电气故障诊断
一、电气设备的状态及检测技术
1、电气设备的状态
（1）正常状态：设备具备其应有的功能，没有缺陷或缺陷不明显，缺陷严重程度仍处于容限范围内。
（2）异常状态：缺陷有了进一步的发展，设备状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作。（3）故障状态：缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。
（4）事故状态：功能完全丧失，无法进行工作状态。
2、电气设备的状态检测
（1）判断设备所处的状态；
（2）根据其状态决定对待的方式。
二、电气设备的现代检测技术
1、现代故障诊断技术的构成：
（1）故障诊断机理的研究：（理化原因等）
（2）故障诊断信息学的研究：（数据采集与分析）
（3）诊断逻辑和数学原理方面的研究：（诊断与决策）
2、现代故障诊断四项技术：
（1）检测技术（采集信号、参数）
（2）信号处理技术（提取状态信息）
（3）识别技术（分析、判断）
（4）预测技术（决策和预测）
3、故障诊断与状态监测的关系
（1）工况监测：对反映设备或系统工作状态的信息进行全面监测和分析，实时掌握设备基本工作状态。
（2）状态监测：又称简易诊断，通过监测结果与设定阈值之间的对比，仅对设备运行状态作出正常、异常或故障的判断，而对故障的性质、严重程度等不予或无法进行更深入的诊断。
4、故障诊断的成功因素
（1）故障信息源
（2）诊断方法
5、故障诊断技术的发展趋势（与当代前沿科技相融合）
（1）人工智能技术：人工神经网络、专家系统等；
（2）前沿数学：小波分析、模糊数学、分析几何等；
（3）信息融合技术：证据理论等。
6、故障诊断的关注点
（1）故障阶段：尚未发展造成事故的阶段；
（2）其目的是：防患于未然；
（3）作用阶段：继电保护动作之前。
三、电气设备的传统检测技术
如果把有故障的电气设备比作病人，电工就好比医生。由中医诊断学的经典四诊（望、闻、问、切），结合电气设备故障的特殊性和诊断电气故障的成功经验，电气设备的检测技术归纳为“六诊”要诀，另外引申出电气设备诊断特殊性的“九法”、“三先后”要诀。
“六诊”、“九法”、“三先后”是行之有效的电气设备诊断的思想方法和工作方法。
事物往往是千变万化的和千差万别的，电气设备出现的故障是五花八门，“六诊”、“九法”、“三先后”电气故障诊断要诀，只是一种思想方法和工作方法，切记不能死搬硬套。检修人员要善于透过现象看本质，善于抓住事物的主要矛盾。
（一）“六诊”检测法
“六诊”------口问、眼看、耳听、鼻闻、手模、表测六种诊断方法，简单地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测”来发现电气设备的异常情况，从而找出故障原因和故障所在的部位。前“五诊”是凭借人的感官对电气设备故障进行有的放矢的诊断，称为感官诊断，又称直观检查法。同样，由于个人的技术经验差异，诊断结果也有所不同。可以采
用“多人会诊法”求得正确结论。“表测”即应用电气仪表测量某些电气参数的大小，经过与正常数值对比，来确定故障原因和部位。
（1）口问
当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员首先要了解详细的“病情”。即向设备操作人员了解设备使用情况、设备的病历和故障发生的全过程。
如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问当时的操作内容以及方法、步骤。总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。
例如：当维修人员巡查时，操作人员反应前处理一台打水离心泵不能启动，需要及时处理。这时维修人就要询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体使用情况，是否运行一段时间后停止，还是未运行就不能开启。还要询问故障历史等等。了解具体情况后，到现场进行处理就会有条理，轻松解决问题。
（2）眼看
1）看现场
根据所问到的情况，仔细查看设备外部状况或运行工况。如设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断：电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等：还要观察信号显示和仪表指示等。
例如：车间接一台回兑螺杆泵，操作工说按下按钮时听到电机有振动声而泵不动。根据所述情况判断：1.电源有电，电机有电，电机不转动原因一是断相、二是负荷重；2.因
为操作人通电未出事故，所以通电做短暂试验也不致发生事故，就可以通电试验来核实所反映的情况。螺杆泵是空载起动，因机械故障不能运行的可能性较小，最可能的原因是电机或电源断相。首先查看电柜保险是否熔断；如完好，查一下控制电机的接触器进线是否三相有电；如有，然后通电核实所述情况。
2）看图纸和资料
必须认真查阅与产生故障有关的电气原理图和安装接线图，应先看懂原理图，再看接线图，以“理论”指导“实践”。
看懂熟悉有关故障设备的电气原理图后，分析一下已经出现的故障与控制线路中的那一部分、那些电气元件有关，产生了什么毛病才能有所述现象。接着，在分析决定检查那些地方，逐步查下去就能找出故障所在了。
例如上图所示电气原理图。按下起动按钮SST，接触器KM吸合，电动机M起动；按下停止按钮SSTP，KM释放，M停止。运行中发生两次故障：
①合上电源开关QS，电机即起动。维修时首先考虑，合上QS电机即起动而未引起其他故障，就可以通电试验证实一下；然后分析电气线路图，产生这种故障的部分可能在：1.接触器KM触点熔焊或其它原因不能释放；2.按钮SST或KM的动合辅助触头短路。打开控制箱看一下KM在断开后能否释放，如能则故障是由于SST的短路造成。SST用的胶木基座表面碳化，引起静触头间短路而造成上述故障。用万用表欧姆档就可以查出来。
②推上电源开关QS，按下SST，M不起动。检查时首先分析操作者在按下SST后，除M 不动外，并未引起其它故障，所以可以通电看一下，按下SST后KM是否吸合。从图上看，如KM能够吸合上而M不动，则可能是主电路L3相电源断电，也可能是接触器任一相触头
烧断，也可能是热继电器热元件烧断，而与控制电路无关。下一步推上QS，先检查KM电源侧三相电压，如正常则电源不缺相，在检查每一热元件两端是否通，不通就是烧断了；如通，则按下SST使KM吸合，迅速测量KM的电动机测三相电压，就可查处断电的一相。如接触器灭弧罩可拆，打开后就可检查触头是否烧坏，不必通电检查了。
（3）耳听
细听电气设备运行中的声响。电气设备在运行中会有一定噪声，但其噪声一般较均匀且有一定规律，噪声强度也较低。带带病运行的电气设备其噪声通常也会发生变化，用耳细听往往可以区别它和正常设备运行是噪声之差异。利用听觉判断故障，虽说是一件比较复杂的工作。但只要本着“实事求是”的科学态度，从实际出发，善于摸索规律，予以科学的分析，就能诊断出电气设备故障的原因和部位。
声音是由于物体振动而发出的，如果摸清了声音的规律性，通过它就能知道眼看不见的故障原因。例如影响电动机声响的因素有：①温度。电动机有些响声是随着温度的升高而出现或增强的，又有些声响却随着温度的升高而减弱或消失。②负荷。负荷对声响是有很大影响的，响声随着负荷的增大而增强，这是声响的一般规律。③润滑。不论什么响声，当润滑条件不佳时，一般都响得严重。④听诊器具。可用螺丝刀、金属棍、细金属管等，用听诊器具触到测试点，响声变大，以利诊断。用听诊器具直接触在发响声部位听诊，叫做“实听”，用耳朵隔开一段距离听诊，叫做“虚听”，两种方法要配合使用。
在日常生产中要积累丰富的经验，才能在实际运用中发挥作用。
（4）鼻闻
利用人的嗅觉，根据电气设备的气味判断故障。如过热、短路、击穿故障，则有可能
闻到烧焦味，火烟味和塑料、橡胶、油漆、润滑油等受热挥发的气味。对于注油设备，内部短路、过热、进水受潮后器油样的气味也会发生变化，如出现酸味。臭味等。
（5）手模
用手触模设备的有关部位，根据温度和震动判断故障。如设备过载，则其整体温度会上升：如局部短路或机械摩擦，则可能出现局部过热，如机械卡阻或平衡性不好，其振幅就会加大。
另外，实际操作中还应注意遵守有关安全规程和掌握设备特点，掌握摸（触）的方法和技巧，该摸的摸，不能摸的切不能乱摸。手模用力要适当，以免危及人身安全和损坏设备。
手感温法估计温度（电动机外壳为例）
（6）表测
