陈建激（中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂维修大队）
摘要：随着油田开发范围的扩大，低压电气设备得到了广泛的应用。同时存在话多故障问题，我们需要从低压电气设备运行的实际情况出发，通过分析低压电气设备运行过程中存在的问题，制定故障排除对策。本文介绍了油田低压电气设备的选型，阐述了常用低压电气设备主要故障原因分析，为故障排除打下了良好的基础。
关键词：低压电气设备故障诊断原因分析
1油田低压电气设备的选型
1.1低压电气设备的规格选择原理
（1）电气设备的额定电压应与所在回路标称电压相适应；
（2）电气设备的额定电流不应小于所在回路的计算电流；
（3）电气设备的额定频率应与所在回路的频率相适应；
（4）电气设备应适应所在场所的环境条件；
（5）电气设备应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求，用于断开短路电流的电气设备，应满足短路条件下的通断能力。
1.2隔离开关
隔离开关的作用是将需要检修的电气设备与电网的带电部分隔离，保证检修工作的安全。其规格选择主要是能承电路中的短路电流，需要通过公式（1）计算出配电柜的最大短路电流。从而确定隔离开关的选择。
I=P/U公式中：I为最大短路电流；P为总功率；U为承载电压。
1.3塑壳断路器
塑壳断路器，俗称空气开关，指具有保护自动分断功能并在空气介质中完成分断灭弧作用的自动断路器，一般常用的多具有过负荷热脱扣和短路瞬间电磁脱扣作用，脱扣后可以重新合闸。断路器与隔离开关最大的区别，除自动脱扣功能外还具有灭弧功能，利用附加的灭弧装置快速分断因空气电离产生的电弧。
塑壳断路器的主要选择依据：电动机在起动瞬间有一个10～20s的启动尖峰电流是额定电流的4～7倍。避开电动机起动时所引起的这个尖峰电流，保护单台电动机的断路器，要有个7倍额定电流下的可返回时间电动机实际起动时间的考核指标。对于接有几台电动机的配电线路上的断路器，要考虑3倍额定电流下的可返回时间线路中最大起动电流的电动机的起动时间。可返回时间一般有l～15s数档，在设计时可按电动机实际起动时间选用其中的一档。
1.4交流接触器
交流接触器主要有电磁系统、触头系统、灭弧装置、绝缘外壳及附件等四部分组成。当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源。当线圈断电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。
交流接触器的规格选择应依据接触器的控制对象、操作次数及使用类别、使用位置处线路的额定电压、负载容量、接触器主触头的额定电流等因素选择相应类别的接触器。
1.5继电气设备
热继电气设备是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。
在对热继电气设备规格进行选定时，要确保热继电气设备的额定电流大于电动机额定电流。根据该额定电流来选择热继电气设备的型号。热继电气设备的热元件的额定电流应略大于电动机额定电流。当电动机启动电流为其额定电流的6倍及启动时间不超过5S时，热元件的整定电流调节到等于电动机的额定电流；当电动机的启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车时，热元件整定电流调节到电动机额定电流的1.1-1.15倍。
2油田常用低压电气设备主要故障原因分析
2.1真空断路器
一台真空断路器如果不能准确无误的合闸、并闸那么这台真空断路器就出现了故障，正常使用的真空断路器要求能够在准确的合闸并闸位置可靠地保持住。如果是主网路方面出现的故障，我们可以从断路器例行的检修和维护中发现并排除。
