冶金企业电气设备的故障分析及处理研究

高 健

（天津市新天钢联合特钢有限公司，天津 301500）

进入新时期以来，冶金企业在我国经济体系中的地位不断提高，为满足市场对冶金产品多样化的需求，冶金企业不断扩大电气设备的规模和综合性能，因此该行业的可持续发展离不开电气设备。电气设备本身价格较高，并且运行和维护均难度较高。一旦电气设备出现故障，不仅影响冶金企业的生产，同时，造成经济损失。因此，有必要对电气设备的故障进行分析，探讨有效的处理措施。

1 冶金企业电气设备应用的重要作用

1.1 金企业电气设备

电气设备在一定程度上决定了冶金企业的工作效率，在冶金企业中的应用至关重要。目前主要采用的电气设备包括以下几点：①冶金炼钢设备主要包括转炉设备(图1)、模具设备、钢包设备等。②冶金炼钢设备主要包括金属管轧机设备、金属冷轧设备、金属热轧设备、组合轧机等。③冶金通用制造设备主要包括铸造机设备、方坯连铸机设备、电磁搅拌设备、成型设备、制芯设备、砂加工设备。④冶炼设备主要包括砂及输送设备、树脂砂机、清洗设备等。⑤空气压缩机也是目前冶金工艺生产中使用的重要设备。具体来说，是指与压缩气体有关的设备，主要包括油循环系统、气体循环系统、配电循环系统和供电系统。此外，在冶金设备中使用氧气压缩机等相关设备，主要是实现冶金过程中的氧气压缩，确保冶金过程更高效地实施[1]。

图1 转炉设备

1.2 冶金企业电气设备的应用作用

冶金企业各种电气设备的应用非常重要，主要包括以下几个方面。①电气设备的应用对提高冶金企业的生产效率起着重要的作用。用电设备适用于冶金企业的冶炼、铸造、检验和运输，影响着冶金制造各个环节的生产效率，从而提高整个冶金工艺技术的工作效率，保证了冶金工艺更加高效。②电气设备在应用于冶金企业后，有助于减少人力资源的使用，减少了生产过程中发生安全事故的频率，提高冶金企业的安全性。冶金电气设备的应用还包括空分技术的应用，具体指冶金空分技术。③电气设备在冶金企业的应用提高了冶金企业的生产效率。总的来说，电气设备在冶金企业的应用有助于提高工作效率，降低人工成本，最终实现冶金企业生产效率的提高。

2 冶金企业电气运行的过程中的常见故障

2.1 设备零件的磨损率较高

电气设备在运行过程中，其零件容易发生磨损，引起设备故障，该情况对电气设备的正常运行产生较大的影响。造成这种情况的主要原因是机电一体化设备由大量零件组成，零件数量较多，结构复杂，并且这些部件使用得更频繁。随着工作时间的持续增加，许多零件磨损严重。从表面上看，零件的磨损对设备的运行影响程度较低，但是其影响零件与零件之间的协调性，导致整个设备的运行受到影响，从而发生设备故障[2，3]。

2.2 互感器运行问题

在冶金企业电气设备的维护运行中，互感器是关键的运维设备。冶金企业的互感器一般分为两种，一种是电流互感器，另一种是电压互感器。在实际运行的过程中，电流互感器经常出现短路、过载、电流分布不均匀等现象。电压互感器开路电压分布不均匀。对于这些变压器，电气设备运行中出现的问题在很大程度上影响着冶金企业的生产秩序，因此，必须引起相关检修人员的重视。

2.3 接地故障

在电气自动化设备的运行过程中，做好相关设备的接地保护工作。接地处理一方面，保证整个自动化设备的正常运行，另一方面，保障维护人员的安全。然而，近年来，随着电气自动化设备的不断增加，冶金行业的负荷急剧增加，电气设备接地的故障时常出现。接地故障分为两种情况。第一种情况为交流接地故障，其多为电气设备接地故障。第二种情况为直接接地故障。这类故障不会直接引起短路问题，相关的电容器也不会断开。然而，对于电气自动化设备来说，由于直接接地故障往往在正常运行时造成假象，在后期的调查过程中有一定的难度，往往由于处理不当，导致设备故障更加严重。

2.4 电磁干扰因素分析

一方面主要是由于交流供电系统造成外围设备的功率制动因素。电磁干扰问题是由设备在运行过程中出现的电压波动现象引起的。另一方面，供电和接地线的直径过小，布局不合理，导致许多自动化设备的控制信号线长度过长，不允许采取高屏蔽措施。当出现电磁干扰时，容易引起整个冶金设备的故障和报警。