用仪表仪器对电气设备进行检查。根据仪表测量某些电参数的大小，经与正常数据对比后，来确定故障原因和部位。
1）测量电压法 220V AC
应用电压法来检修电气线路，可采用以下步骤：①了解线路，②了解线路正常工作电压。通过比较判断故障所在。
2）测量电阻法
断开电源后，用万用表欧姆档测量有关部位电阻值。若所测量电阻值与要求电阻值相差较大，则该部位即有可能就是故障点。
3）测量电流法
用钳形电流表或万用表交流电流档测量主电路及有关控制回路的工作电流。如所测电流值与设计电流值不符（超过10%以上），则该相电路是故障可疑处。
用钳形电流表检查三相异步电动机各相的电流是多少，是否对称，是电工检查电动机出力状况的，运行情况，以及对发生异常现象的分析等的重要依据。
4）测量绝缘电阻法
即断开电源，用兆欧表测量电器元件和线路对地以及相间绝缘电阻值。低压电器绝缘层绝缘电阻规定不得小于兆欧。
绝缘诊断的目标是要确定绝缘是否有所损坏及损坏程度。研究分析出现和可能出现故障的原因并作出判断。
下表列出部分温度条件下低压电机绝缘阻值的最小允许值，并且得出每相差5℃，绝缘电阻的最小允许值相差√2倍，并且温度越低，电阻值越高。
（二）“九法”检测法
电气设备的故障可分为两类，一类是显性故障，即故障部位有明显的外表特征，容易发现。如继电器和接触器线圈过热、冒烟、焦糊味，触头烧熔、接头松动、声音异常、震动大、移动不灵活、转动不灵等。另一类是隐性故障，没有外表特征，不易发现。如熔丝熔断。绝缘导体内部断裂，热继电器整定值调整不当、触头通断不同步等。
要解决问题，应在初步感官诊断的基础上，熟悉故障设备的电路原理，结合自身技术水平和经验，需要周密思考，确定科学的、行之有效的检验故障病因和部位的方法。常用的电气设备故障诊断方法有九个。
（1）分析法
根据电气设备的工作原理、控制原理和控制线路，结合初步感官诊断故障现象和特征。弄清故障所属系统，分析故障原因，确定故障范围。分析时，先从主电路入手，再依次分析各个控制回路，然后分析信号电路及其余辅助回路，分析时要善用逻辑推理法。
※举例说明电工理论能够分析、判断发生故障的原因
新买的一台交流弧焊机和50米电焊线，由于焊接工作地点就在点焊机附近，没有把整盘电焊线打开，只抽出一个线头接在电焊机二次侧上。试车试验，电流很小不能起弧。经检查电焊线，接头处都正常完好，电焊机的二次侧电压表指示空载电压为70V。这条半天，仍不知道毛病出在哪里。最后整盘电焊线打开拉直，一试车，一切正常。其实道理很简单，按照电工原理：整盘的电焊线不打开，就相当于一个空心电感线圈，必然引起很大的感抗，使电焊机的输出电压减小，不能起弧。
（2）短路法
把电气通道的某处短路或某一中间环节用导线跨接。采用短路法时需要注意不要影响电路的工况，如短路交流信号通常利用电容器，而不随便使用导线短接。另外在电气及仪表等设备调试中，经常需要使用短路连接线。短路法是一种很简捷的检修方法。
例如：在以行程开关、限位开关、光电开关等为控制的自动线路中，遇到多个开关安装，不容易检查分辨的情况下，可采用此类方法进行实际操作。例如小车控制系统，利用
短路法检查就可快速排除故障。
注意，在采用短路法查找故障时必须使用“试验按钮”不能使用导线代替。短接导线用手拿带电操作不安全，同时短接线所触及的接线端子易被火花烧出疤痕。另外，切记采用短路法查找故障时，只能短接控制电路中压降极小的导线和触点，绝不允许短接控制电路中压降较大的电阻和线圈，否则会发生短路或触电事故。
（3）开路法
开路法，也叫断路法。即甩开与故障疑点连接的后级负载（机械或电气负载），是其空载或临时接上假负载。对于多级连接的电路，可逐级甩开或有选择地甩开后级。甩开负载后可先检查本级，如电路工作正常，则故障可能处在后级：如电路仍不正常，则故障在开路点之前。此法主要用于检查过载、低压故障，对于电子电路中的工作点漂移、频率特性改变也同样适用。
例如，判断大型设备故障时，为了分清是电器原因或是机械原因时常采用此法。比如锅炉引风机就可以脱开联轴器，分别盘车，同时检查故障原因。
（4）切割法
把电气上相连的有关部分进行切割分区，以逐步缩小可疑范围。如查找某条线路的具体接地点，或者对于查找故障设备的具体故障点，也可采用切割法。查找馈线的接地点，通常在装有分支开关或便于分割饿分支点作进一步分割，或根据运行经验重点检查薄弱环节：查找电气设备内部的故障点，通常是根据电气设备的结构特点，在便于分割处为切割点。
（5）替代法
替代法，也就是替换法，即对有怀疑的电器元件或零部件用正常完好的电器元件或零部件替换，以确定故障原因和故障部位。对于电气元件如：插件、嵌入式继电器等用替代法简便易行。电子元件如：晶体管、晶闸管等用一般检查手段很难判断好坏，用替代法同样适用。
采用替代法时，一定要注意用于替代的电器应与原电器规格、型号一致，导线连接正确、牢固，以免发生新的故障。
（6）菜单法
依据故障现象和特征，将可能引起这种故障的各种原因顺序罗列出来，然后一个个的查找和验证，直到找出真正的故障原因和故障部位。
※以三相感应电机发热冒烟为例，列举以下原因和现象：
1.轴承部分发热
2.定子和转子摩擦
3.负荷过或电压过低或三相电压相差过大
4.电源断线
5.绕组断线
6.定子同相线圈局部短路
7.定子相与相间短路
8.转子断线
9.定子绕组接地
10.无故障，不影响运行
（7）对比法
把故障设备的有关参数或运行工况和正常设备进行比较。某些设备的有关参数往往不能从技术资料中查到，设备中有些电器零部件的性能参数在现场也难于判断其好坏，如有多台电气设备时，可采用互相对比的办法，参照正常的进行调整或更换。此法多在“六诊”的“表测”是运用。
例如测量电力变压器的绝缘阻值，可以初步判断变压器的绝缘状态。
新装和大修后的变压器绝缘阻值应不低于制造厂试验值70%。
（8）扰动法
对运行中的电气设备人为地加以扰动，观察设备运行工况的变化，捕捉故障发生的现象。电气设备的某些故障并不是永久性的，而是短时区内偶然出现的随机性故障，诊断起来比较困难。为了观察故障发生的瞬间现象，通常采用人为因素对运行中的电气设备加以扰动，例如突然升压或降压，增加或减少负荷，外加干扰信号等。
（9）再现故障法
接通电源，按下启动按钮，让故障现象再次出现，以找出故障所在。再现故障时，主要观察有关继电器和接触器是否按控制顺序进行工作，若发现某一个电器的工作不对，则说明该电器所在回路或相关回路有故障，在对此回路作进一步检查，便可发现故障原因和故障点。此法实施时，必须确认不会发生事故，或在做好安全措施情况下进行。
（三）“三先后”操作法
确保安全供电、用电，具体操作的电工要实施“三先后操作法”。即“先想后做、先检查后操作、先通知后停送”。
（1）先易后难
先易后难就是“先简单后复杂”。根据客观条件，容易实施的手段优先采用，不易实施或较难实施的手段必要时采用。即检修故障要先用最简单易行、自己最拿手的方法处理，再用复杂、精确的方法；排除故障时，先排除直观、显而易见、简单常见的故障，后排除难度较高，没有处理过的疑难故障。
电气设备经常容易产生相同类型的故障就是“通病”。由于通病比较常见，积累的经验较丰富，因此可以快速的排除，这样就可以集中精力和时间排除比较少见、难度高、古怪的疑难杂症。简化步骤，缩小范围，有的放矢，提高检修速度。
（2）先动后静
先动后静，即着手检查时首先考虑电气设备的活动部分，其次才是静止部分。电气设备的活动部分比静止部分在使用中故障几率要高得多，所以诊断时首先要怀疑的对象往往是经常动作的零部件或可动部分，如开关、熔丝、闸刀、、插接件、机械运动部分。在具体检测操作时，却要“先静态测试，后动态测量”。静态，是指发生故障后，在不通电的情况下，对电气设备进行检测；动态，是指通电后对电气设备的检测。
（3）先电源后负载
先电源后负载，即检查的先后次序从电路的角度来说，是先检查电源部分。后检查负
载部分。因为电源侧故障势必会影响到负载，而负载侧故障则未必会影响到电源。例如：电源电压过高、过低、波形畸变、三相不对称等都会影响电气设备的正常工作。对于用电设备，通常先检查电源的电压、电流、电路中的开关、触点、熔丝、接头等，故障排除后才根据需要检查负载。
四、高压电器设备故障特点
高压电器设备是指发电机、变压器、高压电机、电压与电流互感器、高压断路器、电力电缆等高压设备及装置。
1、高压电气设备的特征
（1）处于高电压（强电场）作用下，电气绝缘是主要问题；
（2）对于旋转电气设备，振动、磨损、疲劳等都是必须严格注意的；
（3）由于实现着能量的转换或传递作用，发热的因素在电气设备中起着关键的破坏性作用；（4）电气设备的可靠性是多种因素共同作用的结果，必须综合进行考虑。
2、高压电气设备故障的分类
（一）按产生的原因分类
