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1、第四章 电气设备维修,第一节 电气设备监测与诊断技术,第二节 常用电气设备故障处理与维修技术,第三节 数控设备电气故障诊断与维修技术,第一节 电气设备监测与诊断技术,一、电气设备的绝缘预防性试验,电气设备的绝缘预防性试验是指按规定的实验条件、试验项目和试验 周期进行试验，其目的是通过试验手段，掌握设备的绝缘强度情况，及早 发现电气设备内部隐蔽的缺陷，以便采取措施加以处理，以保证设备的正 常运行，避免造成停电或设备损坏事故。,电气设备的绝缘预防性试验包括以下内容：,（一）绝缘电阻和吸收比测量,（二）介质损耗的测量,（三）直流耐压和泄露电流的测量,直流耐压试验是耐压试验的一种，其试验电压往往高于设
2、备正常工作电 压的几倍，既能考验绝缘的耐压能力，又往往能揭露危险性较大的集中性陷。,进行直流耐压试验时，所以试验电压值通常应参考该绝缘的交流耐压试验电压值，根据运行经验确定。,泄漏电流试验同绝缘电阻试验的原理是相同的。当直流电压加于被试设备时，即在不均匀介质中出现可变电流，此电流随时间增长而逐渐减小，在加压一定时间后趋于稳定，这个电流即为泄漏电流，其大小与绝缘电阻成反比，而兆欧表就是根据这个原理将泄漏电流换算为绝缘电阻画在刻度盘上。,泄漏电流试验同绝缘电阻测量相比具有以下特点：, 试验电压比兆欧表的额定电压高得多，容易使绝缘本身的弱点暴露 出来；, 用微安表监视泄漏电流的大小，方法灵活、灵敏，
3、测量重复性也较 好。测量泄漏电流的接线多采用半波整流电路，其接线如图所示：,（四）交流工频耐压试验,常见的试验接线如图所示：,交流高压电源使由交流电源调压器及高压试验变压器组成的。试验 时应根据被试设备的电容量和试验时的最高电压来选择试验变压器。,具体步骤操作如下：,（1）电压 试验变压器的高压侧额定电压 Ue 应大于试品的试验电压 Us 、即 Ue Us ;而低压侧额定电压应能与现场的电源电压及调压器相 匹配。,（2）电流 试验变压器的额定输出电流 Ie 应大于试品所需的电流 Is ，即 Ie Is 。,（3）容量 试验变压器输出的试验电流及额定电压，即可确定变压器的 容量。,在试验中要注意
4、以下几点：,1）试验前应将试品的绝缘表面擦拭干净。,2）要合理布置试验器具。,3）试验时，调压器应置零位。,4）试验过程中，若发现电压表摆动，毫安表指示急剧增加、绝缘 烧焦或有冒烟等异常现象，应立即降下电压，断开电源，挂接地线， 查明原因。,5）试验前后，应用兆欧表测量试品的绝缘电阻和吸收比，检查试品 的绝缘情况。,交流耐压试验结果的判断方法如下：,1）一般在交流耐压持续时间内，试品不发生击穿为合格，反之为不合格。,2）交流耐压试验结果必须汇同其它试验项目所得的结果进行综合分析判 断。,二、电气设备的绝缘和特性试验,（一）电力变压器试验,1. 测量绝缘电阻和吸收比,（1）测量绕组的绝缘电阻和吸
5、收比,测量绕组的绝缘电阻时，应连同套管一起，依次测量各绕组对地和 其他绕组间的绝缘电阻值，采用空闲绕组接地的方式，以避免各绕组剩余电荷造成的测量误差。,测得的绝缘电阻值不应低于制造厂所测得的70% 。,（2）测量铁心的绝缘电阻,测量前现将铁心接地片拆开，然后分别测量铁心对夹件、方铁、穿心螺 杆和垫脚的绝缘。,测量结果不应低于制造厂所测得的50% 。,2. 测量泄漏电流,3. 工频交流耐压试验,交流耐压试验使考核绝缘强度最有效的方法，它能有效地发现变压器绕 组主绝缘受潮、开裂或绕组松动以及绕组绝缘上附着污物等情况。,4. 测量绕组的直流电阻,通常采用较精密的双臂电桥进行变压器绕组的主流电阻的测量
