金亮

【摘 要】 電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行良好時(shí)保證電氣工程工作的必要保證，因此在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要全方位考慮電氣控制系統(tǒng)的故障，制定相關(guān)的預(yù)防措施和處理手段，保障其穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)要掌握日常運(yùn)行和故障發(fā)生的規(guī)律，促進(jìn)控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本文對(duì)一些故障率比較高的故障進(jìn)行了分析研究，有助于管理人員在管理過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)管理。

【關(guān)鍵詞】 電氣控制系統(tǒng)；故障；危害；維護(hù)

一、電氣控制系統(tǒng)故障成因與危害

1、電氣控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障

通常情況下，電氣控制系統(tǒng)故障主要由于系統(tǒng)質(zhì)量缺陷、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷或是設(shè)備安裝檢查出問(wèn)題。其常見(jiàn)故障主要分為以下四類：（1）短路：控制系統(tǒng)常見(jiàn)短路現(xiàn)象，如一相接地短路、變壓器繞組匝間短路、兩相短路、三相電路等不同形式的短路。（2）電源缺相：當(dāng)三相電源其中一相熔斷器在控制系統(tǒng)的交流異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生熔斷現(xiàn)象時(shí)，會(huì)造成電源缺相。（3）過(guò)電流：當(dāng)電器元件或電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式出現(xiàn)錯(cuò)誤或是負(fù)載由于轉(zhuǎn)矩過(guò)大而引發(fā)的電流過(guò)度增大，其電流超過(guò)額定值，因而產(chǎn)生電流故障。（4）過(guò)負(fù)載：當(dāng)電氣控制系統(tǒng)的點(diǎn)擊處于缺相運(yùn)行狀態(tài)或負(fù)載大幅度增加、電壓大幅增加負(fù)載降低也會(huì)使電流超過(guò)額定值引發(fā)電流問(wèn)題。

2、電氣控制系統(tǒng)故障發(fā)生造成的危害

（1）當(dāng)缺相電源在堵轉(zhuǎn)或保持低速運(yùn)行過(guò)程時(shí)，交流異步電源會(huì)產(chǎn)生請(qǐng)進(jìn)的定子系統(tǒng)，而在故障的時(shí)候易燒毀電動(dòng)機(jī)繞組。（2）當(dāng)電氣控制系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在負(fù)載短路、接線錯(cuò)誤或是絕緣破損后，造成的短路現(xiàn)象形成比額定的電流高出十倍的瞬時(shí)故障電流，而故障電流所產(chǎn)生的強(qiáng)點(diǎn)動(dòng)力能夠造成電氣設(shè)備的損壞或配電線路的破損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成火災(zāi)。（3）當(dāng)電流過(guò)大時(shí)一方面會(huì)造成電氣控制系統(tǒng)停轉(zhuǎn)，另一方面會(huì)造成電氣設(shè)備內(nèi)部的損壞，進(jìn)而引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變大，對(duì)機(jī)械內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)部件造成損壞。（4）當(dāng)電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)還會(huì)是電網(wǎng)電壓持續(xù)變低，繼而影響相關(guān)設(shè)備及用戶的工作正常工作，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成整個(gè)電力系統(tǒng)的停運(yùn)。

二、電氣系統(tǒng)故障分析的具體方法

在對(duì)電梯電氣系統(tǒng)故障分析的過(guò)程中，要先對(duì)故障出現(xiàn)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)情況以及故障出現(xiàn)前的異常情況進(jìn)行了解，對(duì)出現(xiàn)故障后電路的情況進(jìn)行觀察，最后使用下面幾種方法對(duì)電氣系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析。

1、確定故障等級(jí)

在對(duì)電氣系統(tǒng)故障進(jìn)行分析時(shí)，首先要確定系統(tǒng)故障所屬的等級(jí)函數(shù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)得到最初等級(jí)評(píng)價(jià)矩陣和等級(jí)向量，選擇合理的方法確定因素權(quán)重系數(shù)，使用模糊綜合變換計(jì)算的方法得到故障評(píng)價(jià)的結(jié)果。在評(píng)價(jià)的過(guò)程中要對(duì)權(quán)重進(jìn)行賦值，將單因素分成幾個(gè)不同的級(jí)別，確定具體的等級(jí)權(quán)重集。如表1所示。

2、確定具體的故障率

要根據(jù)電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的具體故障修正結(jié)果。根據(jù)基本的故障因素確定故障率具體的計(jì)算方法，得到正確的電氣系統(tǒng)故障系數(shù)。根據(jù)電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，某段時(shí)間內(nèi)的啟動(dòng)次數(shù)和故障出現(xiàn)次數(shù)，確定具體故障現(xiàn)象故障率計(jì)算公式。在Ri=Mi/n公式中Ri為故障率，Mi為出現(xiàn)故障的模式，n為在這段時(shí)間中電梯具體的啟動(dòng)次數(shù)?？梢允褂镁W(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)確定公式中電氣系統(tǒng)的啟動(dòng)次數(shù)和故障出現(xiàn)次數(shù)，從而得到修正系數(shù)，確定不同故障對(duì)電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響程度。