（1）磨损性故障----机器或系统正常运行时磨损引起的故障，实际上反映了机器的寿命。（2）错用性故障----运行中操作不当或以外情况引起机器中某些零件应力超过设计允许值而产生的故障。
（3）薄弱性故障——机器运行中应力没有超过设计规定值，但由于设计和制造不恰当造成
机器中存在某些薄弱环节形成的故障。
（二）按工程技术的安全性分类
（1）危险性故障——故障发生后会对人身、生产和环境产生危险
（2）安全性故障
（三）按系统功能丧失的程度分类
（1）永久性故障——必须更换某些零件后，机器才能恢复其功能。永久性故障又包括：全部丧失功能的完全性故障和丧失局部功能的部分性故障。
（2）非永久性故障——或称间断性故障，故障使部件丧失某些功能，但不需更换零件就可以排除故障使机器恢复其全部功能。
（四）按发生的速度和发展进程分类
（1）发生速度：
突发性故障
渐发性故障
（2）发生进程：
初期故障
偶发故障
磨损故障
3、高压电气设备设备的故障模式
故障模式是按故障状态进行的分类，是故障现象的综合表征，与设备本身的特性和运行环境都有一定的关系。
设备常见故障模式
（1）运动设备部件的磨损、声音异常、振动异常、晃动、温升异常、泄漏等；
（2）静止设备部件的松动、变形、断裂、龟裂、腐蚀、材质变化等；
（3）电气设备的绝缘击穿、温度异常、绝缘裂化或烧损、短路、断线等。
五、高压电器设备绝缘及其故障
1、电气设备的绝缘
设备绝缘必须有一定的绝缘水平，既要有较高的短时电气强度（以短时试验电压来衡量），又要有足够的长期电气强度（耐局部放电性能好、介质损耗低）。
绝缘应具有良好的耐热、抗热老化性能，承受各种机械负荷的能力和化学稳定性能。
2、高压电机的绝缘及故障
绝缘故障主要是定子和转子的绕组绝缘与铁心绝缘。
故障原因主要有绝缘老化、绝缘磨损、局部放电和电腐蚀、局部过热、绝缘受潮、绝缘污染以及制造工艺缺陷等。
（1）良好的热性能——耐热性、导热性、热弹性和热稳定性
（2）良好的机械性能——抗压、抗张、耐磨
（3）优良的电气性能——电气强度高、介损小、绝缘电阻高、耐电晕性能和抗热老化性能（4）良好的防潮性能——吸潮性（不吸潮）
（5）物理化学性能——化学稳定性、耐腐蚀性、耐油性等
3、发电机的绝缘故障
（1）定子绕组绝缘击穿
（2）定子绕组导线内堵塞
（3）定子铁心烧损
（4）定子绕组端部焊接缺陷
（5）转子通风系统堵塞并烧损绝缘
（6）转子线圈匝间短路
4、变压器的绝缘故障
（1）绕组纵绝缘故障
（2）绕组主绝缘故障
（3）进水受潮引起的绝缘事故
（4）过电压引起绝缘故障
（5）异物引起的绝缘事故
5、电压、电流互感器的绝缘故障
电流互感器绝缘结构特点
高压电流互感器（110KV及以上）的绝缘为电容均压结构。
电容型套管
高压引出部件，60KV及以上的高压套管均采用电容型结构。按使用的绝缘材料的不同，有油浸套管和胶纸套管。
电压互感器
与电力变压器相同，有一次高压绕组和低压绕组（二、三次）
密封不良，运行时进水受潮：约占事故总数的1/3，主要在顶部螺孔或隔膜老化开裂处，可以导致运行中的爆炸。
绝缘有缺陷引起爆炸：绝缘不均匀、电容屏断裂或皱褶、匝间或层间绝缘薄弱可引起绝缘击穿。
其他，典型的有局部放电损坏、绝缘介质热老化、悬浮放电等缺陷。
6、电力电缆的绝缘故障
电力电缆由导电线芯、绝缘层和保护层三部分组成。绝缘层必须具有优异的电气绝缘性能，一般以绝缘电阻、介电常数、介质损耗以及电气强度来表征。此外，还应有较好的机械性能、热性能、工艺性能、物理及化学性能。
电力电缆有粘性浸渍纸、充油、充气、橡皮塑料等绝缘结构形式。
绝缘材料几乎都是高分子有机化合物
（1）老化以及绝缘缺陷（材料缺陷、设计不周、工艺不严等）是产生故障的主要原因。（2）电缆施工中受力过大、弯曲过度，电缆内部涨缩等也会造成电缆故障。
六、常见高压电器设备的故障
1、电机（发电机、高压电动机）的故障
（1）电机的构成和分类
1）定子输入功率、产生磁场的静止部件。对交流电机，定子磁场是旋转的；对直流电机，定子磁场是静止的。
2）转子轴上传递机械功率、产生与定子磁场相对运动的磁场。转子上部件承受着机械应力和电磁力。
3）轴承装置
4）附属机构如集电环与换向器，接线盒，风扇，端盖，附件等。
应用最广泛的四类电机：同步发电机、同步电动机、异步电动机、直流电动机。
（2）电机故障诊断技术的特点
根据电机的工作原理，在它内部存在着几个相互关联而又不可截然分割的工作系统。因而，电机诊断涉及较多技术领域。
《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲 1 预防性试验的不足之处（P4） 答： 1、需停电进行试验，而不少重要电力设备，轻易不能停止运行。 2、停电后设备状态（如作用电压、温度等）与运行中不符，影响判断准确度。 3、由于是周期性定期检查，而不是连续的随时监测，绝缘仍可能在试验间隔期发生故障。 4、由于是定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划也需进行试验和维修，造成人力 物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓过度维修。 2 状态维修的原理（P4） 答：绝缘的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。在这期间，会有各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线状态监测，及时取得各种即使是很微弱的信息。对这些信息进行处理和综合分析，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随似乎做出判断并对绝缘的剩余寿命做出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。 3 老化的定义（P12） 答：电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。 4 电气设备的绝缘在运行常会受到哪些类型的老化作用?(P12) 答：有热老化、电老化、机械老化、环境老化、多应力老化等。 5 热老化的定义（P12） 答：由于在热的长期作用下发生的老化称为热老化。 6 什么是8℃规则?（P13） 答：根据V.M.Montsinger提出的绝缘寿命与温度间的经验关系式可知，lnL和t呈线性关系，并且温度每升高8℃，绝缘寿命大约减少一半，此即所谓8℃规则。 7 可靠性、失效与故障的定义（P21） 答：可靠性：产品在规定条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。 失效：产品终止完成规定功能的能力这样的事件。 故障：产品不能执行规定功能的状态。 8 典型的不可修复元件，其失效率曲线呈什么形状？有哪些组成部分？（P22） 答：典型的不可修复元件，一般为电子器件，其失效率曲线呈浴盆状，可分为三个部分：早期失效期、恒定失效期和耗损失效期。 9 寿命试验的目的和方式(26)
电气故障诊断 一、电气设备的状态及检测技术 1、电气设备的状态 （1）正常状态：设备具备其应有的功能，没有缺陷或缺陷不明显，缺陷严重程度仍处于容限范围内。 （2）异常状态：缺陷有了进一步的发展，设备状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作。（3）故障状态：缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。 （4）事故状态：功能完全丧失，无法进行工作状态。 2、电气设备的状态检测 （1）判断设备所处的状态； （2）根据其状态决定对待的方式。 二、电气设备的现代检测技术 1、现代故障诊断技术的构成： （1）故障诊断机理的研究：（理化原因等） （2）故障诊断信息学的研究：（数据采集与分析） （3）诊断逻辑和数学原理方面的研究：（诊断与决策） 2、现代故障诊断四项技术： （1）检测技术（采集信号、参数） （2）信号处理技术（提取状态信息） （3）识别技术（分析、判断） （4）预测技术（决策和预测） 3、故障诊断与状态监测的关系 （1）工况监测：对反映设备或系统工作状态的信息进行全面监测和分析，实时掌握设备基本工作状态。 （2）状态监测：又称简易诊断，通过监测结果与设定阈值之间的对比，仅对设备运行状态作出正常、异常或故障的判断，而对故障的性质、严重程度等不予或无法进行更深入的诊断。
