电气故障排除快速处理手册

电气故障排除快速处理手册TOC\o"1-2"\h\u26008第1章电气故障诊断基础 3257841.1故障诊断方法与流程 3189621.1.1故障诊断方法 3136361.1.2故障诊断流程 460421.2常用诊断工具及设备 4255431.2.1通用工具 4186591.2.2专用工具 448861.3安全操作注意事项 41174第2章低压配电系统故障排除 5188742.1断路器故障诊断 5203732.1.1故障现象 560442.1.2诊断方法 5262202.1.3处理措施 5108172.2接触器故障诊断 579782.2.1故障现象 5193642.2.2诊断方法 5325782.2.3处理措施 5269362.3线路短路和接地故障处理 6197392.3.1故障现象 6275392.3.2诊断方法 6254642.3.3处理措施 611470第3章变压器故障排除 6319793.1变压器绕组故障诊断 627283.1.1绕组短路故障诊断 681583.1.2绕组开路故障诊断 6150783.2变压器油质故障处理 7225303.2.1油质老化处理 7316213.2.2油中气体分析 741333.3铁芯与结构件故障处理 7178533.3.1铁芯故障处理 7142653.3.2结构件故障处理 78683第4章电动机故障排除 8311244.1电动机启动故障诊断 8275974.1.1电源故障检查 8137464.1.2启动设备检查 845494.1.3电动机本体检查 8158684.2电动机运行中故障诊断 8284024.2.1异常声音诊断 857384.2.2温升异常诊断 880404.2.3电动机振动诊断 8150864.3电动机维修与保养 8263164.3.1电动机维修 8169134.3.2电动机保养 917689第5章PLC控制系统故障排除 9105395.1PLC硬件故障诊断 9292845.1.1电源故障诊断 9162815.1.2CPU故障诊断 94635.1.3输入/输出模块故障诊断 941885.1.4通信模块故障诊断 9115385.2PLC软件故障诊断 9261255.2.1程序错误诊断 954355.2.2参数设置错误诊断 1089645.2.3软件兼容性诊断 10272945.3传感器与执行器故障处理 10143725.3.1传感器故障处理 10156225.3.2执行器故障处理 105810第6章电力电子设备故障排除 10324216.1整流器故障诊断 1077026.1.1故障现象 10223626.1.2诊断步骤 10195796.1.3故障处理 1149266.2逆变器故障诊断 11291026.2.1故障现象 1137476.2.2诊断步骤 11239756.2.3故障处理 11212146.3变频器故障处理 1242566.3.1故障现象 12293356.3.2诊断步骤 12247476.3.3故障处理 1227001第7章发电机故障排除 12269107.1发电机励磁系统故障诊断 1288207.1.1故障现象 12313207.1.2故障原因 1284267.1.3故障诊断步骤 12134787.1.4故障处理方法 13277847.2发电机冷却系统故障处理 1339217.2.1故障现象 1373177.2.2故障原因 13217907.2.3故障诊断步骤 1317837.2.4故障处理方法 13106907.3发电机轴承与绝缘故障处理 13307957.3.1故障现象 1320827.3.2故障原因 14178497.3.3故障诊断步骤 14264477.3.4故障处理方法 1420078第8章电力线路故障排除 