电气设备范文

时间:2023-04-05 19:37:40

导语:如何才能写好一篇电气设备,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电气设备

篇1

论文摘要摘要:将电力系统和电气设备的某一部分经接地线连接到接地极上,称为接地。亦可说成电气设备的任何部分和大地(土壤)间作良好的电气连接。电力系统中接地的部分一般是中性点,也可以是相线上的某一点。电气设备的接地部分则是正常情况下不带电的金属导体,一般为金属外壳。

电气设备接地装置由接地体和接地线组成。和土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备和接地体之间的导线(或导体)称为接地线。

1接地的种类和目的

(一)平安保护接地。主要包括摘要:为防止电力设施或电子电气设备绝缘损坏、危及人身平安而设置的保护接地;为消除生产过程中产生的静电积累,引起触电或爆炸而设的静电接地;为防止电磁感应而对设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮所进行的屏蔽接地。其中保护接地应用最为广泛,它将机(外)壳接地。此种接地的目的是为了平安。

(二)系统接地。这种接地给电路系统提供一个基准电位(参考电位),同时也可将干扰引走。此种接地目的是为了抵制外部的干扰。

(三)防雷接地。为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地。

(四)重复接地。在低压配电系统的系统中,为防止因中性线故障而失去接地保护功能,造成电击危险和损坏设备,对中性线进行重复接地。系统中的重复接地点为摘要:架空线路的终端及线路中适当点;四芯电缆的中性线;电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处。

(五)防静电接地。为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地。

(六)屏蔽接地。为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其他设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。

2接地的功能

我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一功能外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。

(一)防止电击。人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越轻易遭受电击。例如,自装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。接地是防止电击的一种有效的方法。电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。但是,假如不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。

(二)保证电力系统的正常运行。电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点和地之间的电位接近于零。低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,假如中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。对中性点接地的系统,即使一相和地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。此外可防止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。

(三)防止雷击和静电的危害。雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷办法中最主要的方法是接地。

3电气设备接地技术原则

(一)为保证人身和设备平安,各种电气设备均应根据国家标准GB14050《系统接地的形式及平安技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其他用途。

(二)不同用途和不同电压的电气设备,除有非凡要求外,一般应使用一个总的接地体,按等电位连接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)和总接地体相连接。

(三)人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。

(四)有非凡要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。

4电气设备接地方法

(一)平安保护接地

1、保护接零。三相四线制供电系统中的中性线,即为保护接零线,它是电路环路的重要组成部分。在中性点直接接地的三相四线制电网中,电子电气设备应保护接零。将电子电气设备正常运行时不带电的金属外壳和电网的零线连接起来,当一相发生漏电或碰壳时,由于金属外壳和零线相连,形成单相短路,电流很大,使电路保护装置迅速动作,切断电源。在采用接零保护时,电源中线不答应断开,假如中线断开,将会失去保护功能。通常系统中采用零线重复接地的方法实现保护功能。

2、保护接地。为防止触电事故而装设的接地,称之为保护接地。保护接地仅适用于中性点不接地的电网。凡在这个电网中的电气设备的金属外壳、支架及相连的金属部分均应接地。中性点接地的电路系统不宜采用保护接地。

(二)系统接地

系统接地线既是各电路中的静态、动态电流通道,又是各级电路通过共同的接地阻抗而相互耦合的途径,从而形成电路间相互干扰的薄弱环节。所以,电子电气仪器设备中的一切抗干扰技术,都和接地有关。正确的接地是抵制噪声和防止干扰的主要途径,它不仅能保证电子电气设备正常、稳定和可靠地工作,而且能提高电路的工作精度。电子电气仪器设备中的系统接地是否要接大地和如何接大地,和系统的工作稳定性有着密切的关系,通常有4种方式。

1、浮地方式。浮地就是不接大地,是一种悬浮的方式,其目的是将电路或设备和公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来,从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不和大地直接相连,轻易出现静电积累现象,这样积累起来的电荷达到一定程度后,在设备和大地之间会产生具有强大放电电流的静电击穿现象,这是一种破坏性很强的干扰源。为此,在采用浮地方式时,应在设备和大地之间接一个阻值很大的泄放电阻,以消除静电积累的影响。

2、单点接地方式。由于2点接地易形成接地环路,所以一点接地的功能是消除和防止形成接地环路。单点接地有串联和并联2种方式。单点接地是为许多接在一起的电路系统提供共同参考点。电流流过接地导线时,导线中或多或少有阻抗。串联接地电路电流I1,I2,,,,IN都经过阻抗Z1,Z1是电路1,2……N共有的共同阻抗,因此,电路1,2……N的电位受I1,I2……IN共同影响,它们之间互相牵制。而并联接地方式没有公共阻抗,电路1,2……N互不干扰,所以并联接地最为简单实用。一点接地方式适合工作频率低于1MHz以下的低频电路。

篇2

1.1二类危险区在正常的运行状态下,二区的区域内部通常不会有爆炸性的气体出现,就算有少部分产生,但存在的时间通常都很短,并且出现的比较间接性,累计起来通常都小于10h/a。遇到不正常操作的情况,才会产生达到爆炸浓度或者引燃烧浓度的可燃蒸气和气体出现。因此,在二区区域内,只要正常的进行操作,就不会产生具有爆炸和引燃性的气体或者蒸汽[2]。划分为2类危险区的主要区域如下:①原油贮存区域并包括以管路和储油灌为是再向外延伸3m的区域;②其他一切运送、贮存、处理天然气、原油或闪点小于60℃油类的系统中的管道及设备周围3m以内的区域;③天然气冷空放口以及原油贮存罐的透气口周围从1类危险区之外再向外延伸半径为7m的区域;④内含2类释放源且通风合格的任何围蔽处所;⑤油漆间含有原油软管的围蔽处所。

1.2一类危险区是指在正常工作条件下可能出现爆炸性气体环境的区域。在运行正常的状态之下,二区的区域内部,也可能会有爆炸性气体产生,并且是间隙的出现,其持续的时间累计起来可为10~1000h/a。正常操作的情况下,这个区域也会周期性或陆续的地产生部分具有爆炸性浓度和引燃浓度的可燃气体或者蒸汽。1类危险区主要划分如下:划分为1类危险区的处所如下:①钻井泥浆系统中,从井口至最终除气口之间的一段3m以内的区域。如泥浆系统在围蔽的处所内,则整个围蔽处所划为1类区;②在钻井阶段围蔽的钻井架以内的区域;③采油树周围和下方的半围蔽、有遮挡且通风不良的地方;④油、气、水处理系统中以及原油贮存系统中任何泄放口、放气口周围半径为3m以内的区域;⑤原油贮存罐的透气装置出口及其他一切天燃气的冷空放的周围半径为3m的区域;⑥闪点不小于60℃的燃料油柜的内部空间;⑦内含1类释放源且通风合格的任何围蔽处所。