真空断路器主要的常见故障原因分析如下：
（1）储能故障。棘轮和棘爪的储能机构不能储能是真空断路器中较为常见的一种故障，60%的真空断路器故障都是因为储能功能障碍。储能机构包括储能电动机、驱动机构、定位件3个环节，真空断路器需要通过这三个环节互相配合共同完成储能。因此，只要把握住这3个环节，从这3个环节中分析，就能够迅速地排查出故障的原因。
（2）合闸动作出现故障。合闸电磁铁是否吸合、定位件动作是否正常、储能是否到位是发生无合闸动作故障的主要原因。
（3）不分闸。分析检修断路器主体之前，如果断路器发生拒动、空合的一些情况下，要先判断原因是否是出在控制及二次元件，比如辅助开关、端子排等方面，之后对断路器进行分析诊断[1]。
（4）空合。发生了合闸的动作但是闸并没有合上称为空合。由合闸保持（锁扣）到是否与储能机构有关是分析空合类故障的最基本顺序。
2.2继电气设备
继电气设备在整个电力系统中起到保证电力系统的安全和可靠运行的重要任务，继电气设备的运行是依靠一种自动装置，以此来完成监控系统的运行，在发现电力系统中哪个部位出现故障时，选择性的切断与故障有关的部分电路。
继电气设备常见故障中的的各种类型及诊断分析如下：（1）触点电蚀。触点在切断负载的瞬间，已经积蓄的磁力就会就会在触点两端产生电势能，进而击穿触点间的气隙形成电火花，产生电蚀，破坏电路继而引发接触不良或者发生短路的现象。我们可以采用设置电阻灭火花电路、设置阻容灭火花电路等措施实现防止触点电蚀。
（2）触电积尘。灰尘和污垢会留在继电气设备的触点上，积累产生一层黑色的氧化膜，使继电气设备产生接触不良，所以需要定期采用四氯化碳液体对触点进行清理，才能保持触电良好，从而使电力系统正常工作[2]。
2.3接触器
接触器主要分为以下四种电气设备类型：交流接触器、中频接触器、直流接触器、交流真空接触器，而这几种接触器中应用最广泛、最常见的是交流接触器。交流接触器，是一种主要应用在一些远距离控制功率比较大，启动频繁的电动机上，它的电力系统中，最基本的元件就是交流接触器。针对交流接触器的故障排查一定要迅速及时，否则会影响设备的安全使用，严重的会造成人身安全事故。常见的交流接触器的故障有两种：
（1）当线圈通电时，接触器出现不动作或者动作不正常的现象。主要的故障原因分析：
a线圈损坏。应用万用表测量电阻的方法检测，如果电阻已经达到无穷大的值，那就证明是线圈损坏，应该及时更换线圈来解决故障。
b线圈控制线路断路。要及时检查接线端子是否有断线或者松脱等情况，如果出现断线的情况就应更换相应导线，如有松落得现象就要紧固相应的接线端子。
c如果线圈的额定电压高于线路的电压，应该及时检测电压情况并且及时更换符合条件的整体电路的线[3]。
（2）当线圈断电时，接触器出现不释放或者延时释放的现象。故障原因分析：
a有的接触器使用时间长了表面会产生一层油污，这就需要工作人员及时将铁芯表面的油渍处理干净，保持铁芯表面的清洁平整，但是也不能过分平整，否则会造成时间拖延释放。
b磁系统中柱有时会出现没有气隙，剩磁过大的情况，这就要及时将剩磁间隙扩大，保持间隙为0.1-0.3mm，或者在线圈两端并联一个0.luF的电容。
c触头抗熔焊性能差。在启动电动机之后或者当线路发生短路时，大电流更容易使触头焊牢使电流难以释放，在所有材质中，纯银触头最易熔焊。
3结束语
检查和排查低压电气故障的时候一定要先详细查看故障产生的现象，根据现象找出故障发生的原因，找到根本原因才能对症下药，及时的排除故障隐患。目前有很多新的检测技术的研究方向都是通过电流的检测来对比正常电路域故障电路的区别，以此检测故障的根源，从而采取合理的故障排除方法。
参考文献：
[1]刘理.关于配电房高低压配电柜的优化选择[J].科技风，2011（19）.
[2]吕天文.中国低压配电柜市场分析与展望[J].电源世界，2013（07）.