14257578.1架空线路故障诊断 14291548.1.1故障现象 148438.1.2诊断方法 14269658.1.3故障处理 14221668.2电缆线路故障诊断 1597668.2.1故障现象 15207798.2.2诊断方法 1592018.2.3故障处理 1534058.3防雷与接地故障处理 15216608.3.1故障现象 15151628.3.2诊断方法 15157938.3.3故障处理 153975第9章电气设备保护与接地故障排除 16229789.1过电流保护故障处理 1665429.1.1故障现象 1696369.1.2故障原因 16271749.1.3故障处理步骤 16165789.2缺相保护故障处理 16300109.2.1故障现象 162229.2.2故障原因 16115169.2.3故障处理步骤 1674119.3接地保护故障诊断 1730139.3.1故障现象 17287009.3.2故障原因 17107219.3.3故障处理步骤 177331第10章电气故障排除案例解析 17994710.1典型故障案例分析 172269910.2复杂故障诊断与处理 181075510.3预防性维护与故障预防策略 18第1章电气故障诊断基础1.1故障诊断方法与流程1.1.1故障诊断方法电气故障诊断主要包括直观诊断法、测量诊断法、信号处理诊断法及人工智能诊断法等。以下为各类方法的简要介绍：（1）直观诊断法：通过观察故障现象、嗅闻异常气味、听取异常声音等，对故障进行初步判断。（2）测量诊断法：利用电压表、电流表、万用表等仪器，对电气系统进行参数测量，分析测量结果，确定故障部位。（3）信号处理诊断法：对电气系统产生的信号进行处理，如频谱分析、小波分析等，以获取故障特征。（4）人工智能诊断法：利用人工智能技术，如神经网络、模糊逻辑等，对电气故障进行智能诊断。1.1.2故障诊断流程电气故障诊断流程如下：（1）收集故障信息：包括故障现象、设备运行参数、维护保养记录等。（2）分析故障原因：根据故障信息，结合设备原理和经验，分析可能的故障原因。（3）制定诊断方案：选择合适的诊断方法，确定诊断步骤和所需工具设备。（4）实施诊断：按照诊断方案，进行实际测量、信号处理等操作。（5）确定故障部位：根据诊断结果，找出故障原因和部位。（6）故障处理：针对确定的故障部位，采取相应措施进行修复。（7）验证效果：修复后，验证故障是否已消除，保证设备正常运行。1.2常用诊断工具及设备1.2.1通用工具（1）电压表：用于测量电压，判断电路是否正常。（2）电流表：用于测量电流，分析电路负载和设备运行状态。（3）万用表：集电压、电流、电阻等多种测量功能于一体，适用于多种故障诊断场景。（4）绝缘电阻表：用于测量绝缘电阻，判断设备绝缘状态。1.2.2专用工具（1）示波器：用于观察信号波形，分析电路故障。（2）红外热像仪：检测设备运行过程中的温度变化，发觉异常热点。（3）局部放电检测仪：用于检测设备局部放电现象，预防故障发生。1.3安全操作注意事项（1）在操作前，务必了解设备的工作原理、操作规程和安全注意事项。（2）进行故障诊断时，保证设备处于断电状态，防止触电。（3）使用测量工具时，遵循正确的测量方法和步骤，避免因操作不当导致的测量误差。（4）在操作过程中，注意个人防护，佩戴绝缘手套、绝缘鞋等防护用品。（5）发觉异常情况时，立即停止操作，及时汇报，切勿擅自处理。（6）定期对诊断工具进行维护和校验，保证其功能可靠。第2章低压配电系统故障排除2.1断路器故障诊断2.1.1故障现象断路器无法正常合闸或分闸，导致电路无法正常供电或无法切断电源。2.1.2诊断方法（1）检查断路器外观，确认是否存在明显损伤或烧毁痕迹。（2）使用万用表测量断路器接线端子，判断触点接触是否良好。