4、故障诊断的成功因素 （1）故障信息源 （2）诊断方法 5、故障诊断技术的发展趋势（与当代前沿科技相融合） （1）人工智能技术：人工神经网络、专家系统等； （2）前沿数学：小波分析、模糊数学、分析几何等； （3）信息融合技术：证据理论等。 6、故障诊断的关注点 （1）故障阶段：尚未发展造成事故的阶段； （2）其目的是：防患于未然； （3）作用阶段：继电保护动作之前。 三、电气设备的传统检测技术 如果把有故障的电气设备比作病人，电工就好比医生。由中医诊断学的经典四诊（望、闻、问、切），结合电气设备故障的特殊性和诊断电气故障的成功经验，电气设备的检测技术归纳为“六诊”要诀，另外引申出电气设备诊断特殊性的“九法”、“三先后”要诀。 “六诊”、“九法”、“三先后”是行之有效的电气设备诊断的思想方法和工作方法。 事物往往是千变万化的和千差万别的，电气设备出现的故障是五花八门，“六诊”、“九法”、“三先后”电气故障诊断要诀，只是一种思想方法和工作方法，切记不能死搬硬套。检修人员要善于透过现象看本质，善于抓住事物的主要矛盾。 （一）“六诊”检测法 “六诊”------口问、眼看、耳听、鼻闻、手模、表测六种诊断方法，简单地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测”来发现电气设备的异常情况，从而找出故障原因和故障所在的部位。前“五诊”是凭借人的感官对电气设备故障进行有的放矢的诊断，称为感官诊断，又称直观检查法。同样，由于个人的技术经验差异，诊断结果也有所不同。可以采用“多人会诊法”求得正确结论。“表测”即应用电气仪表测量某些电气参数的大小，经过与正常数值对比，来确定故障原因和部位。 （1）口问 当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员首先要了解详细的“病情”。即向设备操作人员了解设备使用情况、设备的病历和故障发生的全过程。 如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问当时的操作内容以及方法、步骤。总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。 例如：当维修人员巡查时，操作人员反应前处理一台打水离心泵不能启动，需要及时处理。这时维修人就要询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体使用情况，是否运行一段时间后停止，还是未运行就不能开启。还要询问故障历史等等。了解具体情况后，到现场进行处理就会有条理，轻松解决问题。 （2）眼看 1）看现场 根据所问到的情况，仔细查看设备外部状况或运行工况。如设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断：电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等：还要观察信
电力电缆运行中常见的异常有以下几种： 1、电压异常。运行中电力电缆的电压不得超过额定电压的1596，超过规定应视为异常，因其容易造成电缆绝缘击穿事故。 2、温度异常。电力电缆运行中的长期允许工作温度，不应超过制造厂规定。限制其最高允许温度的原因是：电缆过热会加速绝缘老化，缩短使用寿命并可能造成事故。电缆长时间过热会造成以下危害： （1）电缆终端头外部接触部分损坏。 （2）电缆绝缘降低、老化。 （3）铅包龟裂膨胀、恺装缝隙开裂。 （4）沥青绝缘胶受热膨胀，使电缆端头、中间接头胀裂。 电力电缆运行中的温度高低，主要取决于所带负荷的大小，因此值班人员可以通过监视和控制其负荷，使电力电缆不致于温度过高。 （5）小电流接地系统单相永久性接地故障时，该系统上的电缆连续运行的时间最长不超过2小时。 Ⅵ、电力电容器部分: 1、电容器的常见故障。当发现电容器的下列情况之一时应立即切断电源。 （1）电容器外壳膨胀或漏油。 （2）套管破裂，发生闪络有为花。 （3）电容器内部声音异常。 （4）外壳温升高于55℃以上示温片脱落。 2、电容器的故障处理 （1）当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。 （2）当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：电气设备在线监测与故障诊断 学习中心： 层次：专科起点本科 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生： 指导教师： 完成日期：年月日
内容摘要 文中分析了电气设备的在线监测和故障诊断，论述了高压断路器、变压器、金属氧化物避雷器、电容型设备在线监测技术，探讨了电气设备在线监测的意义与维修意义，在线监测技术是在被测设备处于运行的条件下，对电气设备的状况进行连续或定时的监测，电气设备的故障诊断的方法，探讨了电气设备的状态监测和故障诊断技术的发展概况和电气设备的在线监测的发出趋势和存在的不足。 关键词：电气设备；在线监测；故障诊断；发展趋势；技术不足
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 1 绪论 . (1) 1.1 课题的背景及意义 (1) 1.2 国内外研究和发展动态 (1) 1.2.1 在线监测与故障诊断技术发展概况 (1) 1.2.2 在线监测与故障诊断技术发展方向 (2) 1.3 本文的主要内容 (2) 2 电气设备的在线监测 (4) 2.1 概述 (4) 2.2 高压断路器的在线监测 (4) 2.3 变压器的在线监测 (4) 2.4 金属氧化物避雷器的在线监测 (5) 2.5 电容型设备的在线监测 (5) 3 电气设备的故障诊断 (6) 3.1 系统的基本框架 (6) 3.2 故障诊断方法 (6) 3.3 远程故障诊断系统 (7) 4 在线监测和故障诊断技术存在的问题 (8) 4.1 在线监测装置的稳定性 (8) 4.2 在线监测与诊断系统的标准化 (8) 4.3 电气设备剩余寿命预测技术 (9) 5 结论 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1船舶电气设备系统的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2船舶电气设备常见故障征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3船舶电气设备的故障分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.1按故障性质分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.2按故障原因分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.3按故障后果分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.4按故障发生和演变过程的特点分类．．．．．．．．．．．．6 4 船舶电气设备常见故障原因及处理方法．．．．．．．．．．．．．7 4.1发电机常见故障及处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 4.2主配电板常见故障及排除方法．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.3船舶电网常见故障及处理方法．．．．．．．．．．．．．．．10结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
摘要 随着科学技术的日益发展，我国的船舶行业的自动化程度不断提高.但是，因为电气设备故障而导致的企业和人员损失也越来越大，因此，对船舶电气设备的可靠性和稳定性要求也愈来愈高。船舶电气设备的故障时多种多样的，但是如果每次都在电气设备出现故障后再进行维修，这样虽然能保证设备的维修，但是由于船舶在运行时受到工作环境等因素的影响，因此，为了能保证船舶的正常运行，我们应分析船舶电气设备的各种故障现象，总结归纳出出现故障前的征兆，对不同类别电气设备的故障原因和可能出现的结果进行分类，为船舶的维护与检修工作提供理论的指导。 关键词：船舶；电气设备；故障分析；故障处理