3 冶金企业电气运行常见故障解决对策

3.1 选择适当的冷却方法，降低发动机热度

在电气设备运行过程中，相关工作人员必须采取合理的措施，选择科学有效的方法对发电设备进行冷却，避免因机组内部温度过高，而导致设备无法正常运行，造成安全事故。在冷却时，相关工作人员根据动力设备的实际运行情况选择维护方法。在目前的发展阶段，相关工作人员一般选择闭式空冷、氢冷和水冷内冷三种方式进行冷却工作。冶金企业在选择方法时，需要考虑自身的生产条件，这样才能找到最合适、最有效的方法来冷却动力设备，降低发电机的温度，从而保障动力设备的有效运行。保障冶金工作的安全，促进我国经济的发展。

3.2 隔离开关与断路器的维护检修

首先，在初始运行时，缓慢调整隔离开关，并且在执行关闭操作时，注意侧撞情况的发生。如果出现这种情况，立即进行调整和处理。并且在整个验证过程中，合理控制接触刀与触点之间的接触深度，严禁接触刀接触绝缘底部。同时，隔离开关必须做好调试的相关操作，并根据结果改进角度和接触侧弹簧，保证隔离开关在生产运行过程中的稳定性。此外，断路器的维护人员应加强日常的检查和维护。当发现断路器运行异常时，合理地判断和分析异常情况，找到故障点，通过维护和更换及时处理异常情况。冶金企业在生产设备运行过程中，需要调整电气设备的电流、电压参数，避免负荷产生波动。

3.3 电机故障的排除

当电机设备出现故障时，应首先检查电机、轴承及相关部件的外观。打开电机检查内部绝缘层，排除电机短路等故障。目前，许多冶金企业的定期维护检查的制度不合理，电机运行设备的维护监测频率较少。因此，应加强日常检查工作，减少系统实施中出现故障的发生。同时，危险人员应严格按照规定的流程执行，并对每次故障处理必须做相应的记录，建立设备档案，以提高电气设备的利用率。

3.4 解决电磁干扰的问题

首先，在交流供电系统方面，要保证设备周围没有大功率的电气设备，避免生产设备运行启动时的电压和电磁干扰，从根本上防止频率干扰问题。其次，应在设备运行过程中做好电力接地线的管理工作，严格控制接地线的直径，编制完整的布置图。同时，对关键设备应设置独立的电子设备导线，避免常见的导线阻抗问题。这样的布局有效避免畸形信号的交叉干扰。最后，注意控制信号的长度在日常工作中，并积极采取屏蔽和隔离方法，有效防止电磁干扰，提高机电设备运行的可靠性和稳定性。

4 提升冶金电气设备运行效率的保障措施

4.1 加强日常巡检

首先，冶金企业进一步完善现有的日常检查制度，坚持动态电气设备管理的基本原则，并采取分级管理措施，即根据使用寿命、运行特点、电气设备的功能作用。一般分为三级，在检验时给出相应的检验强度。其次，冶金企业建立台账系统，定期检查电气设备的运行状态，记录检查结果、诊断结果、处理方法、大修内容，为后续的大修维护提供强有力的数据基础。最后，冶金企业提高设备故障和损失处理标准。当发现电气设备出现故障或严重损耗问题时，维护人员需要在规定的时间内按照既定的处理原则和方法排除故障，并注意处理潜在的隐患，从根本上保护电气设备运行的稳定性。

4.2 定期定检

在电气设备安全稳定运行的基础上，整个生产过程才能高效、准确，其对冶金企业正常生产的重要性是不言而喻的。冶金企业从自身实际情况和生产需要出发，不断完善现有的维修制度和实施细则。同时，要注意实行责任制，把维修和保养的责任放在个人身上，工作人员提供标准化的维修标准，确保维修工作的规范化。员工在进行定期检查时，需要按照制定的流程，制作维修记录和设备状态记录，并结合定期检查记录，制定系统的设备维修计划和目标。此外，为了达到激励员工的目的，冶金企业在责任制的基础上，进一步采取相应的奖惩措施，结合维修人员的工作绩效和工作效率进行综合评价，每季度进行一次评价。维修工作的总结，总结的结果将直接影响维修人员的薪酬绩效。整个季度工作中表现良好、无失误的个人给予物质和精神奖励，对工作失误严重的个人给予相应的物质处罚，充分激发维修人员的积极性和责任感。

4.3 采取分类管理措施

在实践中，为了便于检修维护工作的有序开展，冶金企业需要分类所有电气设备，并根据分类结果实施多样化的管理措施。分类主要依据应用频率、结构复杂程度、大修维修难度等，在此基础上将设备分为三类:重要、主要和一般，并结合自身实际生产需要，对不同类型的设备给出相应的检验和维护标准。其中，重要类和主要类电气设备的维护频率、细致度和维护频率相对较高，而一般类电气设备的维护频率相对较低。同时，冶金企业应进一步加强对操作人员的行为管理和行为规范，要求操作人员熟练掌握电气设备的操作标准、操作技能和操作方法，严格按照规章制度和操作标准进行各项操作。

综上所述，冶金企业的电气自动化设备由于生产运行环境恶劣，容易发生各种类型的故障，其给操作人员和维修人员造成困扰，因此，加强电气设备的维护和保养，及时调查生产，确保设备稳定地运行。