（3）检查断路器内部机构，确认弹簧、脱扣器等部件是否损坏或卡涩。（4）检测断路器动作特性，如动作时间、动作电流等参数是否符合规定。2.1.3处理措施（1）对损坏的断路器进行更换。（2）清洁断路器接线端子，保证接触良好。（3）对内部机构进行维修或更换损坏部件。（4）调整断路器动作特性，使其恢复正常工作状态。2.2接触器故障诊断2.2.1故障现象接触器无法吸合或吸合后无法释放，导致电路无法正常通断。2.2.2诊断方法（1）观察接触器外观，检查是否有烧毁、变形等现象。（2）使用万用表测量接触器线圈电阻，判断线圈是否损坏。（3）检查接触器触点，确认触点接触是否良好，有无氧化、烧蚀等现象。（4）检查接触器铁芯，确认是否存在卡涩或损坏情况。2.2.3处理措施（1）更换损坏的接触器。（2）对接触器线圈进行维修或更换。（3）清洁接触器触点，去除氧化层，保证接触良好。（4）修复或更换接触器铁芯，消除卡涩现象。2.3线路短路和接地故障处理2.3.1故障现象线路发生短路或接地故障，导致电流过大，甚至引发火灾。2.3.2诊断方法（1）检查线路绝缘，查找短路或接地的具体位置。（2）使用绝缘电阻表测量线路绝缘电阻，判断绝缘状况。（3）分析故障发生时的负载状况、环境因素等，找出故障原因。2.3.3处理措施（1）对短路或接地故障点进行修复，如更换损坏的电缆、设备等。（2）加强线路绝缘，防止类似故障再次发生。（3）优化线路布局，避免交叉、重叠等不规范的布线方式。（4）定期对线路进行检查和维护，保证线路安全运行。第3章变压器故障排除3.1变压器绕组故障诊断3.1.1绕组短路故障诊断绕组短路故障是变压器常见的故障类型，可通过以下方法进行诊断：（1）外观检查：观察变压器是否存在变形、焦糊等异常现象。（2）绝缘电阻测试：测量绕组间及绕组对地的绝缘电阻，若绝缘电阻低于规定值，则可能存在绕组短路故障。（3）直流电阻测试：测量绕组的直流电阻，若测试结果与正常值相差较大，则可能存在绕组短路故障。（4）交流耐压测试：对绕组进行交流耐压测试，若测试不合格，则可能存在绕组短路故障。3.1.2绕组开路故障诊断绕组开路故障可通过以下方法进行诊断：（1）外观检查：观察绕组是否存在断股、烧毁等异常现象。（2）绝缘电阻测试：测量绕组的绝缘电阻，若绝缘电阻远高于正常值，则可能存在绕组开路故障。（3）直流电阻测试：测量绕组的直流电阻，若测试结果远大于正常值，则可能存在绕组开路故障。（4）短路试验：对绕组进行短路试验，观察电流变化，若电流远小于正常值，则可能存在绕组开路故障。3.2变压器油质故障处理3.2.1油质老化处理（1）更换新油：当油质老化严重时，应及时更换新油。（2）油再生处理：对老化油进行再生处理，以恢复其功能。（3）定期检测：加强油质检测，掌握油质变化情况，及时处理。3.2.2油中气体分析（1）油中气体含量检测：通过油中气体含量分析，判断变压器内部是否存在故障。（2）故障类型判断：根据油中气体含量及比值，判断故障类型，如放电、过热等。（3）故障处理：针对不同故障类型，采取相应处理措施，如更换绕组、修复绝缘等。3.3铁芯与结构件故障处理3.3.1铁芯故障处理（1）铁芯短路故障：检查铁芯接地的可靠性，对短路部位进行修复。（2）铁芯过热故障：检查铁芯冷却系统，保证通风良好，降低铁芯温度。（3）铁芯片损坏：更换损坏的铁芯片，保证铁芯完整。3.3.2结构件故障处理（1）油箱及附件：检查油箱及附件是否存在漏油、变形等故障，及时修复。（2）潮湿、腐蚀：对受潮、腐蚀的结构件进行除湿、除锈处理，提高其使用寿命。（3）连接部位：检查连接部位是否存在松动、过热等故障，及时处理。第4章电动机故障排除4.1电动机启动故障诊断4.1.1电源故障检查检查供电电源电压是否稳定，确认电压值是否在电动机额定电压范围内。