电气设备故障诊断技术_电气设备故障诊断方法—电气设备故 障分析 排除电气设备故障没有固定的模式，也没有统一的标准，因人 而异。但在一般情况下，还是有一定规律的。通常排除故障时，所采用的步骤大致可分为：症状分析一设备检查一确定故障点一故障排除一排除后性能观察。 一、症状分析 症状分析是对所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程。在故障迹象受到干扰以前，对所有信息都应进行仔细分析。这些原始信息一般可以从以下几个方面获得： 1.向操作者详细询问设备故障现象。通过询问以获得设备使用及变化过程、损坏或失灵前后情况的信息，还可以了解到一些过去类似的故障现象、原因以及曾经采取的措施等方面的情况。有时操作人员也许因为其他方面的原因，不愿意或不能把全部情节讲清楚。维修人员应有分析辨别能力和足够的耐心，以尽可能多地获得真实的原始信息。 2.观察和初步检查。通过看听闻摸等，检查是否发生如破裂、杂声、异味、过热等特殊现象。对设备进行全面的观察往往会得到有价值的线索。初步检查的内容包括检测装置（操作台指示灯、显示器报警信息等）、检查操作开关的位置以及控制机构、调整装置及连锁信号装
置等。 3.确定无危险情况下，通电试车。一般情况下应要求操作人员按正常操作程序启动设备。如果故障不是整机性的致使电气控制系统瘫痪，可以采用试运转的方法启动设备，帮助维修人员对故障的原始状态有个综合的印象。有些电气故障可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官，采用看听闻摸等手段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声等，确定设备的故障部位。 这个阶段的目的在于收集故障的原始信息，以便对现有实际情 况作分析，并从中推导出最有可能存在故障区域的线索，作为下一步设备检查的参考。但注意不要根据不确切的迹象或不充分的信息过早地作出判断。 二、设备检查 根据症状分析中得到的初步结论和疑问，对设备进行更详细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域。要注意这个阶段应尽量避免对设备作不必要的拆卸，防止因不慎重的操作引起更多的故障。不要轻易对控制装置进行调整，因为一般情况下，故障未排除而盲目调整参数会掩盖症状，而且会随着故障的发展而使症状重新出现，甚至可能造成更严重的故障。所以，必须避免盲目性，防止因不慎重的操作使故障复杂化，避免造成症状混乱反而延长排除故障的时间。 三、确定故障点 根据故障现象，结合设备的原理及控制特点进行分析和判断，确定故障发生在什么范围，是电气故障还是机械故障、是直流回路还是交
电气设备故障诊断方法和技术研究宋益睿 发表时间：2017-12-07T18:34:25.443Z 来源：《电力设备》2017年第22期作者：宋益睿刘云静周翔宇[导读] 摘要：随着经济水平的快速提高，人们的日常生活中各种电气设备开始广泛普及，这对提高我国居民的生活质量和工业发展具有重要的意义。 （国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁 272000） 摘要：随着经济水平的快速提高，人们的日常生活中各种电气设备开始广泛普及，这对提高我国居民的生活质量和工业发展具有重要的意义。因此电气设备的日常故障检修就成为了十分重要的问题。一旦电气设备产生故障，就会造成严重的经济损失，甚至会造成人员的伤亡，这对电气设备运行的安全性和稳定性提出了更高的要求。因此，本文针对电气设备故障诊断技术的现状以及系统结构、故障的分类和常见的电气故障以及故障诊断方法等进行了分析．其中对常见电气故障以及故障诊断方法方面做了重点阐述，为以后的课题研究奠定了理论基础。 关键词：电气设备；故障分析；诊断方法和技术 前言 当今社会正处于科学技术高速发展的时代，随着人们日常生活和社会活动需求不断提高，高层楼宇不断增加以及工业厂房不断扩大等，越来越多的电气设备应用到生活和工作中。与此同时，规模不断扩大的电气系统，其功能也在日益完善，复杂程度也越来越高，伴随而来了各种问题。电气结构的日益大规模化以及其各子系统之前的错综复杂，使得电气设备出现故障的几率成倍增长。而电力系统的基本元件就是电气设备，一旦发生故障，轻则停电检修，造成经济损失并且影响人们的正常工作和生活；重则引起电气设备短路或者局部损坏，若发现不及时甚至可能发生火灾事故，危及人身安全．因此，电气设备故障诊断技术的研究，对保证电气设备安全、稳定的运行，减少经济损失以及避免人员伤亡等方面具有重要意义。 1电气设备故障诊断技术的现状分析 现阶段，人工检测、人工查找故障原因和人工抢修这一流程，仍是许多电气系统故障排除的主要方法．这对故障维修人员的素质和能力要求极高，设备故障的维修方法以及恢复时间很大程度上取决于维修人员的个人水平和经验．在城市化建设迅速发展的今天，大量电气设备广泛应用于各个不同领域中，并且逐渐向大规模集成化和自动化发展［2］。这就出现了大量的复杂系统和混杂系统，各子系统之间相互关联，错综复杂，一旦发生故障，影响面很大．所以，这种传统的故障诊断方法已经无法满足当今结构日益复杂，功能日益完善的电气系统，因此，电气故障诊断技术应运而生。 2电气故障诊断流程 故障分析主要是针对正在使用或者出现故障的电气设备进行故障识别、分类和初步评判。不同的电气设备类型、设备故障现象和故障的表现特征，一般采用绝缘故障诊断流程和机械故障诊断流程。绝缘故障诊断流程主要是基于故障树分析法，通过逐步细化，将故障进行准确的定位和分析，达到对故障进行准确诊断的目的［1］。机械故障诊断流程一般是按照基于频率响应分析的变压器绕组变形判断、基于短路抗阻的变压器绕组变形判断、基于相关实验结果的变压器变形判断。 3电气故障常用的诊断方法与技术 3.1直观法 直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判定故障的方法。（1）检查步骤：调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。试车：通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注重有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注重检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。（2）检查方法：观察火花：电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判定为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的电气设备故障诊断技术电气设备故障诊断技术。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有稍微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路［4］。动作程序：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判定故障。运用直观法，不但可以确定简单的故障，还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。 3.2测量电压法 测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。 4结束语 随着现代科技的迅速发展和我国工业业电气化进程的不断加快，琳琅满目的电气设备开始被广泛地应用与各行各业，工业电气化进程对于提升我国工业发展水平我国工业发展和综合实力的提高发挥着十分重要的作用［5］。但电气设备一旦出现故障，就会造成巨大的损失。因此，也就对电气设备运行的安全、稳定性提出了更高的要求。分析了电气设备故障诊断方法和技术。本文重点介绍了闽值分析法，显著性差异分析法援例推理分析法等三种最为常用的方法。 参考文献： ［1］张龙．建筑电气系统故障诊断方法研究［D］．北京：北京林业大学，2014． ［2］马长．浅析电气设备故障诊断系统的分析与设计［J］．中国新技术新产品，2014（1）：118．
