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電路(系統(tǒng))誕失規(guī)定功能稱為故障,在模擬電路中的故障類型及原因如下:從故障性質(zhì)來(lái)分有早期故障、偶然故障和損耗故障。早期故障是由設(shè)計(jì)、制造的缺陷等原因造成的、在使用初期發(fā)生的故障,早期故障率較高并隨時(shí)間而迅速下降。統(tǒng)計(jì)表明,數(shù)字電路的早期故障率為3~10%,模擬電路的早期故障率為1~5%,晶體管的早期故障率為0.75~2%,二極管的早期故障率為0.2~1%,電容器的早期故障率為0.1~1%。
偶然故障是由偶然因素造成的、在有效使用期內(nèi)發(fā)生的故障,偶然故障率較低且為常數(shù)。損耗故障是由老化、磨損、損耗、疲勞等原因造成的、在使用后期發(fā)生的故障,損耗故障率較大且隨時(shí)間迅速上升。從故障發(fā)生的過(guò)程來(lái)分有軟故障、硬故障和間歇故障。軟故障又稱漸變故障,它是由元件參量隨時(shí)間和環(huán)境條件的影響緩慢變化而超出容差造成的、通過(guò)事前測(cè)試或監(jiān)控可以預(yù)測(cè)的故障。硬故障又稱突變故障。它是由于元件的參量突然出現(xiàn)很大偏差(如開路、短路)造成的、通過(guò)事前測(cè)試或監(jiān)控不能預(yù)測(cè)到的故障。根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),硬故障約占故障率的80%,繼續(xù)研究仍有實(shí)用價(jià)值。間歇故障是由老化、容差不足、接觸不良等原因造成的、僅在某些特定情況下才表現(xiàn)出來(lái)的故障。從同時(shí)故障數(shù)及故障間的相互關(guān)系來(lái)分有單故障、多故障、獨(dú)立故障和從屬故障。單故障指在某一時(shí)刻故障僅涉及一個(gè)參量或一個(gè)元件,常見于運(yùn)行中的設(shè)備。多故障指與幾個(gè)參量或元件有關(guān)的故障,常見于剛出廠的設(shè)備。獨(dú)立故障是指不是由另一個(gè)元件故障而引起的故障。從屬故障是指由另一個(gè)元件故障引起的故障。
二、測(cè)前橫擬法SBT
測(cè)前模擬法又稱故障字典法FD(FaultDictionary)或故障模擬法,其理論基礎(chǔ)是模式識(shí)別原理,基本步驟是在電路測(cè)試之前,用計(jì)算機(jī)模擬電路在各種故障條件下的狀態(tài),建立故障字典;電路測(cè)試以后,根據(jù)測(cè)量信號(hào)和某種判決準(zhǔn)則查字典。從而確定故障。選擇測(cè)試測(cè)量點(diǎn)是故障字典法中最重要的部分。為了在滿足隔離要求的條件下使測(cè)試點(diǎn)盡可能少,必須選擇具有高分辨率的測(cè)試點(diǎn)。在大多數(shù)情況F,字典法采用查表的形式,表中元素為d…i=l,2,…,n,j=1,2,…,m,n是假設(shè)故障的數(shù)目,m是測(cè)量特性數(shù)。
故障字典法的優(yōu)點(diǎn)是一次性計(jì)算,所需測(cè)試點(diǎn)少,幾乎無(wú)需測(cè)后計(jì)算,因此使用靈活,特別適用于在線診斷,如在機(jī)艙、船艙使用。此法缺點(diǎn)是故障經(jīng)驗(yàn)有限,存儲(chǔ)容量大,大規(guī)模測(cè)試?yán)щy,目前主要用于單故障與硬故障的診斷。
故障字典法按建立字典所依據(jù)的特性又可分為直流法、頻域法和時(shí)域法。
(一)直流故障字典法。直流故障字典法是利用電路的直流響應(yīng)作為故障特征、建立故障字典的方法,其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)硬故障的診斷簡(jiǎn)單有效,相對(duì)比較成熟。
(二)頻域法。頻域法是以電路的頻域響應(yīng)作為故障特征、建立故障字典的方法,其優(yōu)點(diǎn)是理論分析比較成熟,同時(shí)硬件要求比較簡(jiǎn)單,主要是正弦信號(hào)發(fā)生器、電壓表和頻譜分析儀。
(三)時(shí)域法。時(shí)域法是利用電路的時(shí)域響應(yīng)作為故障特征而建立故障字典的方法。主要有偽噪聲信號(hào)法和測(cè)試信號(hào)設(shè)計(jì)法(輔助信號(hào)法)。當(dāng)故障字典建立后,就可根據(jù)電路實(shí)測(cè)結(jié)果與故障字典中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)比較識(shí)別故障。
三、測(cè)后模擬法SAT
測(cè)后模擬法又稱為故障分析法或元件模擬法,是近年來(lái)雖活躍的研究領(lǐng)域,其特點(diǎn)是在電路測(cè)試后,根據(jù)測(cè)量信息對(duì)電路模擬,從而進(jìn)行故障診斷。根據(jù)同時(shí)可診斷的故障是否受限,SAT又分為任意故障診斷(或參數(shù)識(shí)別技術(shù))及多故障診斷(或故障證實(shí)技術(shù))。
(一)任意故障診斷。此法的原理是利用網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)與元件參數(shù)的關(guān)系,根據(jù)響應(yīng)的測(cè)量值去識(shí)別(或求解)網(wǎng)絡(luò)元件的數(shù)值,再根據(jù)該值是否在容差范圍之內(nèi)來(lái)判定元件是否故障。所以此法稱為參數(shù)識(shí)別技術(shù)或元件值的可解性問題,理論上這種方法能查出所有元件的故障,故又稱為任意故障診斷。診斷中為了獲取充分的測(cè)試信息,需要大量地測(cè)試數(shù)據(jù)。
(二)多故障診斷。經(jīng)驗(yàn)證明,在實(shí)際應(yīng)用中(高可靠電路),任意故障的可能性很小,單故障概率最高,如果考慮一個(gè)故障出現(xiàn)可能導(dǎo)致另一相關(guān)故障,假定兩個(gè)或幾個(gè)元件同時(shí)發(fā)生的多故障也是合理的。另外對(duì)于模擬LSI(LargeScaleIntegration,大規(guī)模集成電路)電路加工中的微調(diào),也是以有限參數(shù)調(diào)整為對(duì)象的。因此在1979年以后,SAT法的研究主要朝著更實(shí)用化的多故障診斷方向發(fā)展。即假定發(fā)生故障的元件是少數(shù)幾個(gè),通過(guò)有限的測(cè)量和計(jì)算確定故障。因該法是先假定故障范圍再進(jìn)行驗(yàn)證,所以又稱為故障證實(shí)技術(shù)。
四、其他方法
(一)近似技術(shù)。近似技術(shù)著重研究在測(cè)量數(shù)有限的情況下,根據(jù)一定的判別準(zhǔn)則,識(shí)別出最可能的故障元件,其中包括概率統(tǒng)計(jì)法和優(yōu)化法。此法原理與故障字典法十分類似,屬于測(cè)前模擬的一類。采用最小平方準(zhǔn)則的聯(lián)合判別法和迭代法,采用加權(quán)平方準(zhǔn)則的L2近似法,采用范數(shù)最小準(zhǔn)則的準(zhǔn)逆法等。這些方法都屬于測(cè)后模擬,由于在線計(jì)算量大,運(yùn)用不多。