检查电源线路是否存在断路、短路、接触不良等故障。确认电源开关、熔断器等元件是否正常工作。4.1.2启动设备检查检查启动方式（直接启动、星三角启动、自耦启动等）是否适合电动机。检查启动设备（如启动按钮、接触器、继电器等）是否正常。对于变频启动，检查变频器参数设置是否正确，保证变频器工作正常。4.1.3电动机本体检查检查电动机接线盒是否紧固，接线是否正确、牢靠。检查电动机转子是否卡阻，轴承是否损坏。检查电动机绝缘电阻是否符合要求。4.2电动机运行中故障诊断4.2.1异常声音诊断判断声音来源，如轴承、风扇、电动机壳体等。分析声音性质，如嗡嗡声、尖锐声等，判断故障原因。4.2.2温升异常诊断检查电动机负载是否过大，是否长时间超负荷运行。检查电动机通风系统是否畅通，散热条件是否良好。检查电动机接线端子是否过热，接触是否良好。4.2.3电动机振动诊断检查电动机基础是否稳固，地脚螺栓是否紧固。检查电动机转子是否平衡，轴承是否损坏。检查传动系统（如联轴器、传动带等）是否安装正确，是否存在磨损、松弛等问题。4.3电动机维修与保养4.3.1电动机维修定期检查电动机的运行状态，发觉异常及时排除。更换损坏的电动机部件，如轴承、风扇、绝缘材料等。对于长期停用的电动机，使用前应进行全面的检查和试验。4.3.2电动机保养定期对电动机进行清洁，保持电动机表面及通风系统清洁。检查并紧固电动机的地脚螺栓、接线端子等。定期对电动机轴承进行润滑，保证轴承运行正常。按照电动机的使用寿命，定期进行绝缘测试，保证电动机的绝缘功能。第5章PLC控制系统故障排除5.1PLC硬件故障诊断5.1.1电源故障诊断检查PLC电源模块输出电压是否正常；确认电源线连接是否牢固，有无损坏或短路现象；检测电源模块散热风扇是否正常工作。5.1.2CPU故障诊断检查CPU模块指示灯是否正常；通过编程软件监控CPU运行状态，诊断是否存在死机或异常复位现象；检查CPU模块与其他模块的连接是否正常。5.1.3输入/输出模块故障诊断检查输入/输出模块指示灯是否正常；使用测试仪器检测输入/输出信号是否正常；检查输入/输出模块与传感器、执行器的连接线是否正常。5.1.4通信模块故障诊断确认通信模块指示灯是否正常；检查通信线路连接是否正常，排除短路、断路等现象；通过编程软件检查通信参数设置是否正确。5.2PLC软件故障诊断5.2.1程序错误诊断检查程序逻辑是否正确，排除语法错误、逻辑错误等；使用编程软件的调试功能，逐步执行程序，查找错误；对程序进行备份，以便在排除故障后恢复。5.2.2参数设置错误诊断核对输入/输出地址分配是否正确；检查定时器、计数器等参数设置是否准确；确认通信参数、波特率等设置是否正确。5.2.3软件兼容性诊断确认编程软件版本与PLC硬件版本是否匹配；更新编程软件和PLC固件至最新版本；检查第三方通信协议是否与PLC兼容。5.3传感器与执行器故障处理5.3.1传感器故障处理检查传感器电源是否正常，连接线是否损坏；使用万用表等工具检测传感器信号输出是否正常；更换损坏的传感器，并进行相应的参数调整。5.3.2执行器故障处理检查执行器电源是否正常，连接线是否损坏；使用测试仪器检测执行器动作是否正常；检查执行器控制信号是否正常，排除控制线路故障；更换损坏的执行器，并进行相应的参数调整。第6章电力电子设备故障排除6.1整流器故障诊断6.1.1故障现象整流器常见故障现象包括输出电压不稳定、输出电流异常、设备过热、噪声过大等。6.1.2诊断步骤（1）检查输入电源：确认输入电源的电压和频率是否符合设备要求。（2）检查整流桥：检查整流桥元件是否存在损坏、接触不良、温度异常等情况。（3）测量输出电压和电流：使用万用表测量整流器输出电压和电流，判断是否在规定范围内。（4）检查滤波电容：检查滤波电容是否存在漏液、鼓包、容量下降等现象。