三、某電梯電氣系統(tǒng)故障分析實(shí)例

某電梯的關(guān)門(mén)線路圖如圖1和圖2所示。在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，JMS點(diǎn)得電后，就會(huì)將X、S、JQ、回路接通，牽引電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。在實(shí)際的工作過(guò)程中，如果電梯在門(mén)沒(méi)有關(guān)好的情況下開(kāi)始運(yùn)行，就會(huì)造成1KMT-NkmT、KMJ不得電，出現(xiàn)電氣系統(tǒng)故障。在對(duì)該系統(tǒng)故障進(jìn)行分析時(shí)，首先對(duì)故障的權(quán)重集進(jìn)行確定，利用故障率計(jì)算公式確定該種故障出現(xiàn)的次數(shù)，從而確定此種故障對(duì)電氣系統(tǒng)造成影響的嚴(yán)重程度。經(jīng)過(guò)判斷，此故障為高權(quán)重集故障。

四、電氣控制系統(tǒng)故障維護(hù)

1、電氣控制系統(tǒng)故障檢修與自動(dòng)化

電氣控制系統(tǒng)不但對(duì)電流起關(guān)鍵的控制作用，而且對(duì)電壓、電能的變換都要通過(guò)電氣控制系統(tǒng)來(lái)完成。系統(tǒng)能夠通過(guò)變壓器聯(lián)絡(luò)不同級(jí)的電壓，進(jìn)而防止電流因驟停產(chǎn)生的中斷或超負(fù)荷運(yùn)行。而電氣控制自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于變電站的信息處理和傳輸系統(tǒng)中，使其脫離人工操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制盒管理，進(jìn)而提高整個(gè)變電站的運(yùn)行效率和管理水平。目前我國(guó)變電站大部分都采用了計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)檢修技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，節(jié)省了大量的人力，更全面的實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。而變壓功能的遠(yuǎn)程無(wú)間隙的繼電保護(hù)、運(yùn)行日志生成、故障記錄等功能的實(shí)現(xiàn)，在很大程度上為電力工作人員的日常工作和檢修維護(hù)提供了便利。

2、電氣控制系統(tǒng)的主動(dòng)檢修

電氣控制系統(tǒng)中有很多主動(dòng)檢修方法，主要是依據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)生短路進(jìn)而出現(xiàn)的各種電氣量的變化，對(duì)其原理和變量進(jìn)行分析同時(shí)制定保護(hù)和檢修手段，如根據(jù)電壓降低特點(diǎn)進(jìn)行低壓保護(hù)、根據(jù)電流激增特點(diǎn)進(jìn)行電流保護(hù)、根據(jù)電壓電流之間的相位角變化檢修是否斷相和漏電等多種檢修方式。其中常見(jiàn)的有以下三種：

2.1設(shè)備的狀態(tài)檢修

設(shè)備狀態(tài)檢修時(shí)一種根據(jù)設(shè)備狀態(tài)情況來(lái)進(jìn)行事后維修。根據(jù)被檢修的設(shè)備所呈現(xiàn)出的狀態(tài)參數(shù)用來(lái)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的好壞。在設(shè)備狀態(tài)檢修中，可以定期進(jìn)行檢修也可以不定期檢修，針對(duì)不同的設(shè)備來(lái)選擇不同的檢修方式。因?yàn)闋顟B(tài)檢修能夠?qū)υO(shè)備在故障前的狀態(tài)進(jìn)行判斷和預(yù)測(cè)，能夠在一定程度上減少維修成本從而提升效率，所以具有良好的全面性和針對(duì)性。

2.2設(shè)備短路檢修

由于在電路中設(shè)備的短路現(xiàn)象和短路過(guò)程都是在瞬間形成，很多影響都是瞬間造成的。因此在日常對(duì)電力系統(tǒng)維護(hù)時(shí)要注意定時(shí)主動(dòng)去檢查短路保護(hù)裝置是否處在正常的工作狀態(tài)，便于當(dāng)短路情況出現(xiàn)時(shí)能及時(shí)作出反應(yīng)切斷電源。而對(duì)短路保護(hù)裝置檢修的要點(diǎn)集中在熔斷器和低壓斷路器兩個(gè)位置。在電氣控制系統(tǒng)中通常采用與三相供電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的三相短路保護(hù)裝置。而電動(dòng)機(jī)則會(huì)在電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行中進(jìn)行正反轉(zhuǎn)及頻繁啟動(dòng)，在設(shè)備短路發(fā)生的瞬間會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的電流造成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩不斷增大進(jìn)而引發(fā)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)部件發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。正因如此在檢修電機(jī)時(shí)能直接將常閉觸頭串聯(lián)進(jìn)接觸器的控制回路中，同時(shí)將過(guò)流繼電器線圈串聯(lián)進(jìn)主回路，從而形成有效的過(guò)流繼電保護(hù)裝置。通常將這種保護(hù)裝置在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)以及啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的大容量電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

2.3設(shè)備的檢修維護(hù)

可以采用現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)濾油的方式來(lái)提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，同時(shí)減少設(shè)備故障的發(fā)生頻率，進(jìn)而保證電力電氣設(shè)備的運(yùn)行正常和設(shè)備使用壽命延長(zhǎng)。也可以進(jìn)行設(shè)備的交替運(yùn)行，要及時(shí)添加潤(rùn)滑油、及時(shí)清潔設(shè)備等，要確保能夠做好電力電氣設(shè)備的保護(hù)和維修工作。

五、結(jié)束語(yǔ)

電氣控制系統(tǒng)的日常檢修工作保障著電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行，同時(shí)提高著電力工程的完成質(zhì)量和效率。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的維修處理手段，在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)對(duì)可能發(fā)生的故障做粗預(yù)期判斷，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的電流、電壓和頻率等問(wèn)題而帶來(lái)的危害。在檢修和維護(hù)工作注重技術(shù)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，掌握故障發(fā)生規(guī)律和可能性，同時(shí)制定多種解決方法和完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，確保電力運(yùn)行工作的順利。

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