(二)模糊診斷。對(duì)于復(fù)雜電路,由于元件容差、電路噪聲以及元件參量與特性之間的非線性,用傳統(tǒng)的電路理論難以獲得精確解和唯一解,出現(xiàn)了模糊現(xiàn)象,而這種模糊現(xiàn)象與隨機(jī)現(xiàn)象不同,不便于用統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)解決。另外,對(duì)于故障診斷來(lái)說(shuō)。往往不要求精確解,只要滿足故障隔離要求即可,于是提出把復(fù)雜電路看作模糊系統(tǒng),用模糊信息處理的方法進(jìn)行故障診斷。模糊診斷的原理是模糊模式識(shí)別。測(cè)前,利用隸屬度函數(shù)按照不同的準(zhǔn)則構(gòu)成判別函數(shù);測(cè)后,再利用判別函數(shù)判別所測(cè)得的特性向量對(duì)各種故障狀態(tài)的隸屬度程度。為了提高診斷效率,模糊識(shí)別應(yīng)該具有自學(xué)習(xí)和修正功能,最簡(jiǎn)單的方法是根據(jù)實(shí)際診斷的結(jié)果,以適當(dāng)?shù)姆绞健⒆詣?dòng)地修正隸屬度函數(shù)或判別函數(shù),以便不斷自我完善。
關(guān)鍵詞:戶外高壓開關(guān);故障;原因;危害;整改
從1998年開始,為適應(yīng)變電所無(wú)人值班需要,杭州余杭局分別在110kV、35kV變電所10kV#1出線桿上安裝了FW-12/630-16戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān),因#1負(fù)荷開關(guān)質(zhì)量和維護(hù)原因,給設(shè)備安全運(yùn)行造成了一定的威脅。為解決#1桿負(fù)荷開關(guān)的高發(fā)故障,現(xiàn)提出如下解決方法。
1主要結(jié)構(gòu)與維護(hù)規(guī)定
1.1主要結(jié)構(gòu)
FW-12/630-16戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān),由隔離閘刀和滅弧室(由基座、安裝抱箍、主閘刀、并聯(lián)弧觸頭、滅弧室外殼)組成,隔離閘刀裝有并聯(lián)弧觸頭和撞塊,撞塊推動(dòng)滅弧室分合閘,滅弧室內(nèi)裝有彈簧快速機(jī)構(gòu),保證負(fù)荷電流開斷不受操作快慢影響。
1.2維護(hù)規(guī)定
運(yùn)行5年后對(duì)產(chǎn)品的絕緣水平進(jìn)行檢查。
在滿負(fù)荷開斷100次后對(duì)滅弧室進(jìn)行檢查。
操作次數(shù)達(dá)2000次后,應(yīng)對(duì)操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查。
2故障部位與形式
2.1故障部位
戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)故障部位雖然有不確定性,但絕大部分都發(fā)生在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸瓦、刀閘及滅弧裝置上,使機(jī)構(gòu)無(wú)法正常操作,造成事故多發(fā),直接影響到設(shè)備的正常運(yùn)行和電網(wǎng)、人身的安全。
2.2故障形式
戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)故障形式常見的有以下幾種:其一是操作機(jī)構(gòu)軸承破裂,導(dǎo)致操作后開關(guān)指針在分位置,而閘刀實(shí)際在合上位置見圖1。其二是因機(jī)械連鎖裝置的故障,造成指針在分位,而閘刀往往不能分離到位,分合操作無(wú)效,見圖2。其三是因滅弧室燒毀而導(dǎo)致分、合失靈,
近年來(lái),在實(shí)際操作中已連續(xù)發(fā)生了5起戶外高壓負(fù)荷開關(guān)合閘分閘時(shí)的障礙(事故),對(duì)安全生產(chǎn)造成了較大的危害。其中因操作機(jī)構(gòu)引起的2起,機(jī)械連鎖裝置引起的有1起,滅弧裝置燒毀的2次,2次為夜間操作。這些現(xiàn)象的發(fā)生,主觀上有操作人員責(zé)任性不強(qiáng)的一面,但產(chǎn)品質(zhì)量以及檢修不到位,這兩大問題也是不能忽視的原因之一。
3危害
目前余杭局在運(yùn)行使用的戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)是溫州和湖州二家生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。發(fā)生的故障主要有以下幾方面:
其一由于操作機(jī)構(gòu)的軸承破裂,在手動(dòng)操作時(shí)操作人員操作開關(guān)結(jié)束后,檢查開關(guān)標(biāo)示在合或分位置上,同時(shí)也發(fā)出了開關(guān)分開或合上的聲響。操作人員很容易產(chǎn)生開關(guān)已操作到位的錯(cuò)覺。其實(shí)開關(guān)在發(fā)出聲響的瞬間由于軸承的破裂,開關(guān)仍然處在原來(lái)位置。軸承屬操作機(jī)構(gòu)的內(nèi)部件,平時(shí)檢查也不在此范圍。
其二由于隔離刀閘并聯(lián)弧觸頭和撞塊的燒毀,導(dǎo)致單相分、合失靈,也有可能影響三相分、合不到位,但它的指示標(biāo)識(shí)會(huì)在分或合的位置上,給操作人員帶來(lái)了視覺觀察上錯(cuò)覺。
開關(guān)的分與合不到位給安全生產(chǎn)帶來(lái)了很大的影響,同時(shí)也留下了事故的隱患。像這類設(shè)備故障由于涉及線路停送電,極易造成人身傷亡事故。
4故障原因與整改措施
4.1故障原因
戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)故障的原因很多,從以上分析來(lái)看,總的有以下原因:一是在設(shè)備選材上存在一定的問題,如軸承外殼的破裂;二是設(shè)計(jì)上有不合理的一面,在手動(dòng)操作時(shí)一人往往無(wú)法分、合閘,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活;三是由于出廠說(shuō)明書對(duì)該產(chǎn)品的維護(hù)要求不高,運(yùn)行單位忽略了對(duì)該開關(guān)的日常維護(hù)和檢修。
4.2運(yùn)行管理
一是要加強(qiáng)對(duì)#1桿高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)的巡視檢查,建立運(yùn)行管理檔案。
二是要加強(qiáng)運(yùn)行人員的培訓(xùn),提高其運(yùn)行人員的技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì),及時(shí)召開運(yùn)行分析會(huì)對(duì)故障開關(guān)進(jìn)行分析,提出管理要求和操作上需注意的事項(xiàng),制定#1桿高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)的運(yùn)行規(guī)程。
4.2標(biāo)準(zhǔn)檢修