（5）检查散热器：检查散热器是否存在堵塞、风扇故障等情况，保证散热良好。6.1.3故障处理（1）更换损坏的整流桥元件。（2）修复或更换输入电源。（3）更换滤波电容。（4）清理散热器，修复风扇故障。6.2逆变器故障诊断6.2.1故障现象逆变器常见故障现象包括输出电压异常、输出频率不稳定、设备过热、噪音过大等。6.2.2诊断步骤（1）检查输入电源：确认输入电压和频率是否符合设备要求。（2）检查逆变桥：检查逆变桥元件是否存在损坏、接触不良、温度异常等情况。（3）测量输出电压和频率：使用示波器等仪器测量逆变器输出电压和频率，判断是否在规定范围内。（4）检查控制电路：检查控制电路是否存在元件损坏、线路短路或断路等情况。（5）检查散热器：检查散热器是否存在堵塞、风扇故障等情况，保证散热良好。6.2.3故障处理（1）更换损坏的逆变桥元件。（2）修复或更换输入电源。（3）修复或更换控制电路。（4）清理散热器，修复风扇故障。6.3变频器故障处理6.3.1故障现象变频器常见故障现象包括无法启动、运行中突然停止、输出频率不稳定、过流、过压等。6.3.2诊断步骤（1）检查输入电源：确认输入电压和频率是否符合设备要求。（2）检查变频器内部电路：检查内部电路是否存在短路、断路、元件损坏等现象。（3）检查控制电路：检查控制电路是否存在短路、断路、元件损坏等情况。（4）测量输出电压和频率：使用示波器等仪器测量变频器输出电压和频率，判断是否在规定范围内。（5）检查散热器：检查散热器是否存在堵塞、风扇故障等情况，保证散热良好。6.3.3故障处理（1）更换损坏的内部电路元件。（2）修复或更换输入电源。（3）修复或更换控制电路。（4）清理散热器，修复风扇故障。（5）根据故障代码进行相应的参数调整或复位。第7章发电机故障排除7.1发电机励磁系统故障诊断7.1.1故障现象发电机输出电压不稳定，励磁电流异常，励磁系统温度过高或过低。7.1.2故障原因（1）励磁电源故障：包括电源电压波动、电源线路故障等。（2）励磁调节器故障：包括调节器内部元件损坏、调节器参数设置不当等。（3）励磁机故障：包括励磁机转子绕组短路、绝缘老化等。（4）励磁变压器故障：包括励磁变压器绕组短路、绝缘损坏等。7.1.3故障诊断步骤（1）检查励磁电源电压和线路，确认电源是否正常。（2）检查励磁调节器，调整参数，观察输出是否稳定。（3）对励磁机进行绝缘测试，检查转子绕组是否损坏。（4）对励磁变压器进行绝缘测试，检查绕组是否损坏。7.1.4故障处理方法（1）对励磁电源进行维修或更换，保证电源稳定。（2）更换损坏的励磁调节器内部元件，调整参数至合适范围。（3）对励磁机转子绕组进行修复或更换，提高绝缘功能。（4）对励磁变压器进行维修或更换，保证正常运行。7.2发电机冷却系统故障处理7.2.1故障现象发电机温度过高，冷却水流量不足，冷却系统噪音过大。7.2.2故障原因（1）冷却水泵故障：包括水泵损坏、叶轮磨损等。（2）冷却水管道堵塞：包括管道内壁结垢、异物堵塞等。（3）散热器故障：包括散热器内部堵塞、散热片损坏等。（4）冷却风扇故障：包括风扇叶片损坏、电机故障等。7.2.3故障诊断步骤（1）检查冷却水泵，确认是否损坏或叶轮磨损。（2）观察冷却水流量，检查管道是否堵塞。（3）检查散热器，确认散热器内部是否堵塞或散热片损坏。（4）检查冷却风扇，确认风扇叶片和电机是否正常。7.2.4故障处理方法（1）更换冷却水泵，保证水泵正常运行。（2）清洗冷却水管道，去除堵塞物，恢复水流量。（3）清洗或更换散热器，提高散热效率。（4）更换冷却风扇叶片或电机，保证冷却效果。7.3发电机轴承与绝缘故障处理7.3.1故障现象发电机运行时振动过大，轴承温度过高，绝缘功能下降。7.3.2故障原因（1）轴承损坏：包括轴承磨损、润滑不足等。