变电所电气设备运行常见故障类型及原因分析
根据故障现象分析故障原因，是查找电气故障的关键。分析的基础是对电工学的基本理论和控制、接线方式的熟悉程度，某一设备故障产生的原因可能很多，重要的是在众多原因中找出最主要的原因。1、运行温升引起的电气故障(1)对电接触的影响电接触不良是导致许多电气设备故障的重要原因，而电接触部分的温度对电接触的良好性影响极大。【变电所电气设备运行常见故障类型及原因分析】温度过高，电接触两导体表面会剧烈氧化，接触电阻明显增加，造成导体及其附件(零部件)温度升高，甚至可能使触头发生熔焊。由弹簧压紧的触头，在温度升高后，弹簧压力降低，电接触的稳定性更差，容易造成电气触头电弧闪弧灼伤故障。(2)对绝缘材料的影响温度过高，有机绝缘材料将会变脆老化，绝缘性能下降，甚至造成绝缘击穿，材料的使用寿命也将缩短。根据绝缘材料8℃理论，A级绝缘材料在一定温度范围内，每增加8～10℃，材料的使用将寿命缩短50%。对无机绝缘材料的绝缘性能也有明显影响。例如，电瓷的击穿强度在温度为80℃以下时约为250kV/mm;当温度达到100℃时，其击穿强度约为100kV/mm。(3)对电子元器件的影响 高温是许多电子元器件的大敌，如高温可使半测控、保护模块内中的半导体集成元件热击穿，因为温度升高，电子激活程度加剧，使本来不导电的半导体层导通或使电子元件器件的性能变劣，如在偏高的温度下，电子元件的反向导电电流增加，放大倍数减小，导致工作点的漂移，致使工作不正常。2.电动力引起的电气故障(1)较大的电动力可能使导体变形 两根或三根平行导体(如架空线、硬铝母线等)，在较大的短路电流作用下，导体受到吸力或斥力。当这种力超过某一程度时，就会使导体变形、接头松脱、支撑固定件损坏。(2)电动力可能使开关误动作 当流过开关的电流很大(如短路)时，其电动力可能使刀开关自动打开。而刀开关一般没有完善的灭弧装置，不具备断开短路故障的功能。因而这种自动打开属于一种误动作。在电弧作用下，触头可能被烧毁，甚至形成火灾。(3)触头接触处的收缩电动力可能使触头烧损 通常，当载流导体截面沿导体长度(轴向)发生变化时，在截面变小处会产生轴向电动力。这种电动力称为收缩电动力。触头接触处的电动力有使触头受到排斥的趋势，也就是说，收缩电动力使触头接触紧密程度变劣，甚至断开，从而使触头烧损。3.电接触引起的电气故障(1)电接触材料的改变。电接触材料，尤其是开关触头材料，对其导电性、硬度等有着较严格要求。如果不适当地更换了原有的电接触材料，势必影响到电接触的性能。其次，为了弥补某些电接触材料的缺陷，常常在电接触材料表面镀上一层其它的金属，如银、锡、金等。在修理过程中或经过长时间的磨损，使镀层损伤或消失，必然使电接触性能变劣。(2)电接触形式的改变。由于修理或其他原因，使电接触表面不平整或接触面发生位移及方向的变化，从而导致电接触形式的改变，如将面接触、线接触变成了点接触，或点接触变成了面接触、线接触，都可能使电接触不良。(3)电接触压力的降低：弹簧变形、传动机构不到位等，使电接触压力降低。这是电接触不良的重要原因之一。(4)铜—铝导体直接连接引起的电化学腐蚀。铜—铝导体相互直接连接构成铜离子—铝离子的高电位差的电化学时，必然引起电化学腐蚀。是比较多见的。运行时间一长，必然产生电接触故障。(5)电接触表面性能不良。电接触表面上，由于种种原因，覆盖着一层导电性很差的物质，例如金属的氧化物、硫化物等，其电阻率远大于原金属，也可能是覆盖在接触面上的灰尘、污物或接触面间的油膜、水膜等，由此形成了表面膜电阻。它的存在使接触联接电阻增大或引起接触电阻不稳定，甚至破坏电接触连接的正常导电。(6)电接触安装工艺不符合要求。对不同的电接触类型有不同的安装工艺要求，达不到规定的工艺要求和标准，就会使电接触不良。【变电所电气设备运行常见故障类型及原因分析】(7)电接触不良导致电路不通。电接触点是电路中最薄弱的环节，电接触不良是导致电路不通的重要原因。例如，刀开关触头松动、触头未接触、导线联接点未搭接好、导线与设备接线端子联接螺钉松动、锡焊点断开等，常常导致电路不通。又如，某些电接触点从外表上看似乎已接触好，而实际并没有联接好。在电气设备维修中常将这种似接非接的电接触点称为“虚联接点”。接通时断时续。查找“虚联接点”是查找电气设备故障的难点之一。再如，对于某些低电压回路，如果电接触电阻远大于负载电阻，则负载两端的电压会远低于工作电压，负载不能工作。实际上也已构成电路不通的故障。4.湿度引起的电气故障表示空气中水气含量多少的物理量，称为湿度。在一般情况下，人们习惯于采用相对湿度表示空气的潮湿程度。电气工程中，相对湿度大于80%，称为高湿;相对湿度小于40%，称为低湿或干燥。湿度对电气设备的影响主要是绝缘强度、霉菌生长、金属腐蚀与磨损等。(1)湿度偏高，降低了电气设备绝缘强度 空气的湿度增加，一方面使空气的绝缘强度降低;另一方面，空气中的水分附着在绝缘材料的表面，使电气设备的绝缘电阻降低，特别是当空气中的水份渗透到绝缘材料内部或溶解到绝缘油(如变压器油)中时，材料的绝缘性能大大下降，设备的泄漏电流大大增加，甚至造成绝缘击穿，产生电气故障。(2)湿度与长霉 潮湿的空气有利于霉菌孢子发芽生长。这些物质与绝缘材料相互作用后会导致产品绝缘性能下降，对金属起腐蚀作用。一些极细的铜导线，如仪表、继电器的线圈等，在潮湿地区常因长霉发绿而被腐蚀，造成断线事故。特别是对印制电路板和精密仪表的影响较大。5.电压偏移引起的电气故障当电源电压比电气设备额定电压偏高或偏低时，电气设备将因此而受到影响，其影响程度取决于偏移值的大小和持续时间的长短。在严重的情况下，电气设备将因此而产生故障。6.负载不对称引起的电气故障在三相负载不对称情况下，即使三相电源对称，各相负载的电压也会不相等。由于负载不对称，使电源中性点和负载中性点之间的电压Uo≠0，使各相负载不相等。这种负载中性点和电源中性点电位不等，即不重合的现象，称为中性点偏移。很显然，当Uo很大时，必然使负载的某些相电压偏高，造成负载的故障。7.电弧引起的电气故障
电弧的可导电性是造成电气短路事故的重要原因。电弧的弧柱是一束可导电的离子流，且质量轻，可迅速移动和拉长。因此，在三相导体中，若其中一相因某种原因发生电弧，这一电弧可能被吹向(或拉向)另一相，造成相间短路;若导体对地放电形成电弧，这个电弧又不能迅速熄灭，则会造成相对地短路。电弧还可能使开关绝缘油等其他材料产生气体并急剧膨胀，产生爆炸事故。