開展對(duì)#1桿高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)性檢修工作,根據(jù)設(shè)備規(guī)定的要求,縮短#1桿高壓負(fù)荷開關(guān)的檢修周期,每2年進(jìn)行一次檢修,特別是對(duì)操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械連鎖裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的檢查;加強(qiáng)對(duì)滅弧室的檢查與檢修。每5年要進(jìn)行一次大修,以確保該設(shè)備的安全運(yùn)行。
4.3及時(shí)更換
要做好#1桿高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)的輪換工作;在運(yùn)行巡視中發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí),要及時(shí)更換,確保#1桿高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)處于健康的運(yùn)行狀態(tài)之中。
4.4設(shè)備替換
FW-12/630-16戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān),在近10年的使用過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)的問題不少,特別是在操作分開時(shí),不能有效的分開,在需合閘時(shí),不能正確的合上,給安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重的隱患。
為有效地防止FW-12/630-16戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)存在的不足問題,建議戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān),改為ZW6-12/630-16.20戶外真空斷路器。在實(shí)際使用中它的具有體積小、安裝方便,并具有斷路和隔離開關(guān)的雙重功效,其安全性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于FW-12/630-16戶外高壓負(fù)荷(隔離)開關(guān)。
1.1早期監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)中2007年建設(shè)的站點(diǎn)占所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的半數(shù)以上,設(shè)備到現(xiàn)在已運(yùn)行7年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電子設(shè)備平均壽命,監(jiān)測(cè)主機(jī)、解調(diào)/解擾設(shè)備、監(jiān)測(cè)板卡等硬件持續(xù)老化,突發(fā)性故障多發(fā),導(dǎo)致故障率不斷升高而且故障點(diǎn)分散性、隨機(jī)性強(qiáng),維護(hù)難度大。
1.2模擬及部分?jǐn)?shù)字監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備架構(gòu)落后通過(guò)圖1可以發(fā)現(xiàn),所有模擬監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及部分?jǐn)?shù)字監(jiān)測(cè)站點(diǎn)采用半嵌入式結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)及各種軟件運(yùn)行均依賴監(jiān)測(cè)主機(jī),多個(gè)可能的故障環(huán)節(jié)集中到工控機(jī)本身,工控機(jī)自身的故障多發(fā)導(dǎo)致設(shè)備故障率升高,同時(shí)給故障分析及故障環(huán)節(jié)定位帶來(lái)較大困難,不易進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)。
1.3多個(gè)廠商設(shè)備共存數(shù)字監(jiān)測(cè)站點(diǎn)共采用三個(gè)生產(chǎn)廠家的設(shè)備,每個(gè)廠家的設(shè)備架構(gòu)和組成都不一樣,底層運(yùn)行協(xié)議及系統(tǒng)軟件均不同,雖然接口協(xié)議都符合總局標(biāo)準(zhǔn)及招標(biāo)需求,但兼容性仍然不夠理想,增加了維護(hù)難度。
2常見故障分析及故障處理流程
根據(jù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的特點(diǎn)及日常維護(hù)工作總結(jié),常見故障現(xiàn)象主要分為三大類,即網(wǎng)絡(luò)故障、軟件故障、硬件故障。
2.1網(wǎng)絡(luò)故障
2.1.1交換機(jī)及網(wǎng)線包括交換機(jī)電源故障、交換模塊故障、交換機(jī)配置文件損壞及網(wǎng)線松動(dòng)等,交換機(jī)及網(wǎng)線故障一般不易遠(yuǎn)程判斷,主要依靠站點(diǎn)代維人員通過(guò)觀察交換機(jī)指示燈及電源指示燈來(lái)判斷,通常需要更換交換機(jī)。
2.1.2協(xié)議轉(zhuǎn)換器江蘇省廣播電視監(jiān)測(cè)網(wǎng)采用省廣電干線網(wǎng)SDH進(jìn)行三級(jí)組網(wǎng),現(xiàn)仍有8個(gè)地市的區(qū)縣采用協(xié)議轉(zhuǎn)換器(光電轉(zhuǎn)換)實(shí)現(xiàn)2M數(shù)據(jù)鏈路傳輸,協(xié)議轉(zhuǎn)換器成對(duì)使用,市、縣任何一端出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)異常,多數(shù)網(wǎng)絡(luò)故障都是由于協(xié)議轉(zhuǎn)換器的電源適配器損壞,協(xié)轉(zhuǎn)無(wú)法工作所致,需依靠站點(diǎn)代維人員輔助判斷,一般要更換協(xié)轉(zhuǎn)電源適配器。
2.1.3數(shù)據(jù)傳輸鏈路較少發(fā)生故障,如果排除上述兩個(gè)環(huán)節(jié),就要考慮SDH傳輸鏈路中某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,需聯(lián)系各相關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房網(wǎng)管或技術(shù)員幫助排查解決。
2.2硬件設(shè)備類故障
2.2.1電源包括遠(yuǎn)程電源管理器故障、管理模塊故障、解調(diào)器電源模塊故障、場(chǎng)強(qiáng)儀電源模塊故障、板卡箱電源模塊故障、主機(jī)電源故障及電源線脫落等,在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下可通過(guò)PING命令初步判斷各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行初步排除,結(jié)合遠(yuǎn)程維護(hù)軟件和站點(diǎn)人員現(xiàn)場(chǎng)查看確定故障環(huán)節(jié),日常維護(hù)中主要以電源管理器及解調(diào)器電源模塊故障較多見。