1.3零类危险区是指在正常工作条件下持续和长期存在爆炸性气体环境的区域,零区会在长期内连续性的存在爆炸性气体,且持续的时间累计起来大于1000h/a。就算是在正常的操作运行之下,还是会有连续性到达爆炸浓度或者引燃浓度以上可燃性气体或蒸汽产生。零类危险区主要划分如下:①泥浆循环系统中从井口至除气排出管终端之间的内部空间:②油、气、水处理系统中从采油树至油、气、水处理终端一切含有烃类物质的内部空间;③原油贮存容器及外输系统的内部空间;④其他一切运送、贮存、处理天燃气、原油或闪点小于60℃油类产品系统的内部空间。

2海洋石油平台防爆电气设备的设计

2.1选择合理的电气设备原则上讲,在全部有危险性的区域内,都不可以敷设电缆、插座以及安装相应的电气设备。如果一定要敷设的情况下,必需使用性能较高、质量较好的防爆电气设备。为了能有效的提高海洋石油平台的安全性,很多的电气设备需要安装在安全区域内,并且使用相关的防爆产品。如,照明、导航设备,在实际的安装中,如果要使用在露天甲板或处所之外这些危险性较高的地方,就应该选择带有开关的插座,并让其和开关进行联锁,这样做就能避免在开关进行位置接通过程中,插头就难以拔出或者插入。

2.2对电气的线路进行合理的设计①对使用的电缆型号进行合理的选择,其导体的载流量不能小于熔断器熔体定电流和自动开关延长时所过电流脱扣器通过的整定电流的1.25倍,引向电压低于1000V的鼠笼型感应电动机,其支线长期允许的载流量要大于电动机自身额定电流的1.25倍。②在危险的区域进行电缆敷设时,应设有两个保护层面:a.在非金属的不透性护套上,设置相应的金属编制或者金属覆盖层[3]。b.在矿物绝缘的电缆中,必须含有铜或不锈钢型护套,对于一些有特殊用途的方面,需使用含有铝护套矿物绝缘的电缆。在对电缆进行敷设时,要避免和非本质安全的电路电缆一起敷设,电缆实际敷设时,要与甲板、油柜以及舱壁等设有一定的距离。如果电缆要穿过舱壁和蒸汽管道,蒸汽管道直径大于75mm时,那么,电缆大于450mm,蒸汽管道的直径等于小于75mm时,其电缆需达到300mm。

2.3防爆电气设备的接地设计对于具有爆炸性气体的危险环境,相关电气设备的金属外壳就必须进行接地设置。除部分照明设备以外,其他所有的电气设备都需要用专门的接地线进行接地。当此接地线与相线需要一起敷设入保护管内时,接地线就需具有和相线一样的绝缘性,这个时候,涵盖爆炸性气体环境内的金属管线和电缆金属包皮,在接地线中都只起到辅助的作用。在电气设备被引进铠装电缆后,接地芯线与设备中的接地螺栓应该进行连接,使其金属护套与设备的外接地螺栓连在一起。

3海洋石油钻井平台防爆设备的管理策略

3.1合理的安装防爆设备想要对危险区的内防爆设备进行整体性能的维护,安装的环节是非常重要的一步。大部分的海洋石油钻井平台,其防爆设备发生性能失效的大多数原因都在安装的过程中没有按规范操作。因此,在对电缆进行敷设时,就需要对以下几点进行注意:①严格依照设计的图样,选择适当的穿舱件,其位置和大小必须与设计的要求相符,且不能损坏到其结构。②对电缆的支架进行焊接时,要注意不要损伤到其他的设备和材料,需做好良好的防护工作,并将其与焊接区进行隔离。③平台的主电缆通道上,所有要进行电焊与火焊的工作完成,且小型的设备也安装完成后,才可敷设电缆。④要分开进行主电源、电力以及应急电源等电缆敷设,要分层对高压、低压、自控通信以及电力等电缆进行敷设。⑤对敷设好的电缆进行标记,且做好相关的记录,在全部电缆敷设完成之后,工作人员需一一的对其进行检查,确保没有电缆敷设漏掉,确认之后就可以对电缆的接线进行接地工作。

3.2维护防爆电气设备方法

3.2.1标识在每台设备上进行防爆序号的标识,为日后的保养和维护提供方便。在标识的过程中,避免对防爆设备的结构进行损坏,如,不可以在本体上进行标识粘贴,防止粘贴剂对设备造成腐蚀,尽量采取悬挂方式进行标识,或者将在设备边上粘贴标识。对设备的铭牌与防爆的标识铭牌等进行良好的保护,使设备信息得到完整的保存。

3.2.2修复普查防爆设备安装完成并投入到平台使用之后,应该依照区域对设备进行全方位普查。在普查的过程中,要对防爆设备所在的位置、制造商、型号、描述、序列号以及防爆的等级编码等内容进行仔细的收集,并对防爆设备符合防爆要求的程度进行检查,对于一部分不符合规范要求要及时进行调整,如果不能对问题进行及时的解决,应该制订出详细的整改计划,将记录下来,以免忘记。

3.2.3借助安全理念(如HAZOP分析方法)和工艺软件分析组织深入开展场地区域危险等级分区识别研究,借助安全理念和先进软件辅助计算,按照生产区、辅助区、办公区的危害等级进行分级,依此合理选择与危险等级相适应的设备工具,以确保海洋石油平台能够安全、稳定的运行。

4结束语

篇3

关键词:电气设备故障;分析诊断;维护检修

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.004

科学技术的发展和人们生活水平的提升是人们电力设备在日常生活和社会生产中的应用更加广泛,与此同时,电气系统的规模也在不断扩大,功能日益完善,结构愈发复杂,故障类型也有所增加,提高了故障检修的难度。电力系统中最为重要和基本的元件就是电气设备。一旦电气设备的运行发生问题,会对整个电力系统产生严重的影响,如停电、电气设备短路或局部损坏等。这些故障不仅会严重的影响人们的正常生活,还会造成严重的经济损失,甚至导致火灾等事故的发生,威胁生命财产安全。因此,进行电气设备故障诊断技术的研究具有重要的现实意义,能够有效的提高电力系统运行的稳定性和安全性,减少由于电气设备故障引起的经济损失和人员伤亡。

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 变电所电气设备运行中常见故障类型及分析

要做好电气设备故障的检修,找到正确的故障类型和原因是关键。要对电气故障类型作出准确的判断需要有良好的电工学理论知识、对线路的熟悉和掌握为基础。造成设备故障的原因可能有很多,在检修的过程中要抓住最为主要的故障原因。

2.1 运行温升引起的电气故障

引起电气设备故障的一个重要原因是电接触不良,而电接触不良主要是由于电接触部分温升引起的。当电接触部分的温度过高时导体的表面会出现严重的氧化现象,从增加导体的电阻值,造成导体及周围元件温度的进一步升高,严重时甚至可能引发触头的熔焊现象。触头原本是由弹簧压紧的,在温度升高后,弹簧的弹性降低,对触头的压力减小,电接触的稳定性明显下降,从而引发电气接触头电弧灼伤故障。

