電氣設(shè)備故障診斷實(shí)用方法
殷喬民 殷曉瑩
分析方法為第一，根據(jù)原理細(xì)分析。
開(kāi)路方法為第二，甩開(kāi)可疑故障處。
短路方法為第三，線(xiàn)路某處導(dǎo)線(xiàn)連。
切割方法為第四，切割分區(qū)縮可疑。
替代方法為第五，懷疑元件換新的。
對(duì)比方法為第六，正常設(shè)備相對(duì)求。
菜單方法為第七，羅列原因逐一剔。
再現(xiàn)故障第八法，重新合閘細(xì)觀(guān)察。
擾動(dòng)方法為第九，人為擾動(dòng)捉故障。
一、在進(jìn)行電氣設(shè)備故障排查前的準(zhǔn)備工作：
1.應(yīng)先了解設(shè)備的運(yùn)動(dòng)形式，對(duì)電氣提出的要求，弄懂并熟練掌握設(shè)備的電氣工作原理，并比較該設(shè)備的電氣控制特點(diǎn)，是排除故障非常重要的基礎(chǔ)。
2.了解各電氣元件在設(shè)備的具體位置及線(xiàn)路的布局，實(shí)現(xiàn)電氣原理圖與實(shí)際配線(xiàn)的一一對(duì)應(yīng)，是提高故障排除速度的基礎(chǔ)。做到這一點(diǎn)，可以對(duì)設(shè)備有一個(gè)進(jìn)一步的了解，并且在排除故障測(cè)量時(shí)，能選擇有效的測(cè)試點(diǎn)，防止誤判斷，以迅速判斷、縮小故障范圍。
3.一般情況下，以設(shè)備的動(dòng)作順序?yàn)榕懦收线M(jìn)分析、檢測(cè)的次序。以這為前提，先檢查電源，再檢查線(xiàn)路和負(fù)載；先檢查公共回路，再檢查各分支回路；先檢查控制回路，再檢查主回路；先檢查容易測(cè)量的部分（如果電氣箱內(nèi)），再檢查不容易檢測(cè)的部分（如設(shè)備上的器件）。
4.常見(jiàn)電氣的故障分類(lèi)，參考圖1：
5.當(dāng)一臺(tái)電氣設(shè)備較復(fù)雜的控制系統(tǒng)發(fā)生故障，初步感官診斷故障病因有兩個(gè)以上，且均屬隱性故障時(shí)，不要急于亂拆亂查，可綜合應(yīng)用以下常用電氣設(shè)備故障診斷方法排除故障。
二、電氣設(shè)備故障常用排查方法：
以下常用方法，可以單獨(dú)使用，也可以混合使用，應(yīng)結(jié)合具體情況靈活運(yùn)用。
1.直接檢查法：在了解故障原因或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)故障幾率較高、再就是一些特殊故障，可以直接檢查所懷疑的故障點(diǎn)。
2.分析法。根據(jù)電氣設(shè)備的工作原理、控制原理和控制線(xiàn)路，結(jié)合初步感官診斷故障現(xiàn)象和特征，分析故障原因，確定故障范圍。分析時(shí)，先從主電路入手，再依次分析各個(gè)控制回路，然后分析信號(hào)電路及其輔助回路。分析時(shí)要善用邏輯推理法。如一臺(tái)交流弧焊機(jī)配50m電焊線(xiàn)，由于焊接工作地點(diǎn)在電焊機(jī)附近，沒(méi)有把整盤(pán)電焊線(xiàn)打開(kāi)，只抽出一個(gè)線(xiàn)頭接在電焊機(jī)二次側(cè)上。試車(chē)試驗(yàn)時(shí)，電流很小不能起弧。檢查電焊線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)接頭處正常完好，電焊機(jī)的二次側(cè)電壓表指示空載電壓為70V。最后把整盤(pán)電焊線(xiàn)打開(kāi)拉直，試車(chē)正常。其實(shí)道理很簡(jiǎn)單，按照電工原理，整盤(pán)的電焊線(xiàn)不打開(kāi)，就相當(dāng)于一個(gè)空心電感線(xiàn)圈，必然引起很大的感抗，使電焊機(jī)的輸出電壓減小，不能起弧。
3.開(kāi)路法。甩開(kāi)與故障疑點(diǎn)連接的后級(jí)負(fù)載(機(jī)械或電氣負(fù)載)，使其空載或臨時(shí)接上假負(fù)載。對(duì)于多級(jí)連接的電路，可逐級(jí)甩開(kāi)或有選擇地甩開(kāi)后級(jí)。甩開(kāi)負(fù)荷后可先檢查本級(jí)，如電路工作正常，則故障可能出現(xiàn)在后級(jí);如電路工作不正常，則故障在開(kāi)路點(diǎn)之前。此法主要用于檢查過(guò)載、低壓故障，對(duì)于電子電路中的工作點(diǎn)漂移、頻率特性改變也同樣適用。判斷大型設(shè)備故障時(shí)，為了分清是電氣原因或是機(jī)械原因時(shí)常采用此法，如鍋爐引風(fēng)機(jī)就可以脫開(kāi)聯(lián)軸器，分別盤(pán)車(chē)，同時(shí)檢查故障原因。