2.2.2硬盤包括系統(tǒng)硬盤及陣列硬盤故障,系統(tǒng)硬盤故障及主機(jī)上的陣列硬盤一般遠(yuǎn)程無(wú)法直接判斷,都會(huì)導(dǎo)致主機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或自檢失敗,遠(yuǎn)程只能判斷出該站點(diǎn)主機(jī)是否通訊正常,需站點(diǎn)代維人員協(xié)助判斷。存儲(chǔ)器硬盤故障可通過(guò)存儲(chǔ)器管理口遠(yuǎn)程判斷,存儲(chǔ)器硬盤可以快遞備品到站點(diǎn)并由站點(diǎn)人員代換,中心維護(hù)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程配置,主機(jī)內(nèi)硬盤必須現(xiàn)場(chǎng)更換并重新安裝系統(tǒng)或重做陣列,在維護(hù)中最耗時(shí)。
2.2.3風(fēng)扇包括CPU風(fēng)扇及機(jī)箱散熱風(fēng)扇故障,風(fēng)扇故障一般是由于運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或機(jī)房環(huán)境較差導(dǎo)致風(fēng)扇停轉(zhuǎn),風(fēng)扇停轉(zhuǎn)的直接影響就是CPU無(wú)法工作致主機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或啟動(dòng)后短時(shí)間內(nèi)又自動(dòng)關(guān)機(jī),機(jī)箱散熱風(fēng)扇故障極易導(dǎo)致硬盤、顯卡、監(jiān)測(cè)板卡等過(guò)熱,設(shè)備壽命縮短。風(fēng)扇故障需要現(xiàn)場(chǎng)拆機(jī)判斷及更換。
2.2.4監(jiān)測(cè)板卡包括主機(jī)內(nèi)的模擬監(jiān)測(cè)板卡及數(shù)字嵌入式板卡故障,主要是由于板卡工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致老化損壞,驅(qū)動(dòng)無(wú)法加載,視頻無(wú)法采集,中心無(wú)法觀看視頻,可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制軟件訪問主機(jī)查看板卡狀態(tài)。模擬監(jiān)測(cè)板卡單塊損壞會(huì)導(dǎo)致所有板卡驅(qū)動(dòng)無(wú)法加載,需及時(shí)更換,數(shù)字監(jiān)測(cè)板卡每塊對(duì)應(yīng)一個(gè)IP流輸出,個(gè)別板卡故障不影響基本監(jiān)測(cè)。
2.3軟件故障
2.3.1操作系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)崩潰及系統(tǒng)假死,系統(tǒng)崩潰主要是由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或頻繁斷電重啟造成系統(tǒng)內(nèi)核文件損毀,常見于LINUX操作系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn);系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的系統(tǒng)垃圾文件及監(jiān)測(cè)軟件中的日志文件過(guò)大容易導(dǎo)致系統(tǒng)盤空間被占滿,從而造成系統(tǒng)假死,多見于WINDOWS操作系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。系統(tǒng)假死可以通過(guò)遠(yuǎn)程訪問刪除垃圾文件解決,系統(tǒng)崩潰需要到站點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)更換系統(tǒng)硬盤或重裝操作系統(tǒng)。
2.3.2運(yùn)行軟件及配置文件包括軟件運(yùn)行異常及配置錯(cuò)誤,軟件運(yùn)行異常主要由于運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的進(jìn)程崩潰,看門狗軟件異常導(dǎo)致的軟件無(wú)法正常啟動(dòng)及軟件版本不一致導(dǎo)致運(yùn)行異常。配置錯(cuò)誤及參數(shù)設(shè)置不正確容易造成軟件通訊、解擾、解調(diào)、存儲(chǔ)、上報(bào)等功能無(wú)法正常實(shí)現(xiàn),兩種故障情況都主要依靠遠(yuǎn)程調(diào)試及配置來(lái)解決。
2.4信號(hào)問題
2.4.1信號(hào)中斷常見的原因主要有信號(hào)線在機(jī)房施工中圖被挖斷、信號(hào)線脫落、分配器故障、模擬停傳等,信號(hào)中斷情況并不多見,主要依靠站點(diǎn)維護(hù)人員代為排查并幫助恢復(fù)。
2.4.2授權(quán)及信源錯(cuò)誤主要是智能卡授權(quán)到期未能及時(shí)續(xù)授權(quán)及信號(hào)源不是最新的用戶端信號(hào),需要和站點(diǎn)所在地網(wǎng)絡(luò)公司進(jìn)行協(xié)調(diào)解決。
2.5故障處理的一般流程故障的處理要求準(zhǔn)確、高效、具體、有針對(duì)性,一般采通過(guò)用戶反饋和每日一報(bào)獲取故障信息及維護(hù)請(qǐng)求,維護(hù)人進(jìn)行簡(jiǎn)單故障判斷、故障具體環(huán)節(jié)判斷和分析,根據(jù)判斷情況,優(yōu)先采用遠(yuǎn)程維護(hù),無(wú)法解決的在確定故障環(huán)節(jié)的情況下制定完善的維護(hù)計(jì)劃,做好現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及備件準(zhǔn)備。詳細(xì)故障處理流程見圖3。
3幾點(diǎn)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)
3.1充分發(fā)揮中心軟件中的狀態(tài)監(jiān)控功能中心軟件具有站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)查看功能,該功能通過(guò)不同顏色表示不同的工作狀態(tài),根據(jù)狀態(tài)可以初步判定站點(diǎn)異常情況。比如紫色表示軟件工作異常,主機(jī)工作正常,可以通過(guò)遠(yuǎn)程訪問來(lái)查看具體情況并遠(yuǎn)程重啟計(jì)算機(jī)及軟件等;紅色表示主機(jī)通訊異常,無(wú)法上傳數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程電源管理器正常的情況下通過(guò)中心軟件可以進(jìn)行遠(yuǎn)程斷電重啟設(shè)備。充分利用狀態(tài)監(jiān)控功能,能方便、快捷的處理一般簡(jiǎn)單故障,也能更快的排除及定位故障環(huán)節(jié)。