此外,运行温度过高还会加速有机绝缘材料的老化,降低其绝缘性能,甚至出现绝缘材料被击穿的问题,材料的使用年限显著降低。根据绝缘材料的性能,其受热温度每增加8摄氏度,材料的使用寿命将减少50%。高温对无机绝缘材料也会产生较大的影响,如电磁的击穿能力在高温状态下将得到显著的提升。

高温也是损坏电子元件的重要因素。在高温状态下,半导体集成元件被击穿的概率明显提升。这是由于随着温度的升高,电子元件激活程度相应升高,原本不导电的元件在高温下也会通电。

2.2 电动力引起的电气故障

当电动力过大时,导体可能产生严重的变形,尤其是在几个平行导线中,短路电流会导致导体之间的引力和排斥力显著升高,当这种力的作用超过某一限度后,就会导致导体的变形、接头的松动和破损。电动力还有可能导致开关的误动作。当开关内的电流过大或出现短路现象时,电动力有可能导致开关自动打开,这种误动作可能引起严重的后果,如烧毁触头,引起火灾等。

3 电气设备故障分析的常用方法

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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,这样就能在最短的时间内确定故障发生的范围。

4 结语

上述方法是电气设备故障诊断中的常用方法,在实际诊断过程中,应当根据具体的故障类型和故障原因选择合适的检修方法。在诊断和检修的过程中都应当遵循既有的原则和程序,并不断总结经验,提高诊断检修的能力和水平,提高电气设备故障诊断的效率和质量。

参考文献:

[1]李绍明.浅谈电气设备故障诊断技术[J].建筑界,2013(09):123-125.

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第一,元器件质量低下。元器件是电气设备重要组成部分,元件器生产厂家差异,有些厂家想要赢得市场份额,降低价格。而低价市场必然是产品质量不过关最根本表现。在这样的市场背景下,元器件设备质量高低不一。当元件应用到设备上时,元器件质量不过关,直接影响设备运行效率,设备运行可靠性降低。严重的还会导致设备运行发生危险。第二,使用维护不当。一般而言,机械条件指的是电气设备处于不同的运载环境中,设备使用受到震荡、冲击、离心加速力等等影响,设备元器受损,或者电气参考数发生改变,器件构件发生断裂出现变形,从而降低控制设备可靠性。另外,自然原因也是导致设备性能下降之关键。一般而言,湿度、气压、烟雾或者是大气污染因素,对控制设备影响也是较大的。主要体现在电气性能下降,温度较高,设备运行不灵活,甚至无法工作。第三,受到磁场影响。电气设备在工作过程中,周围的电磁场对其影响较大,导致干扰出现。这些干扰会严重影响设备可靠性,降低设备运行效率。加之,当前技术发展水平较低,操作人员对新技术和新设备控制力度不强,设备安装之后,操作人员对设备使用不够精,在不明确的情况下进行操作,操作不当直接影响设备可靠性。同时,当电气化设备保养或者是维修不到位时,也会影响设备可靠性。

2电气设备的预防性试验

2.1绝缘电阻的测试和吸收比

电气设备使用和生产进程中,为了检测设备绝缘性能好坏,经常会使用到绝缘电阻测试。开展测试工作时,最常使用的方法是使用兆欧表测量设备绝缘电阻数值。在测量进程中,需给被测设备加上直流电压,只要在兆欧表上读出经过换算之后的绝缘电阻,就能确定出最终的电阻数值。当被测设备存在缺陷时,绝缘电阻会逐渐便小,这能判断出设备绝缘性能。然而,兆欧表测量存在设备绝缘电阻,随着时间的推移,绝缘电阻值会逐渐增加。因此,需从一般记录兆欧表连接起第15秒到60秒的时间段里,测量出电阻数值,将比值作为吸收比。吸收值在一定程度上直接反映出绝缘物质是否受潮。

2.2测量介质损失角

引起介质损失原因比较多:电介质自身带的电导在电压作用下,会出现电流泄露问题。电介质中有带电的偶级子电厂,在电场相互作用下,会出现往复位移变动情况,会重新排序电阻。使得作用力相互影响,出现级化损失发生。电介质含有大量油隙。在电场作用影响下,局部有击穿问题发生。对介质损角测量是影响灵敏度高的实验相互,能及时发现整个电气设备受潮情况,明确物质劣化变质,在小范围内测出设备局部缺陷,及时发现问题,寻找解决措施。当被测设备体积较大,缺陷占据一定的位置,那么进行介质损角检测,会较难发现设备绝缘缺陷。

2.3破坏性试验

电气设备预防性试验中,需对电气设备一系列非破坏性试验,及时查看缺陷,进而处理缺陷,避免事故发生。然而,由于实验进程时,加电压较低,电气设备在过电压下运行,会导致其他绝缘缺陷发生。因此,为了进一步加强检测工作顺利进行,需对电气设备开展破坏性试验。交流耐压试验进程中,对电气设备开展绝缘性检测,这是最有效测试方式之一。它能对交流耐压实行试验,有效发现危险点。是判断电气设备能否运行有效依据,也是电流状态重要判断标准。使用耐压仪器开始测试,仪器准确判断出故障。然而,进行破坏性试验时,所需的电压比设备电压要高,缺陷设备的试验属于一次性破坏试验。如果是比较贵重的电气设备,那么需采用非破坏性试验方式,在进行综合分析在做出最终的决定。

3提升电气设备使用寿命,保障电力生产

3.1提升电气设备的可靠性

要提升电气设备使用寿命,保障电力生产,就必须提升电气设备的可靠性,并对其特点和结构有所了解与分析。在对电气设备的元器件有了了解之后,还要对其型号和规格有所控制,以确保误差在最小范围内,便于管理与使用。在选择具体的应对措施,就能有效提升系统的运行效率,保障设备运行的可靠性。

3.2预留合格的元器件

同时我们还要预留一些性能和质量符合标准的元器件作为备用,以备不时之需,同时还要讲其在电路运行中的相关数据记录下来,为以后选择提供借鉴。实践证明,只有选择精度级别高,装配精简的设备在使用中才能不断提高工作效率和自动化流水作业效率。

3.3做好设备散热工作

影响设备可靠性的重要因素之一是取决于温度的高低。对于大功率设备必须安装散热器,对于小功率的晶体管,通常可以不用散热器,对于半导体分器件,设备的散热问题是首先要考虑的问题。散热器需要进行定时处理,将表面黑点去掉,提升散热效率。对于热敏感半导体分立器件而言,需要安装上功率较大的元器件。随着我国经济建设水平不断提高,我国电厂对电气自动化要求越来越高,电气自动化水平提升才能保障我国电厂生产,才能稳定我国经济建设。电气自动化具有现实意义,因此,在开展电气自动化研究时,要基于经济建设,电力企业发展基础上开展。