电气设备常见故障分析技巧与排除方法 〔摘要〕提高电气设备的维护管理水平，保证电气设备经常处于良好技术状态，是电气管理人员的基本职责。设备正常状态的管理是较容易进行的，可是非正常状态的管理，也就是故障状态的管理就比较复杂。电气设备的故障是多种多样的，电器维护及管理人员只有在了解设备运行原理的基础上，经过长期实际工作的锻炼，才能达到较熟练的程度，以迅速地判断故障和排除故障。 1 电气设备维护的一般方法 维护方法与电气设备的种类、技术要求、工作条件与实用工具等密切相关。根据各种维护方法的共同点，归纳起来，最简单、最常用的有6种，即看、听、闻、摸、测、做。 看：①、观察电气设备组成部分的外形变态。如，熔断器是否烧断、紧固件是否松动、绝缘器是否碳化发黑。②、观察监测仪表所指示的数值或指示装置所呈现的状态。 听：倾听电气设备运行时声音的变化来判断工况。如，异步电动机单项启动不了，同时发出“嗡嗡”声；电动机轴承损坏时，发出“沙沙”声，等等。 闻：嗅闻电气设备运行时散发出来的气味。如电气设备因短路、过载等故障导致温升超限时，可出现刺鼻的焦糊味。 摸：通过触摸电气设备外壳温度来粗略判断低级绝缘设备或一般设备的运行工况是否正常。 测：通过常用测量仪器测试电气设备的各种运行参数和绝缘电阻值。做：根据电气设备维护保养周期的要求进行经常性的清洁保养和检查、维护。 2 三相异步电动机常见故障分析 三相异步电动机是煤矿企业应用最广、使用最多的大功率电器设备，科学合理地对其进行维护和管理，使之经常性地处于正常可用的技术状态，有着至关重要的意义。而要及时发现故障、解决故障的前提，则是对故障根源的深入了解。作为事例，对三相异步电动机常见故障根源作一简单的分析。 2.1三相异步电动机单项运行 电气拖动系统中常用2个热继电器作过载保护与单项保护，以防止异步电动机单项运行。由于热继电器不能准确整定动作值，所以常常发生三相异步电动机单相及运行的故障，使电动机过热或烧坏。这种故障产生的原因可从电动机故障和主电路不正常两方面分析。电动机电枢绕组发生一相断路、引出线断裂或接线螺钉松动时，都会引起异步电动机单线运行或V形三相运行。
电气设备故障诊断方法 电气故障现象是多种多样的，例如，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障能是同种故障现象，这种故障现象的同一性和多样性，给查找故障带来了复杂性。但是，故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因而要对故障现象仔观察分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。 1.直接感知有些电气故障可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官，采用摸、看、闻、听等段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声、色变等，确定设备的故障部位。 2.仪器检测许多电气故障靠人的直接感知是无法确定部位的，而要借助各种仪器、仪表，对故障设备的电压、电流、功率、频率、阻抗、绝缘值、温度、振幅、转速等等进行量，以确定故障部位。例如，通过测量绝缘电阻、吸收比、价质损耗，判定设备绝缘是否受潮；通过直流电阻的测量，确定长距离线路的短路点、接地点等。 利用眼睛、鼻子、耳朵、手等感觉器官，来进行直接观察，观察温度、声音、颜色、气味有否异常，以判断电源装置的运行情况。通过这种直观，将一些明显的故障能立即诊断出来，或者能帮助我们分析和掌握故障发生的部位、危及范围、严重程度以及元器件损坏情况。就是对那些隐蔽而复杂的故障，通过我们所直接观察到的各种现象，也能为进行诊断和分析提供重要依据，因此，直观是诊断故障的十分重要的第一步。 1.听一听有没有异常的声音。 2.嗅一嗅有没有异常气味，特别是有没有出现绝缘材料烧焦的气味。一般电气部件都由绝缘材料组成，当绝缘材料被通过的大电流（超过额定电流数倍）烧伤或烧焦后，会发出一种刺鼻的臭味，追踪气味的发生处，能帮助我们查找故障源。 3.查一查是否出出异常的温度。各种电源设各，不管是静止型还是旋转型，只要流过电流，就会产生热量，这种热量，使温度上升，但只要不超过额定温升是允许的。电源装置能持续正常的运行，这种温度基本处于饱和状态，变化不会很大。如果发现某元器件或某部位的温度突然升高，发热发烫，出现反常情况，表明可能出现故障或者有故障隐患存在，此时可根据热源去寻找故障点。检测电源装置的温度，通常采用如下几种方法。 （1）用手去摸一摸，赁感觉和经给来判断温度是否发生了异常。平时，要有意识地经常去体验设备的温度，掌握装置正常运行情况下的温度，因此，只要用手去摸一摸（但必须注意安全），就能知道温度是否超出了允许的最高温度。根据经验，在通常情况下，能够用手摸设备耐受10s左右的温度约为60度。 （2）对一些十分重要的部件或者特别需要监视的部位，可以安放温度计，用温度计来检测和监视它们的温度。 （3）对另外一些需要监视温度的部件或部位，但不便安放温度计，也不能用手摸它。在这种情况下，可以贴上示温片或涂上示温涂料，根据它们的颜色随着温度的变化而发生变化的性能，就可以知道温度是否出现了异常。 4.看一看有没有出现冒烟的情况，是否有被烧焦、烧黄或被烧得发黑的元器件。当过载和短路引起的大电流通过元器件（或零部件）时，轻者将远件烧得发烫，烤得变黄。重者将元器件（或零部件）烧得冒烟、发焦、发黑。对这种情况，可根据损坏的元器件，找出故障点，分析出故障原因。 5.看一看熔断器是否熔断。如果发现熔断器熔断，则应检查一下是哪一相的被熔断。再细细地看一下熔芯被烧断的情况和被熔断的程度。便如，对那些玻璃管熔断器，有的熔芯看上去是被慢慢地熔断的，在被熔断分开的两个断点处显得比较粗壮，头上呈现椭圆形，玻璃管仍然很透明，并且没有任何被损坏的痕迹，也没有任何发黑发黄的现象。这些多数是由于过负
电气设备故障诊断技术 发表时间：2017-07-19T15:11:00.330Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：王进 [导读] 摘要：在社会科技快速发展背景下，电气设备故障诊断方面的技术支持力度也应适当加强。 （世源科技工程有限公司北京 100080） 摘要：在社会科技快速发展背景下，电气设备故障诊断方面的技术支持力度也应适当加强。随着信息时代的快速发展，未来的电气设备诊断怎样在相应传统技术基础上，合理的进行创新发展，科学整合电流法、表测法等基础诊断手段和信息技术，也是未来电气设备故障诊断改革发展的主要方向。因此，为了更好的适应时代发展的各种需求，有效降低电气设备出现故障的频率，对于其诊断技术的创新研究，应给予足够重视。 关键词：电气设备；故障；诊断技术 电工实验设备是各高校、科研机构和工厂中常见的一种教学、研究和测量仪器设备。因其使用率高，操作强度大，动作频繁且工作环境较复杂，导致故障率也处于较高水平。对设备进行维修，首先要有一套科学、先进、合理的故障诊断办法，然而现行的诊断办法主要依靠经验和简单的技术手段。随着仪器设备的集成化程度提高，电气、电子器件的更新换代，沿用的诊断办法和手段已经无法满足实际需要。 1 电气故障的特点 电气故障主要有三个方面的特点，分别是隐形、显性和故障区域性。很多电气设备故障没有明显的外在表现，很难常规检查的过程中被发现，这些故障包括熔丝熔断、绝缘线内部断裂、保护装置调试不当、触头接触不良等。而有些电气故障却有明显的外部特征，可以在常规检查的过程中被及时发现，并采取相应的措施，这些故障包括继电器、接触器过热、冒烟，触头熔断，接头脱落，电气发出异常声音，异常震动等。很多电气设备的元件分布区域很广，如变电器中的很多断路器就安装在进出线的间隔中，当变电站发生故障时，需要对这些区域进行全面的检查才能确定故障发生的确切位置，增加了电气故障检修的难度。 2 电气设备故障诊断基本流程 采煤机的启动回路如图1所示，按一下先导试验按钮，观察功能显示器先导指示灯是否发亮，如不亮则是顺槽丌关故障，使用万用表交流电压档在高压箱接线腔测量P、E线之间电压。若无电压，说明顺槽供电电缆有问题，检查顺槽开关是否合到位，远控P、E线是否接对；若有电压，说明顺槽开关远控P、E线没问题，用二极管直接短接P、E线应能启车，否则还是顺槽开关及进线电缆问题。排除控制中心故障后还是不自保，则检查瓦斯检测装置是否正常工作，观察瓦斯报警仪电源指示灯，确定其电源工作正常。确保瓦斯报警仪电源工作正常后，用万用表检查其输出点是否闭合，如果不闭合，说瓦斯检测仪损坏，更换瓦斯检测仪；反之检查控制中心设置。 3.1 诊断方法 1）状态分析法 所谓的状态分析法就是根据电气设备发生故障时的状态进行分析检修的方法。电气设备的运行过程可以分为几个阶段，这些阶段也可以成为运行状态，如电动机的运行就可以分为启动、运转、正转、反转、制动、停止等几个过程。在电气设备运行的某些状态下故障的发生频率较高，而在某一状态下元件的运行状态是进行电气设备故障分析的主要依据。 2）图形分析法 电气设备都具有相应的设计图，设计图中包括设备的结构、运行原理、功能、装接方式、维修方法等重要的信息。在进行电气设备检修时，这些设计图发挥了重要的作用。电气设备的图纸有很多种类，如原理图、构造图、系统图、位置图等。在进行电气设备的故障诊断时，需要对这些图纸进行综合全面的分析，并掌握图纸之间的关系，如接线图可以转变为电路图、原理图等。 3）单元分析法 电气设备是由多个单元组合而成的，每一个单元都有其特定的功能。当电气设备发生故障时，也就相当于其中某个单元的功能丧失了，可以通过这种方式来判断故障发生的具体环节。在进行电气设备的故障分析时应当将设备的功能分为几个具体的单元，这样就能在最