3.2網(wǎng)絡(luò)故障環(huán)節(jié)的判斷要慎重網(wǎng)絡(luò)故障具體表現(xiàn)為站點(diǎn)所有設(shè)備都無(wú)法通訊,可能的原因多樣,故障環(huán)節(jié)的判斷較復(fù)雜,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)故障有可能牽涉到第三方(網(wǎng)絡(luò)公司),所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障環(huán)節(jié)判斷必須慎重,首先從站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)、網(wǎng)線、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等入手,最后才考慮數(shù)據(jù)鏈路故障的可能,并請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)公司人員幫助排查。
3.3用好遠(yuǎn)程維護(hù)的技術(shù)手段站點(diǎn)的維護(hù)工作主要依靠遠(yuǎn)程維護(hù),大部分的非硬件故障都可以通過(guò)遠(yuǎn)程解決,部分硬件故障也需要遠(yuǎn)程軟件來(lái)協(xié)助進(jìn)行故障分析和故障環(huán)節(jié)定位,因此要充分發(fā)揮遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)手段在維護(hù)中的作用。我們采用的技術(shù)手段主要有三種:1.遠(yuǎn)程電源管理器、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程桌面控制軟件、遠(yuǎn)程訪問命令及軟件,監(jiān)測(cè)站點(diǎn)都配備遠(yuǎn)程電源管理器,通過(guò)WEB訪問或中心軟件可以方便的對(duì)電源管理器供電的設(shè)備進(jìn)行斷電重啟;2.計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程桌面控制軟件較常用的有VNC和PCANYWHERE,共同的特點(diǎn)是可以對(duì)固定IP的站點(diǎn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程訪問,遠(yuǎn)程桌面會(huì)顯示在主控計(jì)算機(jī)上,通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤實(shí)現(xiàn)對(duì)站點(diǎn)主機(jī)的操作,跟在現(xiàn)場(chǎng)操作一樣方便有效;3.對(duì)部分LINUX系統(tǒng)的站點(diǎn),還可以通過(guò)PUTY軟件和TELNET進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)核通過(guò)命令行方式進(jìn)行操作,適用于有一定LINUX系統(tǒng)基礎(chǔ)的技術(shù)人員。用好上述幾種遠(yuǎn)程技術(shù)手段,不僅能及時(shí)完成站點(diǎn)大部分日常維護(hù)工作,同時(shí)也可以和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)相結(jié)合,提高維護(hù)效率。
3.4備品備件充分,方案完善,預(yù)防突況監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易導(dǎo)致各種硬件故障,特別是采用工控機(jī)方式的站點(diǎn),主機(jī)內(nèi)部任何硬件的故障都可能導(dǎo)致主機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或頻繁死機(jī)現(xiàn)象,具體原因很難通過(guò)遠(yuǎn)程手段來(lái)判斷,同時(shí)突發(fā)性故障也較常見,因此在通過(guò)遠(yuǎn)程手段盡可能準(zhǔn)確的定位故障環(huán)節(jié)的同時(shí),還要充分做好維護(hù)方案,盡可能詳細(xì)的考慮各種可能的突況,備品備件要準(zhǔn)備充分,風(fēng)扇、硬盤、內(nèi)存、電源、板卡等易損件必須常備。
3.5多依靠站點(diǎn)代維人員站點(diǎn)代維人員在維護(hù)中發(fā)揮著重要作用,特別是網(wǎng)絡(luò)故障及電源類故障特別需要依靠現(xiàn)場(chǎng)觀察來(lái)輔助定位故障環(huán)節(jié),部分不需拆機(jī)更換的備件也是快遞給站點(diǎn)代維人員并委托其更換,多數(shù)需要現(xiàn)場(chǎng)操作的簡(jiǎn)單維護(hù)都可以由其代為完成,保持和站點(diǎn)代維人員的良好溝通并充分發(fā)揮其維護(hù)能力不僅能更快的排除及定位故障環(huán)節(jié),更能節(jié)省維護(hù)成本。
4改進(jìn)維護(hù)工作的幾點(diǎn)建議與思考
4.1促進(jìn)技術(shù)升級(jí)及設(shè)備更新
4.1.1加快設(shè)備更新加快嵌入式數(shù)字監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備的安裝及更換,盡快啟動(dòng)模擬監(jiān)測(cè)設(shè)備向全嵌入式轉(zhuǎn)換,建設(shè)數(shù)字、模擬一體化的嵌入式監(jiān)測(cè)站點(diǎn),既能避免重復(fù)投入,又大大減少故障發(fā)生的幾率,也更加易于維護(hù)。
4.1.2推動(dòng)SDH省市縣三級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容與改造將現(xiàn)在的縣級(jí)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸模式向以太網(wǎng)方式轉(zhuǎn)變,摒棄協(xié)議轉(zhuǎn)換器這個(gè)易發(fā)故障的環(huán)節(jié),部分提前轉(zhuǎn)換為以太接入的市縣運(yùn)行情況表明,網(wǎng)絡(luò)故障的幾率將大大降低。同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行擴(kuò)容,以滿足監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展的需求。
4.1.3制定系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)建立一套適用于我省在建和已建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)范和接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),方便現(xiàn)有及新建系統(tǒng)功能擴(kuò)展和在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上的業(yè)務(wù)擴(kuò)展,最終實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間互聯(lián)互通,站點(diǎn)設(shè)備和中心系統(tǒng)將在統(tǒng)一規(guī)范下相對(duì)獨(dú)立,不同廠商的設(shè)備在滿足該規(guī)范的條件下更好的兼容。