4结语

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关键词:电气设备;定期维修;状态维修

中图分类号:TQ174 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)03-0032-02

1 电气设备的“健康”状况存在差异

首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的进步,不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。

其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。

此外,新技术、新材料的使用,使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善,尤其是20世纪90年代以后,我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,设备的改型换代较快,整体技术水平有了较大的提高,因此电力系统的装备水平得到较大的改善。

2 定期维修制度所存在的问题

由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端:

(1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。

(2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电,这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。

(3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用,该费用在电力企业经济活动中所占比例不小,这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。

3 电气设备状态维修策略存在的问题

由于对状态维修的定义及含义仁者见仁,智者见智,电气设备状态维修在我国已酝酿了十余年,但至今仍主要停留在学术讨论范围中,即便有部分单位进行了尝试,但因为理论上和技术上暂时还有一些问题,这些尝试并没有形成令人信服的依据,还不能向全国的电力系统推广。具体而言,现有电气设备状态维修策略存在如下一些问题:

(1)没有突出状态维修中各项技术的特殊要求。以状态监测技术为例,在尚不能实现或不必要对所有状态参数进行实时(准实时)监测的情况下,状态监测间隔期的选取对状态维修具有相当重要的意义。间隔期太短会导致资源浪费,增加维修成本;间隔期太长,会出现漏检,进一步导致预防性维修的失败。因此,必须合理地确定状态监测的间隔期。而目前对于状态维修中的状态监测技术的研究主要集中在状态监测特征量的选取上,没有对间隔期的确定引起足够的重视。

(2)没有理清状态维修与在线监测、状态维修与故障诊断的关系。一些研究把状态维修简单化或绝对化,前者错误地认为状态维修就是为了延长设备预试和检测周期;后者片面地将状态维修理解为必须以状态在线监测为基础才能实施的维修策略,提高了进行状态维修的门槛,阻碍了相关研究的发展。更为突出的,许多研究没有划清状态维修与故障诊断之间的界线,将故障诊断纳入到状态维修的过程之中,以故障诊断替代状态评估,试图“一步到位”地确定设备故障发生的具体部位、时间、后果等等,大大增加了状态维修的实施难度。

(3)针对电气设备的状态预测技术研究尚不成熟。预测技术在电力系统中目前的研究集中于电力负荷的短期和中长期预测,对设备状态的预测仅在机械领域得到较多的研究和应用。电气设备运行状态参数值既有一定的规律性,又有很强的随机性,

设备在未来某一时刻的参数值常与过去的参数值、当前的运行状况、预测期的气象因素等密切相关。因此,电气设备的状态预测和机械设备的状态预测既有相似之处,又存在一定的差异,需要对其进行具体的研究。

(4)采用基于常权加权的综合评判方法评估电气设备的状态存在固有缺陷。目前主要采用分层加权的方法评估设备状态,首先通过专家评分或经验公式对设备的各个指标或各个部件进行打分,然后根据事先确定的权重逐层加权,得出最终评估结果。但是,当影响设备状态的个别关键因素严重劣化时,经过常权加权的判断可能会得出设备可以继续运行的结果。对于这样的问题,单纯依靠增大其权重是不能解决的。

4 状态维修完全替代定期维修的可能性

电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同。如密封橡胶垫呈现自然老化的规律,而变压器的绝缘缺陷形成有时间因素也有其他因素。

其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢?即能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而是状态维修和定期维修共同存在的局面。

参考文献

[1]邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京:中国电力出版社,2004.

[2]要焕年.电气设备两种维修制度的比较[J].电网技术,1997,21(5):55-56,61.

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关键词:电气设备;故障检测;红外成像仪;

1. 电气设备热故障类型

高压电气设备在正常运行情况下,将有部分电能以不同的损耗形式转化为热能,从而使设备温度升高。这些电能的损耗主要包括以下几种:

1)电阻损耗P=I2R,发热功率与电流平方成正比,这种发热称为电流效应引起的发热;

2)介质损耗P=U2ωCtanδ,发热功率主要取决于电压,这种发热称为电压效应引起的发热;

3)铁损是因铁心的磁滞、涡流现象而产生的电能损耗,这种发热称为电磁效应引起的发热。

这些发热是不可避免的,在设计、制造等环节中已经考虑设备运行时允许的温度升高。但在运行过程中,由于受到大电流、高电压的冲击,环境污染、气温变化等不利因素的影响,在设备的外部或内部的某些薄弱部位往往出现不正常的发热或温度分布异常,并发展成热故障。

通常发热分外部、内部至热两类:外部至热大都数是因电气接头长期暴露在大气中,金属导体表面受电化学腐蚀及因热胀冷缩接触面压力减小使导体连接部位接触不良,形成较大的接触电阻,其发热功率取决于接触电阻与通过的电流;少数是因表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降,其发热功率取决于外绝缘的绝缘电阻与泄漏电流。内部热故障主要发生在导电回路和绝缘介质上,其内部发热机理因设备内部结构和运行状态的不同而异,一般可概括为:导体连接或接触不良、介质损耗增大、电压(场)分布不均匀或泄漏电流过大、因绝缘老化、受潮、缺油等产生局部放电、磁回路不正常等。

大多数属于外部热故障,最突出的是室外铝质导体的联接,高压隔离闸刀断口,设备与母线的联接部位,铜铝导体联接部位最容量生产热故障,占到82.6%,内部至热我们发现了9例。在供电行业故障统计中,内部发热比例很少,这也说明我国电气产品质量在不断提高。

2. 红外成像仪的工作原理与热故障的识别

红外线是一种光线,具有普通光的性质,又是一种热辐射,任何一定温度的物体都会向外发射红外线;当温度变化时,辐射光的波长也会随之变化,由此,通过检测红外热辐射的光波长,来测量特定对象的温度这就是非接触式红外测温基本工作原理,采用由红外线滤镜、感光器件及其他光学和成像系统等构成了完整的红外成像设备。先进的红外成像仪还能自动跟踪发热体最高温度点,温度分辩率达到0.1度。在20米以内的可视距离内,被测物体在屏幕上可清晰地显示物体温度的整体变化,所以可以快速方便地找到设备温度最高点。我们只要通过专业培训,了解电气设备的构造,掌握设备发热的允许标准和常用电气设备正常工作时的红外图谱,用比较、类推的方法就可以识别一般性的热故障。

2.1 外部热故障的判断

外部热故障的致热部位是的,可用热像仪直接测温,且测量值与实际的温度值差别不大,一般可根据测得的温度值或温升值,按照GB/T11022- 1999《高压开关设备和控制设备共同技术要求》规定的温度和温升极限,以及DL/T664- 1999《带电设备红外诊断技术应用导则》中的相对温差判断法来判断缺陷的严重程度。当温度值或温升值接近或稍微超过GB/T11022- 1999标准的规定值时,如此时设备的负荷还较轻,但在还有可能出现更高的负荷的情形下,应定为“重大”或“紧急”缺陷,同时采取相应的措施。

