电气控制系统故障分析与检修方法研究

王庆海

（江苏省徐州机电工程高等职业学校，江苏 徐州 221011）

进入21世纪以来，我国的电力行业发展速度不断加快，在很大程度上满足了社会发展的需求，但是，经常会有一些故障出现在电气控制系统中，为电气工程的顺利发展造成不利影响。因此，为了能够安全运行电气控制系统，电气部门应该尽早的掌握系统中可能出现的问题，以促进电力行业稳定有序的发展。

1 电气控制系统中存在的问题

很多原因都会导致电气控制系统出现故障，设计上的错误占据着重大的成分，并且设备自身缺陷、设备安装质量低也是其中的重要隐患。归纳总结之后，有如下几个常见的系统故障。

1.1 不同形式的短路

一相接地短路、变压器或者电机一相绕组中的匝间短路、三相短路和两相短路等。

1.2 过负载

电气控制系统中的电机电流超出额定电流，这就是过负载故障的重要体现，有很多因素都能够导致电机过负载情况出现，比如，电压骤然大幅度增高、电机缺相运行等。

1.3 电源缺相

在交流异步电动机正常工作的时候，由于三相电源涵盖的一相熔断器熔断而导致这种问题的发生。

1.4 过电流

过电流是指电动机或者电气元件超出限定电流的运行状态，此时电流小于短路电流，一般都低于4In，负载转矩及其错误的启动就会导致过流故障的出现。

2 系统故障带来的危害

电气控制系统中存在的故障可能造成如下危害：

（1）在负载短路、绝缘破损、接线错误、接线短路之后，会增加瞬时故障电流，进而会超过额定电流很多倍，令电气设备或者线路由于过电流而损坏，严重时会发生火灾。

（2）过大的电流不但使电气控制系统停止运行，并且还会损害到电气设备，进而还会导致过大的电动机转矩，损坏到机械转动部件。

（3）当异步交流电动机在少相电源堵转或者低速运行的时候，电流较强达到额定值，当有故障发生，会烧毁电动机的绕组。

（4）电气控制系统出现故障时，还可能导致电网电压降低，对别的用户和设备造成影响，一旦问题严重，会终止供电系统的正常运行。

3 故障检修分析

3.1 主动检修电气控制系统

有很多种方法都能够完成主动检修电气控制系统故障的工作，按照短路时所产生的电气量变化，在变量和原理的基础上将各种检修手段和保护措施构建起来，例如，应用电流激增特征来将电流保护设置出来，还可以根据电压降低的特征，将低压保护构建起来，在检修漏相、断相等故障时应用电压电流间的相位变化特征。

①检修短路

瞬动特性是短路的基本特征，因此，日常维护电气系统时，主要对短路保护是否正常进行检查，在发生短路时需要将电源立刻切断。低压断路器和熔断器这两个短路保护装置是检修的重点，在设计一般电气控制系统时，三相短路保护会对应三相供电系统，如果系统主电路容量较低，熔断器在该电路中能够将短路故障的保护装置一并设置；一旦主电路容量较高，设计时必须单独为控制电路设置短路保护熔断器。电气控制系统正常运行时，电动机会正反转和频发启动，一旦过大的电流出现，会增大电动机的转矩，损毁机械转动部件。对电机进行检修时，在接触器控制回路中，常闭触头串联能够将过流保护的作用发挥出来，在绕线转子异步电动机控制系统和起动时间较长的大容量电动机中比较适合应用过流保护。

②状态检修

以状态为前提，根据事后维修而制定的某种检修对策即为状态检修。被检修装置呈现出的状态参数的相应变化反映了状态检修的质量，在状态检修时，不同的检修方法会被应用到不同的电力电气设备中，检修可以不定期也可以定期开展，是多种多样比较灵活的，并且能够有效的预测出电气设备的故障。因此，提升维修的效率，能够将一些不必要的成本降低下来。

③保养检修工作

设备保养工作可以灵活进行，例如对润滑油的检修，可以轮换运行设备；或者对现场滤油方式进行选取。通过保养检修将设备发生故障的几率降低下来，进而提升设备的可靠性，使电力电气设备的使用年限得到提升，保证设备可以持续稳定的运行。

3.2 电气控制系统故障的自动化检修

需要利用电气控制系统来完成电能和电压的变换，在控制电流时系统发挥着重要的作用，为了能够将不同级数的电压联络在一块，可以利用变压器，避免由于骤停或者超荷载而中断。在综合变电站中，自动化技术主要体现在信息处理和传输上，完全取代人力来完成自动控制和调整，并且也能够提升综合变电站的运行和管理水平。当前，很多地方的变电站都应用计算机实时检修方式，对有关的变电设备完成远程操作，减少了大量的人力和物力。

3.3 应用电气控制系统自动检修

在设备管理系统基础上建立电气控制系统自检体系，应用高端自检诊断技术，与监视系统配合，开展声音和影像的记录，并且生成有效的系统日志。供电设备运行时所产生的信息和数据能够自行记录，一旦供电设备不能够正常的运行，便会启动自检系统，有效地排除故障。一旦自检系统无法解决故障，会向供电单位传回信息，向维修人员展现出故障现象和系统日志，并且用故障检修状态来取代运行状态，即便某一台设备有故障，也不会发生大面积停电的情况。

计算机控制是自动化技术的主要依据，并且在我国很多供电单位中得到了应用。即便如此，计算机控制系统还能够不断的更新软件，理论上还具备大量的可能。在供电的整个过程中都能够应用计算机控制软件，在故障检修自动化、配电自动化、综合变电站自动化等方面都得到了有效的应用。而且，计算机控制软件在其中都发挥着非常重要的作用。将合适的程序软件写入计算机，对操作系统进行应用，自动运行机器设备，出现故障时立即启动保护。

4 结束语

在改造和维护电气系统的过程中，对于电气控制系统出现的异常和发生故障的可能性应该充分予以关注，将自动化检修、主动检修和保护措施有效的结合起来，提高电气控制系统的稳定性和安全性，进而为我国电力电气系统的稳定发展打下良好基础，满足社会发展的需要。

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