4.2改變維護(hù)方式及維護(hù)策略
4.2.1建立監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備信息與維護(hù)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)機(jī)房環(huán)境、供電情況、設(shè)備清單、設(shè)備年份、設(shè)備狀態(tài)等信息建立監(jiān)測(cè)站點(diǎn)基本信息庫(kù),并根據(jù)維護(hù)、巡檢情況對(duì)變化信息進(jìn)行反饋和更新,為數(shù)據(jù)分析、設(shè)備趨勢(shì)預(yù)測(cè)和定期維護(hù)計(jì)劃制定提供基礎(chǔ)。
4.2.2改變維護(hù)策略按照設(shè)備使用年限、工作環(huán)境、老化程度和故障頻次將設(shè)備維護(hù)級(jí)別分為三個(gè)級(jí)別。一級(jí)優(yōu)先級(jí)最高,設(shè)備年份最久,老化嚴(yán)重,故障隱患最大,二級(jí)次之,三級(jí)最低。根據(jù)級(jí)別分類,制定巡檢計(jì)劃,增加一級(jí)維護(hù)站點(diǎn)的巡檢次數(shù),對(duì)可能存在隱患的設(shè)備環(huán)境、板卡、硬盤、風(fēng)扇、系統(tǒng)等軟硬件環(huán)節(jié)進(jìn)行排查及提前更換,做到提前維護(hù),減少突發(fā)故障。
4.2.3簡(jiǎn)化維護(hù)方式對(duì)所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)配置文件進(jìn)行備份,在對(duì)故障進(jìn)行詳細(xì)分析的前提下,更多采用整機(jī)更換的方式,始終保證數(shù)套完整監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的備份,并根據(jù)監(jiān)
測(cè)站點(diǎn)設(shè)備信息庫(kù)的數(shù)據(jù)及配置文件,快速還原故障站點(diǎn)需要更換的設(shè)備或主機(jī),并遠(yuǎn)程指導(dǎo)站點(diǎn)維護(hù)人員代為更換。
4.3加強(qiáng)培訓(xùn)與溝通加強(qiáng)對(duì)我臺(tái)維護(hù)人員及站點(diǎn)代維人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn),重點(diǎn)提高我臺(tái)維護(hù)人員的故障分析、判斷、遠(yuǎn)程調(diào)試能力及現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)水平;提高站點(diǎn)代維人員對(duì)站點(diǎn)設(shè)備構(gòu)成及工作原理的了解并熟悉常見故障現(xiàn)象,同時(shí)和站點(diǎn)代維人員加強(qiáng)溝通,建立良好的合作關(guān)系。
5結(jié)束語(yǔ)
論文摘要:離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。因而,如何提高泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、壽命及效率,以及對(duì)發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的判斷處理,是保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行的重要手段。
一、引言
隨著石油化工等工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)離心泵的要求不斷增加。離心泵做為輸送物料的一種轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,對(duì)連續(xù)性較強(qiáng)的化工裝置生產(chǎn)尤為重要。因此,需要很多要求輸送高溫介質(zhì)及高揚(yáng)程的離心泵。而離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。因而,如何提高泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、壽命及效率,以及對(duì)發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的判斷處理,是保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行的重要手段。
二、常見故障原因分析及處理
1.泵不能啟動(dòng)或啟動(dòng)負(fù)荷大
原因及處理方法如下:
(1)原動(dòng)機(jī)或電源不正常。處理方法是檢查電源和原動(dòng)機(jī)情況。
(2)泵卡住。處理方法是用手盤動(dòng)聯(lián)軸器檢查,必要時(shí)解體檢查,消除動(dòng)靜部分故障。
(3)填料壓得太緊。處理方法是放松填料。
(4)排出閥未關(guān)。處理方法是關(guān)閉排出閥,重新啟動(dòng)。
(5)平衡管不通暢。處理方法是疏通平衡管。
2.泵不排液
原因及處理方法如下:
(1)灌泵不足(或泵內(nèi)氣體未排完)。處理方法是重新灌泵。
(2)泵轉(zhuǎn)向不對(duì)。處理方法是檢查旋轉(zhuǎn)方向。
(3)泵轉(zhuǎn)速太低。處理方法是檢查轉(zhuǎn)速,提高轉(zhuǎn)速。
(4)濾網(wǎng)堵塞,底閥不靈。處理方法是檢查濾網(wǎng),消除雜物。
(5)吸上高度太高,或吸液槽出現(xiàn)真空。處理方法是減低吸上高度;檢查吸液槽壓力。
3.泵排液后中斷
原因及處理方法如下:
(1)吸入管路漏氣。處理方法是檢查吸入側(cè)管道連接處及填料函密封情況。
(2)灌泵時(shí)吸入側(cè)氣體未排完。處理方法是要求重新灌泵。
(3)吸入側(cè)突然被異物堵住。處理方法是停泵處理異物。
(4)吸入大量氣體。處理方法是檢查吸入口有否旋渦,淹沒深度是否太淺。
4.流量不足
原因及處理方法如下:
(1)同2.2,2.3。處理方法是采取相應(yīng)措施。
(2)系統(tǒng)靜揚(yáng)程增加。處理方法是檢查液體高度和系統(tǒng)壓力。
(3)阻力損失增加。處理方法是檢查管路及止逆閥等障礙。
(4)殼體和葉輪耐磨環(huán)磨損過(guò)大。處理方法是更換或修理耐磨環(huán)及葉輪。
(5)其他部位漏液。處理方法是檢查軸封等部位。
(6)泵葉輪堵塞、磨損、腐蝕。處理方法是清洗、檢查、調(diào)換。
5.揚(yáng)程不夠
原因及處理方法如下:
(1)同2.2的(1),(2),(3),(4),2.3的(1),2.4的(6)。處理方法是采取相應(yīng)措施。
(2)葉輪裝反(雙吸輪)。處理方法是檢查葉輪。
(3)液體密度、粘度與設(shè)計(jì)條件不符。處理方法是檢查液體的物理性質(zhì)。
(4)操作時(shí)流量太大。處理方法是減少流量。
6.運(yùn)行中功耗大
原因及處理方法如下:
(1)葉輪與耐磨環(huán)、葉輪與殼有磨檫。處理方法是檢查并修理。
(2)同2.5的(4)項(xiàng)。處理方法是減少流量。
(3)液體密度增加。處理方法是檢查液體密度。