2.2 内部热故障的判断

内部热故障也可用热像仪测温,但由于其致热部位被封闭,小部分热量可能通过导体传递到外部,大部分要通过空气、油、SF6或绝缘纸等介质,再通过金属箱体或瓷套传到其表面,所以其测量值与实际的温度值差别一般较大。由于设备本身结构和致热因素比外部热故障要复杂些,对此类故障的判断分析也显得困难些。应根据DL/T 664- 1999导则中的同类比较法和热谱图比较法来判断,不宜按GB/T11022- 1999标准规定的温度和温升限值或DL/T 664- 1999导则中的相对温差判断法来判断。

3. 设备热故障的早期发现

一般设备故障的形成、发展和发生都具有一定的延续性和规律性,设备状态的未来变化,可以根据以往和现在的状态和相关特征量进行推断。研究表明,用趋势预测法能够及时发现早期热故障,其主要方法和步骤如下:

3.1 按设备运行周期排查

通常我们把电气设备运行周期分为初期、稳定期和劣化期三个阶段。其状态简单分为正常、异常、故障、事故四种。所谓早期发现就是在异常时及时找出问题并及时处理,防止发生事故。在这方面,国外从上世纪70年代就开始研究,通过统计分析,设备在整个服役期限内,发生故障的次数和使用时间之间具有宏观上的分布规律。规纳为:

1)初期阶段:故障率高。原因是设备制造、安装和调试存在问题会暴露,相关人员对设备的操作和维护需要有一个适应的过程。

2)稳定期:故障低。原因是上述问题已解决,会出现突发性故障。

3)劣化期:设备逐渐老化,故障率开始上升。我们通过统计分析,发生热故障的概率符合上述规律。

3.2选取合理的诊断参数、运行年限、负荷电流、导体材质等对可能发生热故障的条件预先排队摸底电气设备一般在运行初期和将到使用年限(电气设备的使用年限一般为20~30年)时,最容易发生故障。原因是设备刚投运,必然会暴露出制造、安装和调试中的留问题,设备运行多年因老化性能下降,出问题的概率就高,因此对这些设备的检测必须认真、细致,同时要知道设备构造,知道哪些部位容量产生热故障,将测量结果与原始资料对比,通过综合分析,可寻找到一些蛛丝马迹。

3.3 选择性能优良的检测设备和适宜的检测时机

对于电压致热设备而言,如当电压互感器整体温升超过2~5℃时,避雷器整体温升1~2℃时,就表明设备存在问题需要处理。如测量仪器性能不高,误差大,就发现不了安全隐患。同时还需选择对仪器干扰最小的天气和设备最可能暴露缺陷的时段测量。因为天气对红外成像测量影响很大,太阳光的直射会使被测温度偏高,光的反射和漫射和红外波相近,形成干扰,风速过快使散热加快,温度偏低,同时空气中的粉尘、湿度都对红外线干扰,因而需选择在早晨或晚上无风晴朗的天气,同时还要考虑在上述条件下的什么时间设备所带负荷最大,至少负荷是在不小于30%的情况下进行测量。如负荷很低,一般早期的热故障在小电流时是检测不到的。

4. 设备热故障的处理

根据历年实测数据统计分析,热故障按温升的高低及对设备的危害程度可分为一般性热故障、严重性热故障和危险性热故障三种:

1)一般性热故障:其导体接点温度范围20℃以上,与相同运行条件的设备相比,该接头有一定的温升,用红外热像仪测量有轻微的热像特征,此种情况应做好记录,引起注意,并加强跟踪,防止故障程度的加深。

2)严重性热故障:发热点温度范围在80℃~180℃之间,热像特征明显,故障处已造成严重热损伤,对设备运行构成严重的威胁,此种故障应严加监视,在缩短监控周期条件下,应尽快安排停运处理。

3)危险性热故障:发热点温度超过180℃,或者最高温度已超过国标GB763- 1990所规定的该材料最高允许值,热像图非常清晰,外观检查可看到严重的烧伤痕迹,并有打火放电现象。该种故障随时可能造成突发性事故,应立即退出运行,彻底检修。

5. 设备热故障的检测周期

为了提高设备运行的可靠性,减低设备运行维护费用,做好热故障的预知性检测十分重要。检测周期应根据电气设备的重要性、电压等级、负荷率、运行历史、环境条件等具体情况确定。带电进行红外检测的特点是简洁明快,准确可靠。

理想的电气设备热故障诊断闭环管理程序,应该是测温――检修――测温、发现故障――处理故障――监督故障的循环过程。

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【关键词】电气设备 故障变电设备 线路 控制电路

一、变电设备引起的故障

(一)变压器绝缘性能下降、气体压力升高。

油浸式变压器的绝缘油与空气相接触时,就会因吸湿、氧化等作用而使绝缘油性能变坏,使变压器线圈的绝缘性能变坏,从而使整个变压器的绝缘性能下降。为了防止上述情况的发生,对于大容量变压器,可在其内部密封氮气,以防止绝缘油氧化。由于线圈的局部过热和局部放电,以及铁心的异常等原因,将会引起变压器内部的温度上升。温度的上升将引起绝缘油热分解和氧化,进而产生异常气体并溶解或滞留于绝缘油中。上述情况较轻时,气体压力将显示异常;如果有异常发热或短路等情况发生,则气体压力将急剧升高,可导致冲击压力继电器动作。为了对上述来自变压器内部的故障实施保护,需要设置双浮子继电器。

(二)变压器、发电机线圈发生短路或接地。

变压器或发电机的线圈发生短路或接地时,其供电电路将被切断,但是这种事故很少发生。首先,对这种类型的事故而言,在现场作紧急处理是不可能的,属于必须回到制造厂进行修理的重大事故。如果是油浸式变压器发生线圈短路或接地事故,则存在从短路部位的烧毁发展成变压器火灾的严重危险。因此,电气设备技术标准中规定,对于额定容量为5MVA以上的变压器,必须设置内部故障保护装置,以便在发生故障时迅速切断供电电路。为了达到上述目的,建议采用比率差动继电器。

(三)停电作业失误。

因需要进行设备检修,一般来说,工厂的变电所每年要进行1~2次的全停电作业。由于平时很少有与变电所设备直接接触的机会,因此检修时需要格外仔细地进行,即使这样,有时还是会发生意想不到的错误。特别需要注意以下几种情况:检修后不要忘记检查设备的接地线是否可靠接好;是否有检修工具等忘记在控制柜内;等等。实际上,上述错误往往是由检修人员的漫不经心造成的,为了防止这些事故的发生,检修作业后恢复确认环节是极其重要的。

