电气设备故障诊断的核心路径是先定位区域, 再锁定部件, 最后确认机理。遵循标准化五步流程, 可以将平均排查时间从数小时压缩至30分钟以内, 能够显著地降低停电损失。
常见故障七大类及核心特征
所谓的短路故障, 其实就是指相间绝缘或者对地绝缘被击穿了这个情况, 在这个时候电流会突然增加到额定值的数倍那么一个状态, 于是保护装置就会做出瞬时的动作。
断路故障就是指导体或者接点完全处于断开状态, 在这样的情况下, 回路之中便没有电流流过, 而电压侧则会表现出异常抬升的情况。
所谓的接地故障, 就是指在正常情况下不应该被接地的导体, 和大地之间意外地接通了电流的回路, 从而导致了零序电流出现以及零序电压出现的现象。
过负荷, 指的是电流长时间超过了规定的额定数值, 这会导致绝缘材料因为热量而加速老化, 使得温度上升的情况持续保持在较高的水平。
绝缘性能变差, 这是由于受潮、发生电晕、以及自然老化等原因所造成的, 这些因素会导致绝缘电阻出现一个接一个的、渐进式的下降。
出现接触不良这种故障, 是因为接点表面存在氧化层, 或者是紧固的力道不够充足, 从而导致了局部位置的温度升高, 同时还会产生断断续续的电弧。
控制回路出现了故障, 原因是继电器、PLC模块以及传感器这类元件出现了参数变动的情况, 甚至是完全丧失了功能。
标准五步诊断流程
第一步是信息收集。调用故障发生之前十分钟内的SCADA录波数据、保护动作报告与巡检记录。标示出电压、电流、温度、功角的突变时刻与幅值。形成故障时间线。
进入第二步, 也就是区域界定。这一步要依据主保护动作的相别信息, 看测距装置给出的故障距离, 还要结合分段试送的结果, 然后把排查的范围锁定到具体的馈线、间隔或者单台设备上。
第三步是进行目视与感官检查, 把重点放在观察是不是有烧蚀的情况, 观察是不是有变色的情况, 观察是不是有放电所留下的碳痕, 闻一闻有没有异常的气味, 去倾听是否能够听到持续不断的或者是断断续续的放电声音, 去倾听是否有机械方面传来的奇怪声响, 以此用来快速地排除那些可见的缺陷。
在第四步进行仪器定量检测的时候, 要按照绝缘电阻用兆欧表来测这样的顺序, 然后再去做回路通断的检查, 这里是要用到万用表或者是钳形电流表, 接着要进行热状态的观察, 这部分要用到红外热像仪来做分析, 然后最后一步是局部放电的检测, 这个地方是用UHF或者是TEV法。
在进行这些操作的时候, 要一级一级地深入地做下去。对于每一步得到的数据都要记录下来, 并且要跟历史上面留下的基线数值去进行对比。如果在对比的过程里面发现偏差超过百分之二十的情况了, 那么就需要对这个部分进行重点的排查和处理。
进入第五步, 也就是确认环节以及恢复现场环节。在对故障的部件进行了更换或者是修复之后, 我们要执行耐压试验, 并且还要重新测量绝缘情况。只有当所有的检查结果都符合合格标准的时候, 才可以恢复正常送电操作。与此同时, 还需要把设备台账更新完成, 并且要把对应的缺陷记录进行补充和完善。
核心诊断工具速查
兆欧表这个设备在进行使用的时候, 测试电压要依据设备的额定参数来选取, 具体的数值可以是500V、1000V、2500V或者5000V。关于判断是否合格的具体标准是这样规定的, 被测的绝缘电阻不得低于在上一次处于相同条件下的测试结果数值的70%。
红外热像仪的作用是不接触地扫描接头、母线, 还有开关触头。当温升大于15K或者相对温差超过15%的时候, 就判定为存在缺陷。
在局部放电这个检测事情上, 大家得用对方法。如果是对于GIS来说, 那就必须去采用UHF这个办法；而要是针对中压开关柜, 那就应该用TEV这个东西来判断到底行不行。
然后就是那个放电量, 它要是超过了IEC 60270里面规定的限值标准的话, 系统或者专家就会直接认定这个设备的内部绝缘已经有缺陷存在了。
进行油色谱分析, 如果检测到乙炔的含量大于或者等于每升五微升, 又或者发现总烃的数值超出了标准范围，这就提示变压器内部可能存在放电现象或者是过热情况, 这时候需要将检查的周期缩短。
进行振动分析的时候, 如果旋转设备的轴承出现了早期的故障情况, 那么特征频率的幅值如果突然增加了3dB以上, 这种情况就必须要按照规定去安排更换工作。
高频疑难场景处理
所谓的间歇性故障, 就是说要增加在线连续监测装置和录波装置, 去捕捉那些瞬态特征, 然后再进行回放分析, 这样做是为了避免出现那个查不到的被动局面。
当面对出现多种故障同时发生这种情况时, 我们需要按照先将主要故障部分进行隔离处理、然后在后面再去排查次要故障的这一原则来操作, 并且要一个一个地送电并进行确认工作, 严格禁止在一次操作中闭合多条线路的行为。
数据里面出现了前后不一致的情况, 首先你需要去重新检查一下测量回路的接线到底是怎么连的, 还要看看仪器校准的有效期限是不是过期的, 同时要确定好接地的基准点在哪里, 只有在把这些方面都排查完之后确认没有系统误差存在了, 然后你才可以对设备的状态做出最终的判断。
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