电气设备常见故障分析技巧与排除方法 摘要：提高电气设备的维护管理水平，保证电气设备经常处于良好技术状态，是电气管理人员的基本职责。设备正常状态的管理是较容易进行的，可是非正常状态的管理，也就是故障状态的管理就比较复杂。电气设备的故障是多种多样的，电器维护及管理人员只有在了解设备运行原理的基础上，经过长期实际工作的锻炼，才能达到较熟练的程度，以迅速地判断故障和排除故障。 ［关键词］电气设备；维护；常见故障诊断 1 电气设备维护的一般方法 维护方法与电气设备的种类、技术要求、工作条件与实用工具等密切相关。根据各种维护方法的共同点，归纳起来，最简单、最常用的有6种，即看、听、闻、摸、测、做。 看：①、观察电气设备组成部分的外形变态。如，熔断器是否烧断、紧固件是否松动、绝缘器是否碳化发黑。②、观察监测仪表所指示的数值或指示装置所呈现的状态。 听：倾听电气设备运行时声音的变化来判断工况。如，异步电动机单项启动不了，同时发出“嗡嗡”声；电动机轴承损坏时，发出“沙沙”声，等等。 闻：嗅闻电气设备运行时散发出来的气味。如电气设备因短路、过载等故障导致温升超限时，可出现刺鼻的焦糊味。 摸：通过触摸电气设备外壳温度来粗略判断低级绝缘设备或一般设备的运行工况是否正常。
测：通过常用测量仪器测试电气设备的各种运行参数和绝缘电阻值。做：根据电气设备维护保养周期的要求进行经常性的清洁保养和检查、维护。 2 三相异步电动机常见故障分析 三相异步电动机是煤矿企业应用最广、使用最多的大功率电器设备，科学合理地对其进行维护和管理，使之经常性地处于正常可用的技术状态，有着至关重要的意义。而要及时发现故障、解决故障的前提，则是对故障根源的深入了解。作为事例，对三相异步电动机常见故障根源作一简单的分析。 2.1三相异步电动机单项运行 电气拖动系统中常用2个热继电器作过载保护与单项保护，以防止异步电动机单项运行。由于热继电器不能准确整定动作值，所以常常发生三相异步电动机单相及运行的故障，使电动机过热或烧坏。这种故障产生的原因可从电动机故障和主电路不正常两方面分析。电动机电枢绕组发生一相断路、引出线断裂或接线螺钉松动时，都会引起异步电动机单线运行或V形三相运行。 从主电路来看，若熔断器烧断时电源缺少一项或主接触器触头接触不良，都将使电动机接通单相电源。 运转着的三相异步电动机有一相断电时，并不停车。由于一般来说，三相异步电动机单相运行时只能承担额定负载的(60～70)％，所以若热继电器失灵或整定不准，电动机将在单相过载运行，时间稍长将使电动机发热严重。单相运行故障表现为定子三相电流严重不平衡，运行声音异常，电动机显得没有“力气”；电动机停车后再接通电源时，不能启动并发出嗡嗡声。 在维护保养时，应认真检查和调整热继电器的调定值，使其在单相运行时起到过载保护的作用；在巡视时应监视电动机的温升和运转的声音是否正常，以便及时发现单相运行故障；经常检查启动柜中主电路
电气设备常见故障分析 1. 电气设备绝缘故障 由于电气设备长期处于高电压和强电场作用下，电气绝缘是一项重大问题，这也是电气设备故障诊断的重中之重，因为一旦绝缘问题出现隐患，不仅影响正常的供电用电，更易引发重大事故。绝缘故障主要分为以下几种：变压器绝缘故障；电压、电流互感器绝缘故障；电力电缆绝缘故障。这其中引发绝缘故障的主要因素是设备老化，密封不严，容易受外界异物侵蚀，使设备丧失绝缘能力，其中以高压电流互感器最为关键。因为电压电流互感器属于电气设备的核心部位，承受负荷最大，老化速度快，而高压电流互感器的绝缘为电容均压结构，高压引出部件，特别是60kV 及以上的高压套管均采用绝缘材料为油浸材料和胶纸材料电容型结构，密封效果不是很好，运行时进水受潮这种事故约占事故总数的百分之三十。 2. 电气设备机械故障 设备机械故障主要有电气设备的振动、磨损、疲劳等，特别是电机（发电机、高压电动机）的故障。我们知道，电机是由定子、转子和轴承装置构成，在电机的工作系统中存在相互独立的电路和一个耦合电路的磁场，电机内不同绝缘
结构又构成了独立的电机绝缘系统，又有保证各个部位正常运转的基本机械系统和通风散热系统。这类故障的特点是隐蔽性强，对检修技术要求比较高，既需要具备灵活操作设备的技术，而且需要具备很丰富的电气设备检修经验。高压断路故障也是一种较为常见的设备故障，如缺油情况下断流，而电弧不熄灭，容易烧毁设备，甚至引起爆炸；另外，断路器绝缘子破坏，拉杆瓷瓶断裂，橡皮密封垫有缺陷等也属于高压断路方面的故障。 3. 电气设备发热故障 由于电气设备进行的是能量的转换和传递程序，发热因素对电气设备的破坏性极大，热故障在电气设备故障诊断中起到关键性作用。 综上所述，电气设备的故障模式具有多样性，因此在进行电气设备诊断时必须多角度、全方位综合考虑。
电气设备状态监测与故障诊断 1 前言 1.1 状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。 “监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。 1.2 状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。但是，如前所
煤矿井下电气设备常见故障分析 一、开关类 1、电源故障： 当合上隔离开关后，开关无显示及开关内电器元件不工作。 排除技巧 （1）首先判断三相电源线路是否已经供入开关内,是否存在缺相情况（因为控制变压器一般使用两相电源）。 （2）检查隔离开关是否存在损坏情况,造成电源线路经过隔离开关后断开（这种情况有时是单向性的，可以将隔离开关向反方向试验来确定）。 （3）检查控制变压器电源线路是否断开或虚连，熔断器是否烧毁.一定要弄清熔断器烧毁的原因，是否是因为控制变压器损坏或短路，不要强行短接或随意更改熔断器的容量，这是一个很危险的做法，如果是变压器内部或线路短路发热，不能及时烧毁熔断器断开电源，强大的短路电流产生的高温就可能引起开关内部线路起火和爆炸，引发故障的进一步扩大与危害。 （4）检查控制变压器二次电源线路是否断开或虚连，熔断器是否损坏，如果熔断器损坏也一定要查清楚损坏原因，不得随意更改其容量和短接。检查变压器是否损坏，内部导线是否断开或烧毁。 （5）电源故障的其它方面：电源故障虽然只是从接线腔、隔离开关、熔断器到控制变压器这几个点，但故障的现象是多种多样的，有些是比较直观的，有些是看不到的，例如，隔离开关和控制变压器，
它们的内部结构，由于井下条件的局限是不可能拆开检修的，所以，我们必须了解它们的构造原理，工作状况，才能准确的判断出它的好坏。 2、保护回路的故障： 某一保护动作造成不能送电，或保护系统不动作。 （1）漏电闭锁和漏电跳闸保护的故障： 采掘工作面都采用这两种保护措施。 排除技巧： （1）当开关出现漏电显示不能合闸时， 首先要判断出漏电点出在哪一部分，一般分为三部分来判断，那就是：开关、线路、用电器（电动机）。将负载电缆拆下，单独试验开关，如果恢复正常就可以确定是线路或用电器（电动机），反之就是开关本身的问题。 （2）开关本身的漏电故障也可以分为三个部分来排除： ①主回路漏电故障： 重点检查接线柱、导线、接触器、隔离开关是否有绝缘损坏、老化、接地等故障。可用兆欧表对地进行测量（将控制变压器一次拆开防止击穿）。 ②控制回路漏电故障： 重点检查控制变压器、中间继电器、试验按钮或开关、操作线路是否绝缘损坏或接地。 ③保护回路的漏电故障：
C6140车床电气线路常见故障分析与检修