二、供电线路引发的事故

(一)变压器中性点接地断线。

单相3线式变压器可以输出两种电压。当3线采用同样粗细的导线时,与单相2线式相比,用铜量可以减少37.5%。单相3线式变压器广泛应用于工厂照明、电热负载,以及满足一般单相负载的电力供应。变压器的一次侧为单相高压、二次侧为210V和105V两个输出电压等级,二次侧的中性线采用B类接地施工。因此,变压器的对地电压小于150V,从安全上来说,还可以在发生高压侧与低压侧混线接触时,防止低压侧电压升高的危险。然而,当接地线已经断线但变压器仍然给负载供电时,这种情况是非常危险的,如果这时其他电压相发生对地短路,则接地线的接地电阻值对于配电线路、变压器及二次侧的设备机器等都将产生很大的影响。

(二)地下高压电缆对地短路事故。

从供电线路的条件、线路的保护、景观上是否合适,以及所需要的经费等方面综合考虑,工厂内部大多采用地下供电方式。因此工厂供电线路是不需要进行外观检验和事故修理的,也正因为如此,电缆敷设场所的温度应能保持稳定,从外伤保护的角度来说敷设场所应该是安全的。

三、控制电路和控制设备引起的故障

控制电路已经进入基本程序控制的软件化阶段,由硬件构成的部分已经变得很少了。利用软件可以实现复杂的控制,使机器设备的操作及故障诊断等都变得很容易实现。但是,由于动作信号较弱,环境温度和噪声对控制信号的影响不能忽视,使得控制电路和控制设备所使用的零部件和保护装置的种类很多,所构成的控制电路也比较复杂,仓库里也必须储备很多备用零部件,以备不时之需。由于控制电路的复杂性,当控制设备发生事故时,从外部进行的调查变得比较困难,一旦发生事故,往往需要一定的调查时间,有时甚至最终也查不出原因。

(一)断路器投入错误。

每当设备进行检验修理或改造作业完工后,需要将断路器重新投入电源,以便确认电路运行是否已恢复正常。生产设备的电源电路由动力电路和控制电路两部分组成。一般来说,应首先激活控制电路的电源,继电器和电磁开闭器不应发生异常动作,在确认没有警报等其他异常情况后,方可投入动力电源。如果将上述操作顺序反过来,一旦存在配线错误,或者具有保持功能的继电器仍然保持着上次操作后的状态,或者切换开关还带着负载等情况,若首先激活动力电路,则有可能发生短路事故或者毫无预期的机器动作,导致发生人身安全事故和设备损伤

(二)线路电容对控制继电器的影响。

表面上看是可编程控制器模块的装配施工,从实际运行来看,有时会出现继电器动作不稳定甚至不动作。另外,常使用传感器来控制远处的电动机,使之起动、制动或调速。当控制线路附件有交流动力线路通过时,动力线路就会在线路电容的作用下在附件的控制线路中产生感应电压,从而对控制装置的正常工作产生不利影响。PLC和DCS等系统进行信号通信时,需要快速处理大量的信息,为了防止上述干扰事故的发生,最好采用不受上述感应作用影响的光缆通信等专用通信方式。

(三)线路绝缘处理不良的影响。

正常运行的设备未经报警就紧急停车,如果出了事故,多数是发生了短路或者对地短路事故,在这种情况下,由于保护装置已经动作,因此事故原因是可以调查清楚的。一般来说,生产线的自动化程度是很高的,有一个运行环节故障停机,整个生产线就会停止运行,这时在中央监控室会发出“停车”警报。只有检修完毕排除故障后,生产线才能恢复正常的运行,如果经常发生停车事故,其原因调查起来就会很困难,但是可以说基本上是电气方面的原因。

四、结论

电气设备的故障会引起电力系统的事故,导致电力系统正常运行的中断。应对电气设备管理模式进行探索,研究更加科学合理的电气设备管理模式,增强电气设备运行的可靠性,提高电力系统的稳定性。

参考文献:

[1]何小宁.住宅电气线路中RCD的故障分析[J].大众用电,2002,05.

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关键词 电力工程;电气设备;保护等级

中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)64-0047-02

1 概述

电气设备是电力系统设备的一个重要组成部分,它的主要组成部分有发电机、短路线、变压器以及最常见的电力线路等。随着科学技术的发展,电力已经成为我们生产生活中不可缺少的一部分,大到工厂大型制造设备,小到日常照明,我们都离不开电。电能通过电气设备来进行转化,让我们能够享受电能带来的诸多便利之处。目前,随着电气设备的增多,用电安全也成为我们日益关注的重点,电气设备是电力系统的一个重要组成部分,我们需要对其安全给予足够的重视,防止出现用电危险。

2 电气设备安全用电基础分析

1)确保电气设备绝缘。这是电气设备保障人身安全以及电气设备能够正常工作的一个前提条件,如果绝缘保障措施不足,电气设备就不应当投入使用。我们可以通过不同的参数来衡量绝缘措施的安全性,例如绝缘电阻,它指的是绝缘体在既定的基础之上的直流电阻,它是用来衡量电气设备绝缘性能的一个最基础的指标,也是我们用来衡量电气安全的一个重要参照物,电阻的安全值应当随着环境等要素的改变而改变;

2)电气设备的安全距离。电气设备所产生的电力磁场有一定的作用范围,我们需要让电气设备与人以及其他导电体之间有一个安全距离,一些大型的电气设备尤其应当引起关注。一般情况下,我们对于配电线以及变电设施等危险性较高的电气设备必须要有一个有效的安全距离,不能够在安全距离以内出现频繁的人员活动;

3)确定合理的安全流量。这主要是与电气设备的用途以及所采用的材料有关,我们应当分析其特点,进而采用一个比较合理的流量。该流量将确保电气设备的正常运行,同时又避免过大的流量对电气设备的安全照成损害。

3 电气设备防护等级分级

我们可以通过IP系统来对电气设备保护等级进行一个评价,在这个套系统中,我们考虑的因素主要是电气设备的防灰尘、防水侵害以及防止碰撞,用不同的数值来表示相对应的等级。一般情况下,我们在IP后添加两个数字来代表电气设备的防护安全级别,数值越高,表示安全系数越大,第一个数字主要代表设备的在防尘方面的效果,第二个数字表示电气设备防水性能。接下来我们就详细介绍不同级别所代表的具体含义。

首先来看防尘方面不同级别所代表的含义:这里一共分为七个级别,最低基本是:0,它代表的含义是该电气设备基本上没有保护;1级别指的是电气设备能够防止超过直径为50mm物质进入电气设备里,我们可以以比较形象的比喻来解释这一现象,那就是我们得手掌是安全的,无法进入电气设备内;2级别情况下,超过12mm的物体无法进入,简单来说我们的手指头都无法进入;3级别可以防止直径超过2.5mm的物质进入,也就是说稍微粗一点的金属丝都进入不了电气设备;4级保护的情况下,只要直径超过1mm的物体都会被隔离,也就是说非常细小的金属丝都无法进入;5级保护可以有效的防尘,它可以确保电气设备内不会出现有害物质堆积的现象;6级保护为最高级,它可以起到防尘的效果,灰尘根本无法进入电气设备,实现真正意义上的防尘保护。

