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摘要:
近些年來,伴隨著科學技術的迅猛發展,越來越多的家用電器、發電機、變壓器等電氣設備進入人類生活,大大提升了人類生活質量和生活水平,同時也對中國的工業化進程提供了基礎。然而電氣設備的價值很高,一旦出現故障,就會出現嚴重的經濟損失,影響人們日常生活,因此對電氣設備采取必要的防護措施以及對其故障做出診斷必不可少。本文通過分析電氣設備的常見故障、診斷技術和方法,將得出故障診斷的現狀和發展趨勢。
關鍵詞:
電氣設備;故障診斷;研究
1前言
家用電器為人類生活帶來了極大的便利,發電機和變壓器等設備提供人類日常所需用電,因此人類便利安全的生活很大程度上依賴這些電氣設備的有效運行,當電氣設備不能安全地運行出現故障時,則會對日常生活產生影響,甚至會造成嚴重的經濟損失。為了提高設備的使用效率和安全運行性能,必須采取相應保護措施,當出現故障或緊急事故時,應首先對故障進行診斷,然后對癥下藥,這樣才能高效地處理事故并把損失減少到最小,由此可知故障診斷是核心步驟。
2電氣設備常見故障分析
2.1電器設備發生絕緣
故障電氣設備往往處于長時間不停歇的工作狀態,其工作環境是高電壓和強電場相互作用形成的區域。當設備發生絕緣現象,不但對電氣設備的正常供電產生嚴重影響,還很可能造成事故,如設備的燒毀、設備引起爆炸等,給人們生活造成安全隱患。造成絕緣故障的原因很多,例如由于設備常年使用自身發生老化,設備沒有密封嚴密而受到外界物質的腐蝕,設備喪失絕緣能力。這些原因最終導致電氣設備發生絕緣故障,主要表現在變壓器絕緣故障、電力電纜絕緣故障和電壓、電流互感器絕緣故障。
2.2電氣設備發生械損壞
通常電氣設備主要由三部分組成,分別為定子、轉子和軸承裝置,當電機在運行時,會形成不相互影響的電路,并經過電路的斷開和閉合作用而形成的一個耦合電路磁場,從而確保整個設備的正常運行,且保證各個部位的良好散熱。設備發生機械故障通常的表現形式為機械的振動、磨損和振動等等,在電氣設備發生機械損壞之前,是不容易檢查出來的,其隱蔽性較強,因此對于這類故障,需要較強的檢修技術,并需要配備經驗豐富、操作技術靈活的檢修人員。
2.3設備散熱系統發生故障
電氣設備在運行過程中,由于存在能量的轉換和傳遞過程,設備會隨著運行時間的延長而發熱,對設備的性能產生影響。當設備的散熱系統發生故障,則不能及時降低設備因運行產生的高溫,其原因是該方式容易導致設備長時間處于高溫而燒壞。
3電氣設備故障診斷的方法和技術
電氣設備的故障診斷主要是檢測技術人員對設備在運行時的各種技術參數進行收集,然后根據收集的數據、專業知識和工程經驗對設備進行診斷,確定故障發生的部位和性質,并對發生故障的原因進行分析和判斷,還包括對設備非正常狀態進行原因識別和對故障變化趨勢進行預測,其實質是通過表面現象對實質進行分析判斷。
3.1電氣設備故障診斷方法
一般而言,設備故障診斷方法隨著設備結構和性質的不同而發生變化,主要可分為顯著性差異分析法、故障樹分析法、人工神經網絡分析法等等。顯著性差異分析法主要給設備和同一家族其他設備提供幾乎同等條件,然后兩者之間的各項技術參數,進行分析。故障樹分析法是列舉出所有可能造成電氣故障的影響因素,然后對其逐一分析和判斷,從而形成邏輯圖,確定各種因素以及各種組合發生的概率和造成的影響,進一步確定設備發生故障的原因。人工神經網絡分析法更現代化,它主要基于現代神經生理學和心理學而建立的非線性動力學系統,近似于人腦神經元,可進行相對容易的數學計算,由于這種分析方法趨于智能化,無需設定新的算法和規則進行引導和限制,大大降低軟件工程量,因此其用于電氣設備范圍的前景很好。故障診斷方法越先進,診斷精度越高,則專業診斷技術人員在在工作時效率越高,能更高效地完成任務,避免不必要的事故發生。
3.2電氣設備故障診斷技術
故障診斷方式是技術人員使用的手段,手段的高低與診斷效率密切相關,而故障診斷技術是診斷途徑,可加快診斷進程。故障診斷技術可分為多種,而且隨著科學的進步,肯定會出現更高科技的技術,如紅外診斷技術。診斷技術主要可由三部分組成:采用精確、高效的檢測方法對設備的各個參數、信息進行測取;對測取的信息進行提煉,從而診斷故障的部位;根據有效信息和相關專業知識建立針對性數學模型,確定故障的性質。
4電氣設備故障診斷的現狀及發展趨勢
目前,我國針對電氣設備發生的故障有相應的診斷方法。針對設備的絕緣故障,一般采用斷路法進行診斷,通過對輸電線路采取分段斷電從而判斷該電路段是否發生絕緣故障,如此逐段進行實驗判斷整個路段的故障區域。針對設備機械損壞,通常采用常規化手段進行診斷,如點燃實驗、放電實驗等,因為有的機械損壞故障會產生甲烷、一氧化碳等氣體,其具有可燃性,所以可對生成的氣體進行收集并通過點燃實驗判斷。針對設備散熱系統發生故障,可采用紅外線設施進行檢測,其主要利用紅外線對溫度的敏感度,即使是設備的細微溫度變化也可以檢測出來,可及時發現設備的非正常狀態,從而及時采取相應措施進行修復,避免安全事故發生。顯然針對不同的故障有不同的診斷方法,但是隨著科學技術的不斷更新,更優秀的診斷方法必然會出現,然而不論診斷方法如何進步都會沿著一定的性能,如綜合性、針對性、快捷性等。綜合性能主要表現在對信息的綜合整合,即當設備出現故障時產生了設備的技術參數變化、溫度變化等信息,則需要一個數據終端對這些信息進行整合,而后經過一系列智能技術進行分析和診斷,這種信息化數據處理使診斷方法針對性更強,根據不同的故障情形建立不同且完善的診斷體系,同時形成智能化體系,不但可以做出針對性的診斷,還可在第一時間把收集的信息上傳至總數據庫,詳細匯報故障,保證故障可以盡快得到處理。
5結語
電氣設備不僅為人類創造了更便利的日常生活條件,還對社會的工業化進程做出貢獻,但是其使用過程存在著隱患,人們對設備的可靠性要求進一步提高,因此設備故障診斷顯得尤為重要。隨著科技日新月異,故障診斷方法技術也趨于現代化,為電氣設備安全運行提供保障。
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作者:徐燕 單位:茂名職業技術學院