（2）轴承安装不当：包括轴承间隙过大或过小、轴承座安装不平等。（3）绝缘材料老化：包括绝缘子、绝缘套管等老化、破损。（4）绝缘功能下降：包括绝缘电阻降低、绝缘层脱落等。7.3.3故障诊断步骤（1）检查轴承，观察轴承磨损程度和润滑情况。（2）检查轴承安装，确认轴承间隙和安装是否正确。（3）对绝缘材料进行检查，观察是否老化或破损。（4）测量绝缘电阻，判断绝缘功能是否下降。7.3.4故障处理方法（1）更换损坏的轴承，保证轴承正常运行。（2）重新安装轴承，调整间隙，保证安装正确。（3）更换老化的绝缘材料，提高绝缘功能。（4）对绝缘层进行修复或更换，保证绝缘功能达标。第8章电力线路故障排除8.1架空线路故障诊断8.1.1故障现象架空线路故障通常表现为电力传输中断、电压不稳定、电流异常等现象。8.1.2诊断方法（1）观察法：通过现场观察，检查导线、绝缘子、金具等部件是否有明显的破损、短路、断线等故障现象。（2）仪器检测法：使用红外热像仪、高压检测仪器等设备对架空线路进行检测，分析故障原因。（3）故障录波分析法：利用故障录波器记录故障时刻的电压、电流波形，分析故障类型和位置。8.1.3故障处理（1）针对短路、断线等明显故障，及时更换损坏的部件。（2）针对绝缘子污闪、放电等故障，进行清扫、更换或维修。（3）针对线路走廊内的树木、违章建筑等影响线路安全运行的障碍物，进行清理或整改。8.2电缆线路故障诊断8.2.1故障现象电缆线路故障通常表现为电压降低、短路、断线等现象，严重时可能导致火灾。8.2.2诊断方法（1）外观检查法：检查电缆本体、附件及终端是否有破损、渗漏油、过热等异常现象。（2）绝缘电阻测试法：使用绝缘电阻表测量电缆的绝缘电阻，判断绝缘状况。（3）脉冲反射法：利用脉冲反射原理，通过测量反射波形，判断电缆故障类型和位置。8.2.3故障处理（1）针对电缆本体故障，进行修复或更换。（2）针对附件故障，如终端、接头等，进行解体检查、维修或更换。（3）针对电缆线路过载、短路等故障，检查保护装置动作是否正常，调整保护定值。8.3防雷与接地故障处理8.3.1故障现象防雷与接地故障可能导致设备损坏、电力系统运行不稳定，甚至引发火灾。8.3.2诊断方法（1）检查防雷设备：检查避雷针、避雷带、防雷器等设备是否完好，接地电阻是否符合要求。（2）检查接地系统：对接地线路、接地体进行检测，判断接地电阻是否合格。（3）分析故障记录：分析故障时刻的电压、电流波形，判断故障原因。8.3.3故障处理（1）更换损坏的防雷设备，保证其正常运行。（2）对接地系统进行整改，提高接地电阻，降低接地电阻的不合格率。（3）对受雷击设备进行维修或更换，保证电力系统安全稳定运行。第9章电气设备保护与接地故障排除9.1过电流保护故障处理9.1.1故障现象过电流保护动作频繁或失效，电气设备运行不稳定。9.1.2故障原因（1）过电流保护装置设置不当；（2）电流互感器故障或接线错误；（3）设备负载过大或短路；（4）保护装置内部元件损坏。9.1.3故障处理步骤（1）检查保护装置设置是否正确，调整合适的动作电流；（2）检查电流互感器，确认其准确度级、变比误差和角度误差是否符合要求，排除接线错误；（3）分析负载情况，减小负载或排除短路故障；（4）对保护装置内部进行检查，更换损坏的元件。9.2缺相保护故障处理9.2.1故障现象缺相保护动作或无法启动，电气设备运行异常。9.2.2故障原因（1）缺相保护装置设置不当；（2）相序接线错误；（3）电压互感器故障；（4）保护装置内部元件损坏。9.2.3故障处理步骤（1）检查缺相保护装置设置，调整合适的动作参数；（2）核对相序接线，保证正确无误；（3）检查电压互感器，确认其功能良好；（4）对保护装置内部进行检查，更换损坏的元件。9.3接地保护故障诊断9.3.1