在某些特定的故障下元件的运行状态就是诊断的主要依据,可以通过分析元件的状态去确定故障位置与类型。
(四)图形分析法
         每一个电气设备都拥有对应的设计图,图中会将电气设备的结构、工作原理、功能类型以及装配方式、维修方法等信息进行明确。电气设备在发生故障以后,诊断工作人员可以通过观察设计图纸去了解电气设备的真实情况,利用设计图纸去对电气设备进行系统、全面的分析,良好的把握电气设备各个元件之间的关系以及运行原理,进而形成一个系统的诊断流程,逐一排查电气设备故障类型与部位[4]。因此,电气设备故障发生以后,诊断人员需要先进行常规的经验诊断,在诊断无果后再进行其它的诊断操作,通过多种诊断技术的联合应用,准确、高效的发现故障的位置与类型,进而做出准确的预测和处理,提高电气设备的诊断效率,保证电气设备的顺利运行。
(五)单元分析法
         电气设备的组成包括多个单元,每一个单元的功能都不尽相同,并且电气设备单元之间的关系十分复杂,彼此联系并互相那个影响。为此,在进行电气设备故障诊断的过程中,诊断人员需要灵活地运用单元分析法,将电气设备划分为多个单元,依次去进行故障的排查与诊断,确定故障发生的单元,并针对故障的类型与程度制定合理的维修方案,及时恢复电气设备的正常运行。电气设备一旦发生故障问题,就代表其某个组成单元出现了功能丧失问题,进而导致电气设备运行出现阻碍,导致故障的发生。所以,电气设备检修人员要在平时的工作中积累足够的工作经验,熟练掌握各种故障诊断技术,并在遇到具体故障的时候积极开展故障排查与诊断,在短时间内确定故障的类型,缩小故障范围,进而提高故障诊断效率与准确性,确保电气设备的正常运行。
三、电气设备故障诊断技术发展趋势
         随着科学技术的不断发展,电气设备故障诊断技术也再不断创新与优化,其诊断过程越来越简单,诊断效率逐渐提高,减轻了工作人员的压力与强度,进而提高了工作效率与质量。在今后的发展过程中,电气设备故障诊断技术需要朝着综合性、针对性以及快捷性的方向发展。电气设备故障诊断需要建立一个统一的故障诊断数据中心,对电气设备的运行状态进行实时的监测,并利用远程终端去监控设备的发热故障、绝缘故障以及机械故障等,将设备运行信息汇总在数据终端,以便方便、快捷、高效的进行诊断分析[5]。同时,电气设备故障诊断需要逐渐融入信息化操作,针对常见故障类型进行针对性诊断与监测,并建立独立的数据服务器,形成完善的诊断体系。总之,电气设备故障诊断技术的发展需要逐渐智能化、自动化以及集成化,进而不但提高诊断效率与质量。
四、结论
    综上,电气设备故障类型多种多样,并且故障发生十分突然,需要工作人员具有良好的职业素养,灵活使用各种故障诊断技术,并且在工作的过程中不断积累工作经验,提高故障诊断的效率与质量,推进电气设备故障诊断技术的不断发展与创新,使其朝着智能化、自动化以及集成化的方向发展,确保电气设备的稳定、安全运行。
参考文献:
[1]袁铸,范乐,吕俊霞.电气设备的故障诊断技术与发展趋势[J].精密制造与自动化,2018(04):51-53+64.
[2]孟远波.探究机械设备故障诊断技术及发展趋势[J].内江科技,2017,38(05):37.
[3]程杰,李晶,王霞.电气设备的故障诊断方法与技术[J].城市建设理论研究:电子版,2016.
[4]刘海峰,孙祎,付龙明.电气设备故障诊断技术与状态监测研究[J].2015.
[5]冯中爱,王一元,万萍.电气设备故障诊断的现状与发展趋势[J].工业, 2016(12):66-66.

作者简介:孙鹏辉、男、1977年2月28日,大专,单位:泉州市山美水库管理处
,从事水电站运动检修二十年。


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