6、，其目的 是通过三相电阻的平衡性来检查：, 分接开关的接触是否良好；, 绕组或引出线有无折断；, 绕组层间或匝间有无短路现象。,测量泄漏电流的作用与测量绝缘电阻的相似，但因施加电压较高， 故灵敏度较高。,6. 空载试验,变压器空载试验的目的使测量空载损耗和空载电流，空载损耗主要是铁心损耗，空载电流主要是铁心的励磁电流。,7. 短路试验,变压器短路试验 的目的是测量变压器 短路损耗和阻抗电压。 接线如图所示：,5. 电压比试验,电压比试验是在变压器一侧施加电压，用仪表测量另一侧电压，然后 根据测量结果计算电压比。通常采用双电压表法。,（二）交流电动机试验,交流电动机分为同步及异步电动机两类。,1
7、. 测量绝缘电阻和吸收比,测量电动机绝缘电阻时，应先拆开接线盒内连接片，使三相绕组6个端头分开分别测量各相绕组对机壳和各相绕组之间的绝缘电阻。,2. 泄漏电流及直流耐压试验,试验电压的标准为：大修会局部更换绕组时，3倍额定电压；全部更 换绕组时，2.5倍额定电压。,3. 工频交流耐压试验,试验电压标准为：大修或局部更换绕组时，1.5倍额定电压，但 不低于1000V ；全部更换绕组时，2倍额定电压再加上1000V，但不低 于1500V 。,4. 测量绕组直流电阻,直流电阻测量工具为精密的双臂电桥。,测量结果经满足：电动机三相的相电阻与其三相平均值之比相差不超过5% 。,5. 电动机空转检查和空载
8、电流的测定,在检查电动机空载状态的同时，应用电流表或钳形电流表测量电动机的 三相空载电流。,(三) 开关电器试验,2. 低压开关试验,接触器和磁力启动器还要进行交流耐压试验，试验的部位使：主回路对 地；主回路极与极之间；主回路进线与出线之间；控制与辅助回路对地之间。,三、电气设备的温度监测和老化试验,（一）温度监测,2. 电动机的温度监测,测量电动机的温度，可以根据温升情况发现下列故障，如轴承过热、负 荷不平衡、线圈断路或短路、过负荷、绝缘状态劣化、接头焊接不牢、冷却 管堵塞或不畅等。,（二）老化试验,所谓老化是指电气设备在运行过程中，其绝缘材料或绝缘结构因承受 热、电和机械应力等因子的作用使
9、性能逐渐变化，最后导致损坏。,1. 热老化试验,热老化是以热为主要老化因子而使绝缘材料或绝缘结构的性能发生不 可逆变化。,有机绝缘材料在热的作用下发生着各种化学变化，包括氧化、热裂解、 热氧化裂解以及缩聚等这些化学反应的速率决定了材料的热老化寿命。,（2）热老化试验方法,热老化试验常把温度作为变量，用提高温度来缩短试验时间达到加速老 化的目的。而其它因子（如机械应力、潮湿、电场以及周围媒质的作用）则 维持在工作条件下的最高水平，在热暴露温度改变时也应维持不变。,（1）热老化试验原理及实验设备,2. 电老化试验,电老化是以电应力为主要老化因子而使绝缘材料或绝缘结构的性能发 生不可逆的变化。这些老
10、化效应形式有：局部放电效应、电痕效应、树枝效 应和电解效应等，它们有时单独作用，有时是联合作用。,下面以局部放电效应为例介绍由局部放电产生的电老化及其试验方法：,（1）电老化机理与影响电老化寿命的因素,局部放电对绝缘材料有很大危害，它引起绝缘材料性能下降，直至绝缘 完全被损坏。不同绝缘材料的电老化寿命也不同，其在放电作用下的老化速 率除材料本身的结构以外还受到频率、电场强度、温度、相对湿度和机械应 力等因素的影响。,恒定场强下寿命与场强的关系式，即电老化寿命定律：,（2）电老化试验的方法,主要方法是：击穿法，即在材料上加一定电压，直到材料击穿，记下 所经历的时间，即失效时间；然后根据不同电压（
11、或场强）下获得材料失效时间绘制寿命曲线，即场强-寿命关系线。,第二节 常用电气设备故障处理与维修技术,一、电力变压器常见故障与维修技术,（一）电力变压器运行中的故障与处理方法,1. 异常响声,变压器没有转到部件，是静止设备，但它在加上电源后，由于呈周期性 变化的磁通在铁心中通过，由交变磁场引起的电磁力会使铁心振动而发出连 续均匀的“嗡嗡”声，俗称交流声，这是正常的。,有较大而均匀的“嗡嗡”声，或随负载的急剧变化，呈现“割割割”的 间歇响声时，可能是外加电压过高，检查证实后，应设法降低电压。,有“嘶嘶”声时，说明变压器表面有闪络，检查套管是否太脏或有裂 纹。若套管无闪络，则可能时变压器内部有问题