课题：车床电气线路常见故障分析与检修（说课稿） 一、内容分析 1．本课题内容的实用性很强，是维修电工职业岗位所必须掌握的基本职业技能，它对学生综合运用知识的能力要求很高，即具备阅读电原理图的能力，又需电气线路基本检测方法，是对“车床电气控制”学习效果的综合检查，又为以后较复杂机床电气线路的故障分析与检测做铺垫。 2．教学目标 知识目标：了解机床电气设备故障的诊断步骤和诊断方法；掌握C6140车床电气线路常见故障分析与检修方法 能力目标：训练综合表达能力（文字、口头）；提高分析与解决问提的能力；培养学生的维修电工职业岗位意识和团队协作意识。 3．教学重点 车床电气线路常见故障分析 4．教学难点 车床电气线路常见故障检测 二、教学方法与手段 本课题内容要围绕车床电气控制线路图来讲解，适合采用多媒体教学和现场教学，用课件演示车床的控制线路图。结合实训，通过对机床的操作和故障检测，加深对课题内容的理解。在授课的过程中，注意深入浅出，从实用性的角度，调动起学生学习的积极性。 根据我校学生和教学设备的实际情况，以及课题的特点，主要采用以下教学模式： 1.学生讲、教师评，“教”与“学”模拟换位--一种另类互动模式
2.学生扮演维修电工角色，进行岗位体验—情境体验模式 3．现场教，现场学，现场实践——现场教学法 具体教法：先采用多媒体模拟机床控制线路和机床排故是的模拟机床，举一个具体案例，从维修电工的角度介绍故障的检修步聚。然后提出几个常见故障问题，让学生扮演维修电工角色自己来完成。如断开电路中的熔断器，断开自锁触头，断开接触器线圈的电源等，首先让学生根据电原理图进行分析，说出可能会导致的故障现象，再结合动手实际操作，根据要求断开电路，把真实看到的故障现象与刚才分析进行对比是否相吻合。这种“纸上谈兵”的方法，在这里起着很重要的作用，大大地加强了学生的分析能力，培养了学生的逻辑推理能力、思维能力，若分析故障的思路正确的话，其实际的故障也就很快排除。有了以上的知识作为铺垫，学生对故障分析有了感性的认识，根本不需费很大的劲，学生更不用去“死记”，让学生轻松地学会了故障分析，无形之中提升了维修技能。 三、学法 由于本课题是在掌握常用控制电器及电气控制基本环节的基础上，对车床电气控制系统进行的故障分析，要求学生在课前要对上模块的内容进行复习，课堂上要紧跟老师的思路走，对电气原理图认真进行分析，根据故障现象缩小范围；再结合动手实际操作，加深理解；课后到校内机加工车间进行现场观摩、参加一定的生产实际操作，增强感性认识。 四、教学过程（教学设计）
论述电气设备管理中的状态检测与故障诊断技术 发表时间：2018-12-05T21:44:52.360Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：石秀岩王文森郭加媛李承振 [导读] 摘要：本文主要针对电气设备管理中的状态检测与故障诊断技术进行论述，以供参考。 （国网山东省电力公司检修公司山东济南 250118） 摘要：本文主要针对电气设备管理中的状态检测与故障诊断技术进行论述，以供参考。 关键词：电气设备；管理；状态检测；故障；诊断技术 最近几年，新闻上经常报道大面积停电导致的事故，其中原因必然跟电网设备的薄弱有关。中国电网在预防因电气设备出故障而发生的事故上做出了检测和诊断，这引起了国家的重视。提高故障检测技术的研发，不断完善，使它在运行时能预防大面积停电的发生。电气设备的状态与故障检测对电网的安全起着非常大的作用。通过电气设备在网上检测的结果，可以随时随地判断它是否正确，那么优点就是尽早的发现故障，并做出相应的措施。 1 应用状态检测和故障诊断技术的意义 1.1 维护电力系统安全平稳的运行 在电力系统中，电气设备是关键的构成部分，而且对于维护全部的电力系统正常工作具有重要的支持。电气设备为电力系统主体之一，工作人员必须要重视起电气设备的状态检测跟故障排除，全面的掌握住电气设备工作的情况。而且在经济水平提升的情况下，人们生活水平也呈现出显著的改善程度，不断加大电力供应需求量。此时会增加电气设备故障的几率。因此，更应该通过应用科学的电气设备的状态检测以及故障诊断技术，尽早的将细微问题发现，及时的进行针对性处理，保障电力设备可靠的运行，满足日常生活和工作的需求。 1.2 减少运作成本以提升经济效益 当前社会主义经济形势下的市场竞争相对激烈，企业在发展中若想获得到平稳可持续的目标，就必须要将合理控制成本作为一项重要的发展内容。只有在确保生产质量的前提下有效减少成本支出，才能够充分的增加经济效益。电力企业进行电力设备的检测与维修工作，可以防止设备运行期间产生故障，进而大大的减少后期设备维护管理经费。如果设备产生极其严重的故障，则此时再进行人工维修，一方面会给维修造成更大的困难度，另一方面也会产生更多的成本支出，阻碍科学的控制运行成本。所以，电力企业应该予以设备的检测及故障诊断工作较高的重视度，对防止电气设备形成故障做出有效的努力。 2 电气设备的状态检测及故障诊断技术分析 2.1 电容性设备的检测与故障诊断 通常情况下，诊断以及检测电容性设备，是采取传感器对于电气设备的参量和有关特征参数展开明确，同时对比检测的数据资料以及规定的参数，通过这种途径，对设施设备当下所体现出的运行情况进行掌握。在观察期间，能够将设备运行异常问题进行发现，普遍应用的技术包括油色谱分析技术和介损检测等。 油色谱分析技术为电和热的外界条件基础上，电气设备有机绝缘材料产生老化问题。再出现了老化等弊端问题以后，容易产生程度不同的低分子烃类气体。如果被检测电气设备具有故障问题，则气体所产生的含量以及速度等会产生显著的改变。油中溶解气体注意值情况为：总烃，330kV 及以上含量为150，220kV 及以上为 150；乙炔，330kV 及以上含量为 1，220kV及以上为 5；氢气，330kV 及以上含量为 150，220kV 及以上为150。此种检测技术于变压器设备检测期间具有相对普遍的应用，而且效果良好。介损检测技术为检测电容性设备的介电特性，其能够针对相同环境中的电容设备的介电特性实施严密的分析，同时寻求变电站中拥有更大容性变化的设备。之后依照改变的状态，实施产生因素的探究，进而可以尽快的找到产生故障的主要根源。在应用有关技术展开检测以及诊断电容性设备期间，先应该以合理的举措实施检测有关之信息内容，技术人员对于检测获得的数据进行统一的收集，进而共同的分析数据。在此期间，必须要严格的遵循标准的流程实施检测工作，得到最准确的检测结果，以此作为维修故障的依据。如果电气设备具有程度较严重的故障，则需要采取停电的方式，展开相应维修。 2.2 检测和故障诊断变压器设备 检测变压器设备的重点即为于规定的要求基础上，对于变压器设备是否正常运行进行评估，掌握实际的运行情况，发现隐匿性的故障问题，立即应用策略实施处理。变压器设备于供电系统中具有至关重要的地位，需要加强检测以及维护。首先，变压器局部放电检测。如果变压器内部具有局部放电问题，则体现出的信号不仅为设备绝缘体存在老化问题，同时还具有较大几率产生绝缘体击穿的情况。另外，变压器设备内其他的故障问题也能够经局部放电量数值的大小进行展示，依照放电模式的情况分析数据内容，进而找到存在于变压器内部的问题。声学检测属于局部放电检测的重要方法，在进行检测期间，容易产生超声波或者电磁辐射等问题，声学检测技术可以将局部放电形成的信号进行发现，有效的明确实际放电部位。除此之外，常应用的检测技术还包括光学检测技术、化学检测技术等。其次，检测变压器绝缘状态。在变压器的运行期间，影响其平稳性的因素之一即为绝缘体状态，如果绝缘体形成实效以及老化等问题，则势必会导致变压器内部具有潜在的故障。检测中需要对于外壳接地线和铁心接地线等实施严密的检测，检测电流量情况，比较分析结果，了解到当前变压器实际运行的状态。 2.3 检测和诊断高压断路设备 在实施检测高压断路设备期间，主要的工作就是绝缘的程度能否对电气设备平稳可靠运行达到满足的标准进行严密的检查，同时也能够体现出载流回路的完好度、开断能力是否具备理想的灵敏度等。通常情况下，如果断路器是在正常的工作状态中，则检测数据需要取规定条例中的上限。运行断路器中实施检测工作，也应该具有注意事项，即对于每次形成故障期间产生的电流数值进行记录，严格的重视，并且对断路器跳闸的频率加强考虑。通过综合起每一项的数据内容，最终合理的选择维修工作的次序，这时可以保障在具有较高质量的维修效果同时，最大限度的提升维修断路设备的质量以及效率。另外，一旦在检测的结果中没有显示出异常的现象，则也需要在专门的评估卡内对检测数据资料进行详细的统计和保留，提供给以后的维修工作有价值依据。 2.4 红外诊断技术 红外诊断技术也属于近些年来常应用的电气设备检测及故障诊断技术，而且其特征就是高技术含量，具有较强的综合性以及有效性。此种技术为经光电成像形式，展示电气设备中热状态的改变情况，最终把这一结果作为依据，对存在于电气设备内的故障问题实施分析，