4.短路法。把電氣線(xiàn)路的某處或某一中間環(huán)節(jié)用導(dǎo)線(xiàn)跨接，此法主要適用于檢查高頻電路、低電壓、小電流回路，也可檢查電路中某一環(huán)節(jié)是否通路。檢查高頻電路時(shí)可把某級(jí)輸人端短接，看干擾是否消除，以判斷故障在短路點(diǎn)之前還是之后;對(duì)于某中間環(huán)節(jié)是否通路，則可用短接線(xiàn)或彎路電容跨接，如短接后即恢復(fù)正常，則故障就在該環(huán)節(jié)。注意：必須確定短接時(shí)不會(huì)造成短路和短接后的一旦工作，不會(huì)造成危害。禁止帶電短接，一般初學(xué)者不宜采用。
5.切割法。把電氣上相連的有關(guān)部分進(jìn)行切割分區(qū)，以逐步縮小可疑范圍。如查找10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地故障和直流系統(tǒng)接地故障，通常先采用逐條拉開(kāi)饋線(xiàn)的拉路法，拉到某條饋線(xiàn)時(shí)接地信號(hào)消失，則接地點(diǎn)就在該條饋線(xiàn)內(nèi)。除整個(gè)系統(tǒng)普通性絕緣下降情況外，拉路法往往能較快地查找出故障線(xiàn)路。而對(duì)于查找某條線(xiàn)路具體的接地點(diǎn)，或者對(duì)于查找故障設(shè)備的具體故障點(diǎn)，可以采用切割法。查找饋線(xiàn)的接地點(diǎn)，通常在裝有分支開(kāi)關(guān)或便于切割的分支點(diǎn)做進(jìn)一步切割，或根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)重點(diǎn)檢查薄弱的環(huán)節(jié);查找電氣設(shè)備內(nèi)部的故障點(diǎn)通常是根據(jù)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在便于分割處作為切割點(diǎn)。
6.替換法。在懷疑某個(gè)器件有故障、但不能確定，且有代用件時(shí)，可替換試驗(yàn)（用正常完好的電器元件或零部件替換），以確定故障原因和故障部位，看故障是否可排除。如插件、嵌入或繼電器等進(jìn)行詳細(xì)檢查往往比較麻煩，而用替換法則簡(jiǎn)便易行。對(duì)于某些電子零件，如晶體管、晶閘管等，用普通的檢査手段往往很難判斷其性能(如熱穩(wěn)定、高頻特性、大電流伏安特性等)好壞，用替換法同樣簡(jiǎn)便易行。若替換有懷疑的電器元件或零部件后設(shè)備即恢復(fù)正常，則故障就出在該電器元件或零部件;如仍不正常，則可能是其他原因。采用此方法時(shí)，注意用于替換的電器應(yīng)與原電器規(guī)格、型號(hào)一致，導(dǎo)線(xiàn)連接要正確、牢固，以免發(fā)生新的故障。
7.對(duì)比法。對(duì)比法即把故障設(shè)備的有關(guān)參數(shù)或運(yùn)行工況和正常設(shè)備進(jìn)行比較。某些設(shè)備的有關(guān)參數(shù)還能從技術(shù)資料中查到，設(shè)備中有些電器零部件的性能參數(shù)在現(xiàn)場(chǎng)也難于判斷其好壞，有條件時(shí)(多臺(tái)同類(lèi)電氣設(shè)備)即可采用互相對(duì)比的辦法，參照正常的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整或更換。例如，數(shù)條線(xiàn)路公用一個(gè)電源，只要有一條線(xiàn)路正常工作，就說(shuō)明其他線(xiàn)路的電源正常；兩地控制線(xiàn)路中，有一處控制正常，則說(shuō)明電源、負(fù)載及公共線(xiàn)路一定沒(méi)有問(wèn)題。
8.菜單法。根據(jù)故障現(xiàn)象和特征，將可能引起這種故障的各種原因順序羅列出來(lái)，然后逐個(gè)查找和驗(yàn)證，直到確診出真正的故障原因和故障部位。
9.電阻法:通常是指利用萬(wàn)用表的電阻擋，測(cè)量線(xiàn)路、觸點(diǎn)等是否通斷的一種方法，有時(shí)也用萬(wàn)用表或電橋測(cè)量線(xiàn)圈的阻值是否符合標(biāo)稱(chēng)值，也用兆歐表測(cè)量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測(cè)量時(shí)，要注意選擇量程(一般測(cè)量通路時(shí)，選擇較低檔位);要較表;要注意有沒(méi)有其他回路，以免引起誤判斷;更要注意嚴(yán)禁帶電測(cè)測(cè)量，這是一種常用的方法。