(4)填料壓得太緊或干磨擦。處理方法是放松填料,檢查水封管。
(5)軸承損壞。處理方法是檢查修理或更換軸承。
(6)轉(zhuǎn)速過(guò)高。處理方法是檢查驅(qū)動(dòng)機(jī)和電源。
(7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。
(8)軸向力平衡裝置失敗。處理方法是檢查平衡孔,回水管是否堵塞。
(9)聯(lián)軸器對(duì)中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對(duì)中情況和調(diào)整軸向間隙。
7.泵振動(dòng)或異常聲響
原因及處理方法如下:
(1)同2.3的(4),2.6的(5),(7),(9)項(xiàng)。處理方法是采取相應(yīng)措施。
(2)振動(dòng)頻率為0~40%工作轉(zhuǎn)速。過(guò)大的軸承間隙,軸瓦松動(dòng),油內(nèi)有雜質(zhì),油質(zhì)(粘度、溫度)不良,因空氣或工藝液體使油起泡,不良,軸承損壞。處理方法是檢查后,采取相應(yīng)措施,如調(diào)整軸承間隙,清除油中雜質(zhì),更換新油。
(3)振動(dòng)頻率為60%~100%工作轉(zhuǎn)速。有關(guān)軸承問題同(2),或者是密封間隙過(guò)大,護(hù)圈松動(dòng),密封磨損。處理方法是檢查、調(diào)整或更換密封。
(4)振動(dòng)頻率為2倍工作轉(zhuǎn)速。不對(duì)中,聯(lián)軸器松動(dòng),密封裝置摩擦,殼體變形,軸承損壞,支承共振,推力軸承損壞,軸彎曲,不良的配合。處理方法是檢查,采取相應(yīng)措施,修理、調(diào)整或更換。
(5)振動(dòng)頻率為n倍工作轉(zhuǎn)速。壓力脈動(dòng),不對(duì)中心,殼體變形,密封摩擦,支座或基礎(chǔ)共振,管路、機(jī)器共振,處理方法是同(4),加固基礎(chǔ)或管路。
(6)振動(dòng)頻率非常高。軸磨擦,密封、軸承、不精密、軸承抖動(dòng),不良的收縮配合等。處理方法同(4)。
8.軸承發(fā)熱
原因及處理方法如下:
(1)軸承瓦塊刮研不合要求。處理方法是重新修理軸承瓦塊或更換。
(2)軸承間隙過(guò)小。處理方法是重新調(diào)整軸承間隙或刮研。
(3)油量不足,油質(zhì)不良。處理方法是增加油量或更換油。
(4)軸承裝配不良。處理方法是按要求檢查軸承裝配情況,消除不合要求因素。
(5)冷卻水?dāng)嗦贰L幚矸椒ㄊ菣z查、修理。
(6)軸承磨損或松動(dòng)。處理方法是修理軸承或報(bào)廢。若松協(xié),復(fù)緊有關(guān)螺栓。
(7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。
(8)甩油環(huán)變形,甩油環(huán)不能轉(zhuǎn)動(dòng),帶不上油。處理方法是更新甩油環(huán)。
(9)聯(lián)軸器對(duì)中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對(duì)中情況和調(diào)整軸向間隙。
9.軸封發(fā)熱
原因及處理方法如下:
(1)填料壓得太緊或磨擦。處理方法是放松填料,檢查水封管。
(2)水封圈與水封管錯(cuò)位。處理方法是重新檢查對(duì)準(zhǔn)。
(3)沖洗、冷卻不良。處理方法是檢查沖洗冷卻循環(huán)管。
(4)機(jī)械密封有故障。處理方法是檢查機(jī)械密封。
10.轉(zhuǎn)子竄動(dòng)大
原因及處理方法如下:
(1)操作不當(dāng),運(yùn)行工況遠(yuǎn)離泵的設(shè)計(jì)工況。處理方法:嚴(yán)格操作,使泵始終在設(shè)計(jì)工況附近運(yùn)行。
(2)平衡不通暢。處理方法是疏通平衡管。
(3)平衡盤及平衡盤座材質(zhì)不合要求。處理方法是更換材質(zhì)符合要求的平衡盤及平衡盤座。
11.發(fā)生水擊
原因及處理方法如下:
(1)由于突然停電,造成系統(tǒng)壓力波動(dòng),出現(xiàn)排出系統(tǒng)負(fù)壓,溶于液體中的氣泡逸出使泵或管道內(nèi)存在氣體。處理方法是將氣體排凈。
(2)高壓液柱由于突然停電迅猛倒灌,沖擊在泵出口單向閥閥板上。處理方法是對(duì)泵的不合理排出系統(tǒng)的管道、管道附件的布置進(jìn)行改造。
(3)出口管道的閥門關(guān)閉過(guò)快。處理方法是慢慢關(guān)閉閥門。
三、故障預(yù)防措施
1、保證離心泵的良好。
2、加強(qiáng)易損件的維護(hù)。
3、流量變化平緩,一般不做快速大幅度調(diào)整。
4、嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,杜絕違章操作和野蠻操作。
5、做好狀態(tài)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析處理。
6、定期清理泵入口過(guò)濾器。
四、結(jié)束語(yǔ)
離心泵的故障產(chǎn)生原因可能是多方面的,但絕大多數(shù)與技術(shù)管理水平、安裝、保養(yǎng)、操作人員的素質(zhì)及重視程度有關(guān)。若能充分重視,則能夠?qū)㈦x心泵的修理平均間隔時(shí)間延長(zhǎng),使泵的可靠性和利用率得到大幅度提高。
變壓器故障通常是伴隨著電弧和放電以及劇烈燃燒而發(fā)生,隨后電力設(shè)備即發(fā)生短路或其他故障,輕則可能僅僅是機(jī)器停轉(zhuǎn),照明完全熄滅,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生重大火災(zāi)乃至造成人身傷亡事故。因此如何確保變壓器的安全運(yùn)行受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。
美國(guó)HSB公司工程部總工程師WilliamBartley先生,主要負(fù)責(zé)對(duì)大型電力設(shè)備尤其是發(fā)電機(jī)和變壓器的分析和評(píng)估工作,并負(fù)責(zé)重大事故的調(diào)查、檢修程序的改進(jìn)及新型檢測(cè)技術(shù)方面的研究。自70年代以來(lái),他負(fù)責(zé)調(diào)查了數(shù)千起變壓器故障并進(jìn)行了幾十年的科學(xué)統(tǒng)計(jì)研究。
在中國(guó)高速的現(xiàn)代化發(fā)展中,電力工業(yè)的安全運(yùn)行更起著關(guān)鍵作用。本文從介紹美國(guó)1988年至1997年10年間變壓器故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,為國(guó)內(nèi)提供參考資料及可借鑒的科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法,以達(dá)到為電力部門服務(wù)的目的。
1變壓器故障的統(tǒng)計(jì)資料
1.1各類型變壓器的故障
過(guò)去10年來(lái),HSB發(fā)生幾百起變壓器故障造成了數(shù)百萬(wàn)美金的損失。圖1中列出了按變壓器類型顯示的變壓器故障統(tǒng)計(jì)數(shù)。從圖中的顯示可以看出除1988年外,電力變壓器故障始終占據(jù)主導(dǎo)位置。