接下来我们看一下防水功能的级别,防水功能共分为9个级别,分别是0-8级。同防尘一样,0级别代表的是毫无防备,电气设备直接在水滴之下;1级防护下,电气设备可以抵抗90度垂直滴入电气设备的水滴,具有最起码的保护功能;2级防护下的电气设备可以基本防止以十五度垂直角而产生的水花喷射;3级防护在2级防护的基础之上进行了提升,可承受水花喷射的角度由15°增加到了60°;4级防护下,电气设备可以经受的住从任何角度喷射的水花,但这并不意味着能够完全防水,它会允许有限的水流进入电气设备;5级保护设施下的能够承受的不仅仅是喷射,而是低压喷水,同样它并不能够完全将水阻止在外,它还是会允许有限的水花进入;6级防水情况与5级基本类似,但水压由低压便成为高压,依旧只会有有限的水花突破防护层进入电气设备;在7级保护中,我们可以将电气设备短时间放入深度低于1m的水中,在半个小时内不会有水进入;8级是防水的最高级别,这种保护可以使电气设备与水绝缘,能够承受长时间的水下浸泡,并且电气设备内部不会有水侵入。

4 电气设备保护设备简介

为了对电气设备进行有效的保护,我们通常采用不同的设备来对其进行保护。接下来本文就对我们常用的设备类型来进行了解。

首先是电气保护遮拦,这个保护主要是防止大状物体接近电气设备,例如人或者动物,它一般情况下需要满足防尘1级保护,这样才能达到保护的目的,这种设备一般应用于干燥的室内电气设备保护。

其次是电气保护阻挡物,它的主要功能是防止意外触电事件发生,在人无意识得接触电气设备时导致人体产生危险。这是在人口密集处放置的电气设备所应当具备,从上述分析来看,我们起码要将其的防护标准提高到2级保护以上,同时注意防水,将防水级别将视电气设备具体环境而确定。

最后是电气保护外壳。前面所阐述的保护装置是比较粗放的保护,电器保护外壳才是最重要的保护装置,他可以从任何角度保护触及带电体的安全,它由绝缘体材料构成,有的还在此基础上附加上具有一定厚度的金属护罩将其包围。我们判断电器设备的防护级别最主要是通过评价该保护外壳进行。

5 提高电气设备保护等级的建议

5.1合理设定电气保护等级

前文所述,电气保护等级由两大类共16个级别构成,我们在选择不同保护级别时,需要考虑电气所处的实际情况。例如,在防尘与防水两方面的选择上,我们对地方差异应当进行充分考虑,北方风沙较大,防尘级别先对与南方而言要高,南方雨水较多,因此防水级别相对北方而言要高。我们不能盲目将防护级别定得太高,要因地制宜,以免造成浪费。

5.2合理配置电气设备内部装置

电气设备主要由散热器、外壳和电气元件构成,我们可以将这些元件进行合理的安排,将主要电气元件分别设置于互相分隔开的第一空间和第二空间内;仅在第一空间的顶部设置散热孔;将所述需要散热的元件安装在印刷电路板上,将该印刷电路板安装在第一空间上以封闭该第一空间,且在该印刷电路板面向第一空间的一侧上不形成布线层。

这种新颖的布局可以再很大程度上提高强化电气设备的散热功能,对于其使用寿命可以得到极大的延伸。最为关键的是,相对于传统电气配置而言,它可以再外部配置相同的情况下,提高电气设备防止人体接近壳内危险部件和防止固体异物进入壳内设备防护等级

参考文献

[1]李璇.浅析电气安全保护措施[J].黑龙江科技信息,2010(7).

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1.变压器冷却剂的选择在变压器的蒸发冷却技术中,冷却剂的选择是这项技术应用的关键。它既要求冷却剂具有很好的传热特性,以便将动能转变为电能,因此又要求冷却剂具有高电击穿强度以及低介质损耗等优良性能,同时必须保证无毒和不燃,还要求与发电机材料或变压器材料具有良好的相容性,一般的制冷剂都不具备这些条件的。在选择制冷剂时,除了以上要求以外外,还要充分考虑其对周围环境的影响。当今世界环境保护问题形势非常严峻,因此作为基础工业的电力能源的发展,必须把环境保护放在首要位置。目前,在全球范围内,蒸发冷却技术在电气设备上的应用,还没有一套完整的、与之相对应的热计算理论,蒸发冷却技术在电气设备上的应用还有待进一步的研究和探索。2.变压器制冷剂的选择在大型电气设备的蒸发冷却技术应用中,制冷剂的选择是又一个关键。在大型电气设备的蒸发冷却技术应用中,要求制冷剂必须具备有汽化潜热较大、介电强度较高、沸点适宜、化学性能稳定、不燃、无腐蚀,同时又不会造成环境污染。在以往,电气设备常用氟利昂系列制冷剂,它具有无毒、流动阻力小、汽化潜热大、粘度小、沸点适宜、耐击穿强度大、无腐蚀性等一系列优点,在很长一段时间里,一直是大型电气设备冷却技术应用首选的冷却介质。但是,氟利昂破坏大气臭氧层,造成“温室效应”的增强,给大气环境带来了很大的破坏,因此已经完全禁用。氟碳液体的电气性能氟利昂接近,但其缺点是沸点高,汽化潜热小。目前世界各国还在继续研究和寻找能满足环境保护,性能更加优良的冷却介质,以便使蒸发冷却技术在大型电气设备的应用得以推广。3.变压器的临界热负荷表面的散热能力是限制变压器过载运行的主要因素。当变压器的表面散热与变压器的工作热负荷两者之间不能达到平衡时,就会使绕组表面的温度升高,变压器就进入膜态沸腾区域,甚至有可能使其表面烧毁,从而出现短路故障。这对于变压器的运作来说是不能允许出现的。因此,必须计算变压器的核态沸腾可以达到的最大热流密度,也即临界热负荷,以及其绕组表面温度。正常情况下,绝缘材料的温度直接决定着变压器的寿命。采用蒸发冷却技术,能够大大的降低绕组表面以及变压器整体的温度,从而使变压器的寿命大大延长,这有利于减少变压器的损耗,对保护环境以及提高经济效益都有很好的现实意义。

蒸发冷却在发电机冷却系统中的应用

发电机在将其他能源转换成电能时,由于电损耗、机械损耗、磁损耗以及其他各种附加损耗,各个部件在工作过程中会产生大量的热量,因此,发电机冷却系统的正常运行,决定着发电机组的正常运行。从某个角度来说,冷却系统的性能决定着增大电机容量的可能性,从发电机的发展可以看出,如果没有在冷却领域取得了重大突破,那么今天的大型电机的制造几乎是不可能的。有效的冷却方式,可以大大地降低发电机各个发热部件的表面温度,因此发电机组的装机容量也得以大大的增强。发电机的发热与冷却技术,是属于工程热力学、传热学、流体力学、电磁学以及电机工程的边缘学科,是属于新兴的技术应用研究。对发电机的发热以及冷却方面的研究,对提高发电机的工作效益以及发电机的寿命都具有重要意义,因此在国际上受到广泛的重视。

