电气设备故障判断及处理方法

井下电气故障判断及处理方法

电气故障类型非常多，几乎没有相同的事故，至今也没有一本全面介绍电气事故的书籍，大部分是某一方面的事故防范。但我们实际从事现场工作的人员确实需要这方面的经验和知识，以及形成共识，制订切实可行的防范措施。电气设备的故障检修是一门综合性技术,既要掌握设备的工作原理和基本结构,还需要有丰富的理论联系实际的实验经验,在有理论知识的基础上,结合现场实际进行全面分析,判断并且善于变换思路,采用多种灵活的检查处理方法,使设备故障化难为易,从而在较短时间内迅速排除设备故障,保证设备正常运行，减少停工损失.

如果把有故障的电气设备比作病人，维修电工就好比医生。我国中医诊断学有一套经典做法：四诊（望、闻、问、切）。电气故障诊断可参考中医诊断手法，结合设备故障的特殊性和诊断电气故障的成功经验，总结归纳为”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。

一、六诊

“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，检修人员应和医生看病一样，首先要了解详细的“病情”。即向设备操作人员或用户了解设备使用情况、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。

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。

（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。

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。

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。

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。

二、九法

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。

因此要解决问题，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。

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。

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。

需要注意的是，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。

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。

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。

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

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”。本节介绍维修电工查找电气故障的工作方法“三先后”：先易后难；先动后静；先电源后负载

1、先易后难

先易后难，也可理解为“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、故障处理方法

排除故障是完成检修故障设备的必要手段，应视检查出来的结果做相应的处理。

1、直接用同型号、同规格或规格相近的部件直接更换损坏的部

件。

2、重新调整有关电路或可调整元件，以解决失调故障。

3、重焊、补焊、以排除虚焊、脱焊或断线故障。

4、清洗、烘烤受污染、氧化接触不良的部件，以排除简单或疑难

故障。

5、灵活的采用应急措施，此法要因地制宜，必须在符合安全条件

下进行，以免事故扩大，造成设备损失。

五、煤矿常见电气故障案例分析

案例：采区变电所低压开关跳闸

1、跳闸故障的类型

造成采区变电所低压开关跳闸的主要原因有：短路或过负荷等过电流原因引起和漏电原因引起。因此当出现跳闸后，首先要判断何种原因引起的跳闸。

（1）变电所内某一低压分开关跳闸故障。

这可能是该开关控制的负荷线路有过流或短路，此时可再试合一次该分开关；如仍跳闸，则说明该分开关控制的线路上有短路故障，应立即停电查明短路故障的位置，并采取措施消除。

（2）如果出现低压总开关和某一分开关同时跳闸，或出现总开关单独跳闸，这时应区别其是漏电跳闸还是短路跳闸。

判断方法：

先关掉检漏装置，拉开所有分开关，后送总开关。如总开关送不上,则说明变电所内存在短路故障；如总开关能送上，则再送各分路开关，如送到某一分开关跳闸，则说明该分开关控制的线路有短路故障；以上两者发生均应立即停电查明短路故障的位置并处理。

如总开关和分开关都能送上，则说明跳闸是由于线路上有漏电故障造成的。

2、漏电故障的寻找处理办法

漏电故障造成的采区变电所低压开关跳闸可分为：长期集中性漏电、间歇(瞬间)集中性漏电和分散性漏电故障三种类型。

1 ）长期集中性漏电

(1) 故障原因

这是由于电网中某台设备或电缆绝缘击穿或带电导体碰外壳等造成的。如果没有漏电保护装置，这种漏电故障将长期存在。

(2)寻找处理办法。

判断是漏电跳闸后，将检漏投入运行。先将各分路开关全部断开，试合总馈电开关，如果送不上，则变电所的低压总电源干线上存在漏电故障；如能送上，再将各分路开关分别单独合闸，如果合到某一分开关时发生跳闸，则表示这‘分开关控制的线路上有长期集中性漏电故障；这时可断开该台分开关线路，将其余分开关送上电，然后

查找漏电线路上的漏电原因。

2）间歇(瞬间)集中性漏电

(1)原因分析。

电网内某台控制设备的负荷，因为绝缘击穿或带电导体碰外壳等而发生漏电故障，这时如果该控制设备送电运行，电网便发生漏电故障；如果该控制设备停电，电网的漏电故障即消失。另一方面，也会由于人员或其它接地导体偶尔触及设备的带电部分造成电网漏电。

(2)处理方法。

漏电跳闸后，将所内各分开关全部断开，试合总馈电开关，再将各路分开关分别单独合闸，合闸要持续一段时间，并同时通知该分开关用户，将其线路上的负荷全部启动运行一遍，如果送到某一分开关后，出现总开关漏电跳闸，则该台分开关有间歇漏电故障。

3）分散性漏电故障

(1)原因分析。

这是由于电网的整个对地绝缘水平均匀下降到低于允许水平造成的。

故障现象：变电所漏电跳闸后，所内的分开关只能部分地送上电，而当全部送上电时，就即刻漏电跳闸。

(2)寻找处理办法。

漏电跳闸动作后，这时先合总馈电开关，再逐个单独合各分路开关，并同时观察检漏继电器上的欧姆表的读数情况，如果合到某一分路开关后，检漏欧姆表读数下降的最显著，则说明该电缆线路及设

备对地绝缘水平太低，找出绝缘水平最低的分开关线路后，即可通知分开关用户进行处理。