10.電壓法:是指利用萬(wàn)用表相應(yīng)的電壓擋，測(cè)量電路中電壓值的方法，通常測(cè)量時(shí)，有時(shí)測(cè)量電壓、負(fù)載的電壓，也有時(shí)測(cè)量開(kāi)路電壓，以判定線(xiàn)路是否正常。測(cè)量時(shí)要注意表的擋位，選擇合適的量程，測(cè)量直流電時(shí)，要注意正負(fù)極性。這也是一種較常用的方法。
11.電流法:即通過(guò)測(cè)量線(xiàn)路中的電流是否符合正常值，以判定故障原因。弱電回路，常采用將電流表或萬(wàn)用表電流擋串接在電路中進(jìn)行測(cè)量，強(qiáng)電回路，常利用鉗形電流表檢檢測(cè)。
12.儀器測(cè)試法：借助各種儀器儀表測(cè)量各種參數(shù)，如用示波器觀(guān)察波形的變化，以便分析故障的原因。多用于弱電線(xiàn)路中。
13.調(diào)整參數(shù)法：有些線(xiàn)路中元器件無(wú)損壞，線(xiàn)路接線(xiàn)良好，只是由于某些物理量（如時(shí)間、位移、電流、電阻值、溫度反饋信號(hào)強(qiáng)弱等）調(diào)整的不合適，而使系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)應(yīng)根據(jù)電氣工作原路及設(shè)備的具體情況進(jìn)行調(diào)整。
14.再現(xiàn)故障法。接通電源，接下啟動(dòng)按鈕，讓故障再次出現(xiàn)，以找出故障所在。再現(xiàn)故障時(shí)，主要觀(guān)察有關(guān)繼電器和接觸器是否按控制順序進(jìn)行工作，若發(fā)現(xiàn)某一電器的工作不對(duì)，則說(shuō)明該電器所在回路或相關(guān)回路有故障，再對(duì)此回路進(jìn)行進(jìn)一步檢查，便可發(fā)現(xiàn)故障原因和故障點(diǎn)。
15.擾動(dòng)法。對(duì)運(yùn)行中的電氣設(shè)備人為加以擾動(dòng)，觀(guān)察設(shè)備運(yùn)行工況的變化，捕捉故障發(fā)生的現(xiàn)象。電氣設(shè)備的某些故障并不是永久性的，而是短時(shí)間內(nèi)偶然出現(xiàn)的隨機(jī)性故障，要診斷此類(lèi)比較困難。為了觀(guān)察故障發(fā)生的瞬間現(xiàn)象，通常采用人為因素對(duì)運(yùn)行中的電氣設(shè)備加以擾動(dòng)，如突然升高或降壓，增加負(fù)荷或減少負(fù)荷，外畑干擾信號(hào)等。
注：上文摘自《電氣故障快速診斷口訣200例》，內(nèi)容有調(diào)整補(bǔ)充。
【關(guān)聯(lián)好文】《電氣設(shè)備故障及其維護(hù)》
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【電氣設(shè)備故障診斷書(shū)籍（部分】：
《電氣設(shè)備故障試驗(yàn)診斷攻略》包玉樹(shù)叢書(shū)主編；王建剛本冊(cè)主編 2018.12
《變電設(shè)備試驗(yàn)診斷及分析》陳靈主編；張孔林，黃巍，張秀霞副主編 2019.01
《電氣設(shè)備故障試驗(yàn)診斷攻略 絕緣子》包玉樹(shù)叢書(shū)主編；劉洋本冊(cè)主編 2019.07
《電氣設(shè)備故障試驗(yàn)診斷攻略 變壓器附件》包玉樹(shù)叢書(shū)主編；陳志勇本冊(cè)主編 2018.03
《電氣設(shè)備故障試驗(yàn)診斷攻略 消弧線(xiàn)圈》包玉樹(shù)，司增彥主編 2018.10
《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù) 第2版》陳化剛主編；國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司，蘇州工業(yè)園區(qū)海沃科技有限公司組織編寫(xiě) 2017.09
《供電設(shè)備故障診斷315例》胡學(xué)明等編著 2018.01
《電氣故障快速診斷口訣200例》殷喬民，殷曉瑩 2016
《電氣故障檢修230例》 楊清德、李邦慶， 2016
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