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关键词:工业企业;现状;可靠性;诊断;维修;措施;运行;建议

1,引言

随着国民经济的快速发展,国内工业企业规模越来越大,企业内部电力系统结构也越来越复杂,企业用电输配电网规模不断扩大。由于自然、设备和人为等因素,电力系统不可避免地会发生故障,故障后如果不能迅速恢复供电则会造成巨大的经济损失和严重的社会影响。做为核心组成部分的电气设备的可靠性水平是关系整个企业内部电网安全可靠长周期运行的关键问题。系统地研究工业企业电气设备的可靠性运行和防范维修技术,保证企业的安全稳定长周期生产是一个非常重要的研究课题。

2,工业企业用电现状分析

从可靠性逻辑来说,输电网、配电网、用电设备和企业是一种串联关系,用电设备的整个供电通道中的任何一个环节发生故障,都会导致供电的中断。电气设备(如变压器、发电机和电动机)是企业用电系统中非常重要的设备,其运行状态直接影响系统的安全性。长期以来,为确保电力系统安全运行,工业用电行业一直根据电力设备预防性试验规程的规定,对电力设备进行定期的停电试验、检修和维护。这种计划检修是按照预试规程所规定的试验周期、到期必修,而不顾电气设备的实际运行状况,具有很大的盲目性和强制性,容易造成设备的检修不足和过度检修矛盾的产生,这样既浪费了大量的人力物力,又未能有效地检修设备故障。

3、工业企业电气设备可靠性分析

电气设备可靠性,是指设备在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。电气设备故障模式很多,其可靠性的分析也比较复杂。设备的劣化、缺陷的存在虽然有一定的随机性,发展速度也有快有慢,但大多具有一定的发展期,在此期间会产生各种前期征兆,表现为电、光、声、热以及一些化学特性的变化。在进行必要的可靠性分析判断后,根据各种征兆和特点和发展趋势,对电气设备的运行状态做出预测和判断,从而尽早发现设备运行中的潜在故障。

4.工业企业电气设备可靠性诊断

企业电气设备可靠性诊断管理的基本任务是:分析电网、电气设备运行可靠性,以各项可靠性指标来检验规划设计、设备制造、基建安装、生产运行等环节的预期目标和效益,并作为技术进步和技术改造的重要依据。研究和制定可靠性目标,努力提高企业电气设备安全、经济运行水平。它要求既要做好可靠性事件,包括各类故障和检修停运的统计评价,又要做好可靠性指标预测,尤其是将预测和评价结合起来,对比分析找到影响可靠性指标的关键原因和设备的薄弱环节,并实施相应的技术改造工作。具体包含以下内容。

4.1故障分析;

4.2可靠性指标预测;

4.3最优检修和更换周期的确定;

4.3运行方式的可靠性评定;

4.5可靠性技术和管理的教育培训。

保证工业企业电气设备的可靠性管理是一个复杂的涉及广泛知识领域的系统工程,又关系到企业的管理制度,只有给予充分的重视和认真采取各种技术措施,才会有满意的成果。

5,确保工业企业电气设备可靠运行的维修

5.1以可靠性为中心的维修是目前优化维修制度的一种系统工程方法,基本思路是:对系统进行功能与故障分析,明确系统内各故障的后果,用规范化的逻辑决断方法,确定出各故障后果的预防性对策,通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模等手段,在保证安全性和完好性的前提下,以维修停机损失最小为目标化系统的维修策略。

5.2以可靠性为中心的维修,是一种用于确定电气设备在其运行环境下维修需求的方法。通过有效开展可靠性维修可以提高电气设备运行安全性和环境完整性;提高设备运行性能;提高维修成本效益;延长昂贵设备的寿命;提高人员的主观能动性。

5.3对电气设备进行日常的维护。根据每一个单位的生产实际制定设备的日常检查、检修的办法,建立完整的检查、检修制度。根据自己的生产任务自己规定检修时间,这些工作都是由维修工去负责的,对设备进行检查、检修是十分必要的,要确保设备的正常运行,不允许出现由于设备的漏检而造成的事故,争取将事故消灭在萌芽的状态。

5.4对电气设备进行定期的检修。应对电气设备认真执行定期的检修计划。除了正常检修外,还应根据自身的设备的运转情况进行定期的检查、技术测定,制定检修计划,安排时间,实施停产检修计划,对于一些平时不能运行的设备更要加强检修,主要解决设备的零部件磨损,严禁出现零件超负荷运转的现象,对于需要技术鉴定的设备要抓紧时间等,做好每一项对于设备的检修,以确保机电设备的性能处于良好状态。

6,为保证工业企业电气设备可靠运行应采取的措施

6.1可靠性监测工作要进行统一的管理,电气设备可靠性监测分析系统本身运行可靠性欠佳。需要进一步综合分析研究在线诊断技术的实际应用能力,提高设备自检能力,及时发现运行过程中存在的缺陷故障。

6.2提高电气设备运行人员的操作、管理水平,确保及时发现电气设备的初期故障,避免本来很容易解决的问题复杂化,这一方面要通过专业业务素质的培训,另一方面在选择设备时也要考虑到系统的易用性。

6.3解决国家强制性电力设备预防性试验要求和设备可靠性诊断状态不附的矛盾。作为追求经济效益为主要目标的工业企业可先从非重要电气设备开始逐步执行可靠性诊断和维修,在取得一定经验积累再推广。

6.4不断提高工业企业员工自身的业务技术素质,管理设备水平。

6.5保证设备的运行环境。设备运行的环境需要通过完善管理来改善,必要时将人与设备隔离,从而保证设备的安全运行。

6.6加强设备的管理和维护。掌握必要的知识和技能是现在加强设备维护质量的唯一方法。科技在进步,知识在升级,我们也必须丰富自己。才能更好的工作。

6.7正确认识各电气设备的重要J}生。

6.8建立健全各项规章制度。使工业企业电气从业人员的行为有章可循,有制度可以依靠,对他们的行为加以规范和约束。

6.9加强各专业之间的沟通与协调。工业企业自动化控制系统运行不是孤立的,有时一个问题的处理会涉及到多个专业,因此加强各专业的沟通是必要的。

6.10加强设备的维护,必要时及时更新设备。自动化设备一旦投入运行就是二十四小时不间断的运行,因此设备的老化非常快。必须坚持设备巡视制度,发现问题及时处理。

6.11增强员工安全意识。避免在工作过程中出现工作随意的现象。

7、对工业企业电气设备可靠运行的建议

7.1对工业企业电气一次设备如变压器、断路器、开关等设备加装在线监测装置。对这些重要设备的的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备适时的运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电气设备由定期检修向状态检修过度提供保障。

7.2在进行电气设备改造时选择智能化的设备。这样既可以减少维护量,又可为设备的安全稳定运行提供保障。