12、。,2. 温度异常,若发现变压器上层油温升高超过85 时，应首先检查校对温度计指示是否正确，检查变压器冷却系统的运行情况是否正常。,若无问题，则可能负载过大，应降低负载 ，或者可能是三相负载不平 衡，可调整三相负载的分配。,若以上几项均正常，而温度继续上升，则要考虑是否起因于变压部故障。,3. 油味异常,若发现变压器枕油的油面较当时油温应有的油面低时，应加油。,若听到运行中变压器发出很大且不均匀的响声，夹有爆裂和“咕 噜咕噜”声，表明有击穿现象，应立即停电修理。,若油面因温度升高而逐渐升高，当油面高出规定油面时，应放油至适 当高度，以免溢出。,另外，因渗漏油、放油未补充或气温急剧下降等原因造成
13、油位指 示器看不到油位，都应将变压器退出运行，以便检查及补油。,4. 储油柜喷油或防爆管喷油,当出现储油柜喷油或防爆管薄膜破碎喷油，表明变压器内部已有严重损 伤，喷油使油面下降到一定程度时，瓦斯保护动作使变压器两侧断路器 跳闸。若瓦斯保护未动，油面低于箱盖时，由于引线对油箱绝缘的降低，发出“吱吱”的放电声。此时应切断变压器的电源，防止事故扩大。,5. 油色变化过甚,目前，我国生产的变压器油有10号、25号、45号三个牌号，新油呈亮 黄色或天蓝色。,6. 套管有严重的破损和放电现象,套管瓷裙严重破损和裂纹，或表面有放电及电弧的闪络时，会引 起套管的击穿。由于此时发热很剧烈，套管表面膨胀不均而使套
14、管爆炸， 此时变压器应停止运行，更换套管。,7. 变压器着火,（二）电力变压器维修技术,1. 吊心检查,检修步骤如下：,1）用干净的变压器油冲洗铁心、绕组和其它表面上的油泥和积垢。,2）检查器身及箱盖的全部螺栓、螺母，对松动的加以紧固。,3）检查变压器绕组是否有松动、变形或移位现象，绕组层间衬垫是 否完整、牢固，木夹件是否完好。,4）检查铁心是否整齐、紧密，硅钢片涂膜是否完好，颜色有无 异常；检查铁心是否牢固而有效，铁心与绕组间的油道是否畅通。,5）检查线圈的引出线应无打结和弯曲现象，应包扎严密、牢固、焊接 良好。,3. 变压器油的处理,（1）变压器油的净化,变压器油的净化主要是通过过虑，除掉
15、油的水分和杂质。,（2）变压器油的再生,对于变压器油经长期氧化而造成的酸值升高、色泽变暗，不能用过滤的方法消除，而需要用其它方法除掉氧化产生的酸性物质。,二、电动机常见故障与维修技术,（一）电动机运行时的常见故障及处理方法,主要故障如下：,1. 通电后电动机不能转动，但无异响，也物异味和冒烟,处理方法：,仔细检查电源回路开关，接线盒是否有松脱、断点，若有，予以修复；,检查熔丝情况，若熔断，可更换新熔丝；,调整过电流继电器的整定值，使其与电动机配合；,仔细检查控制回路的接线情况，若错误，则依据原理接线图 正确接线。,2. 通电后电动机不转，然后熔丝熔断,措施：,检查刀开关是否有一相未合好或电源回
16、路有一相断丝；,检查定子绕组电阻值及绝缘情况，查出短路点，予以修复；,更换截面较大的熔丝；,检查电源线，消除故障点。,3. 通电后电动机不转，但发出低沉的“嗡嗡”声,措施：,检查电源接线，是否将规定的联结并予以纠正；,检查电源和定子、转子绕组，查明断点，予以修复；,检查绕组极性，判断绕组首末端是否正确；,减少负载，消除机械故障。,4. 电动机起动困难，带负载运行时转速低于额定值,检查笼型转子断点，采用正确的方法进行修复或予以更换；,用万用表检查绕组断线处，并予以排除；,调整电刷压力及改善电刷与集电环接触面；,选择较大容量的电动机或减轻负载。,5. 电动机空载或负载时，电流表指针来回摆动,原因：,绕线式转子发生一相断路或电刷、集电环短路装置接触不良；,笼型转子断线或开焊。,措施：,用万用表检查电动机输入端的电源电压，是否将 联结误为 联结；,7. 电动机运行时响声不正常，有异响,6. 运行中电动机，回路电流正常，但温升超过规定值,原因：,电动机的通风散热冷却系统发生故障。,8. 运行中电动机振动较大,措施：,