1.2不同用戶的變壓器故障變壓器使用在不同的部門,故障率是不同的。為了分析變壓器發(fā)生故障的危險(xiǎn)性,可將用戶劃分為11個(gè)獨(dú)立類型:(1)水泥與采礦業(yè);(2)化工、石油與天然氣;(3)電力部門;(4)食品加工;(5)醫(yī)療;(6)制造業(yè);(7)冶金工業(yè);(8)塑料;(9)印刷業(yè);(10)商業(yè)建筑;(11)紙漿與造紙業(yè)。按照HSB的RickJones博士風(fēng)險(xiǎn)管理的方法,將“風(fēng)險(xiǎn)”定義為發(fā)生頻率與損失程度。損失程度可以被定義為年平均毛損失,而發(fā)生頻率(或稱為概率)則可定義為故障發(fā)生平均數(shù)除以總數(shù)。所以,對(duì)于每一個(gè)給定的獨(dú)立組來(lái)說(shuō):頻率=故障數(shù)/該組中的變壓器臺(tái)數(shù)(舉例來(lái)說(shuō),如果每年平均有10起故障,在一個(gè)給定的獨(dú)立組中有1,000個(gè)用戶,在該組中任何地點(diǎn)故障的概率就是0.01/年。)因此,可以采用產(chǎn)品的故障頻率與程度將變壓器的風(fēng)險(xiǎn)按用戶加以劃分。(風(fēng)險(xiǎn)=頻率×程度)。
圖2中給出的是10年中10個(gè)獨(dú)立組中變壓器風(fēng)險(xiǎn)性的頻率—程度“分布圖”。每組曲線中,X軸表示頻率、Y軸表示程度(或平均損失),X-Y的關(guān)系就形成了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)性坐標(biāo)系統(tǒng)。其中的斜線稱為風(fēng)險(xiǎn)等價(jià)曲線(例如,對(duì)于$1,000的0.1的可能性與$10,000的0.01的可能性可認(rèn)為是同等風(fēng)險(xiǎn)的)。坐標(biāo)中右上角的象限是風(fēng)險(xiǎn)性最高的區(qū)域。當(dāng)考慮到頻率和程度時(shí)(如圖2所示),電力部門的風(fēng)險(xiǎn)是最高的,冶金工業(yè)及制造業(yè)分別列在第二和第三位。
1.3各種使用年限變壓器的故障
按照變壓器設(shè)計(jì)人員的說(shuō)法,在“理想狀況下”變壓器的使用壽命可達(dá)30~40年,很明顯的是在實(shí)際中并非如此。在1975年的研究中,故障時(shí)的變壓器平均壽命為9.4年。在1985年的研究中,變壓器平均壽命為14.9年。通常有盆形曲線顯示使用初期的故障率以及位于右端的老化結(jié)果,然而故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示變壓器的使用壽命并非無(wú)法預(yù)測(cè)。圖3中顯示了該研究中使用壽命的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以用來(lái)確定對(duì)變壓器進(jìn)行周期檢查的時(shí)間和費(fèi)用。
在電力工業(yè)中變壓器的使用壽命應(yīng)當(dāng)給予特別地關(guān)注。美國(guó)在二戰(zhàn)后經(jīng)歷了一個(gè)工業(yè)飛速發(fā)展的階段,并導(dǎo)致了基礎(chǔ)工業(yè)特別是電力工業(yè)大規(guī)模的發(fā)展。這些自50年代到80年代安裝的設(shè)備,按其設(shè)計(jì)與運(yùn)行的狀況,現(xiàn)在大部分都已到了老化階段。據(jù)美國(guó)商業(yè)部的數(shù)據(jù),在1973~1974年間電力工業(yè)在新設(shè)備安裝方面達(dá)到了頂峰。如今,這些設(shè)備已運(yùn)行了近25年,故必須對(duì)已安裝變壓器的故障可能性給予特別的關(guān)注。
2變壓器故障原因分析
HSB收集了有關(guān)變壓器故障10年來(lái)的資料并進(jìn)行分析的結(jié)果表明,盡管老化趨勢(shì)及使用不同,故障的基本原因仍然相同。HSB公司電氣部的總工程師J.B.Swering在論文中寫到:“多種因素都可能影響到絕緣材料的預(yù)期壽命,負(fù)責(zé)電氣設(shè)備操作的人員應(yīng)給予細(xì)致地考慮。這些因素包括:誤用、振動(dòng),過(guò)高的操作溫度、雷電或涌流、過(guò)負(fù)荷、對(duì)控制設(shè)備的維護(hù)不夠、清潔不良、對(duì)閑置設(shè)備的維護(hù)不夠、不恰當(dāng)?shù)囊约罢`操作等。"下表中給出了在過(guò)去幾十年中HSB公司總結(jié)出的有關(guān)變壓器故障的基本原因,表中列出了分別由1975、1983以及1998年的研究得出的關(guān)于故障通常的原因及其所占百分比。
2.1雷擊
雷電波看來(lái)比以往的研究要少,這是因?yàn)楦淖兞藢?duì)起因的分類方法。現(xiàn)在,除非明確屬于雷擊事故,一般的沖擊故障均被列為“線路涌流”。
2.2線路涌流
線路涌流(或稱線路干擾)在導(dǎo)致變壓器故障的所有因素中被列為首位。這一類中包括合閘過(guò)電壓、電壓峰值、線路故障/閃絡(luò)以及其他輸配(T&D)方面的異常現(xiàn)象。這類起因在變壓器故障中占有顯著比例的事實(shí)表明必須在沖擊保護(hù)或?qū)σ延袥_擊保護(hù)充分性的驗(yàn)證方面給與更多的關(guān)注。
2.3工藝/制造不良
在HSB于1998年的研究中,僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出線端松動(dòng)或無(wú)支撐、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強(qiáng)度不足以及油箱中留有異物。
2.4絕緣老化
在過(guò)去的10年中在造成故障的起因中,絕緣老化列在第二位。由于絕緣老化的因素,變壓器的平均壽命僅有17.8年,大大低于預(yù)期為35~40年的壽命!在1983年,發(fā)生故障時(shí)變壓器的平均壽命為20年。
2.5過(guò)載
這一類包括了確定是由過(guò)負(fù)荷導(dǎo)致的故障,僅指那些長(zhǎng)期處于超過(guò)銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過(guò)負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠或用電部門持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下。最終造成變壓器超負(fù)荷運(yùn)行,過(guò)高的溫度導(dǎo)致了絕緣的過(guò)早老化。當(dāng)變壓器的絕緣紙板老化后,紙強(qiáng)度降低。因此,外部故障的沖擊力就可能導(dǎo)致絕緣破損,進(jìn)而發(fā)生故障。
2.6受潮受潮這一類別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分。
2.7維護(hù)不良
保養(yǎng)不夠被列為第四位導(dǎo)致變壓器故障的因素。這一類包括未裝控制其或裝的不正確、冷卻劑泄漏、污垢淤積以及腐蝕。
2.8破壞及故意損壞
這一類通常確定為明顯的故意破壞行為。美國(guó)在過(guò)去的10年中沒有關(guān)于這方面變壓器故障的報(bào)道。
2.9連接松動(dòng)
連接松動(dòng)也可以包括在維護(hù)不足一類中,但是有足夠的數(shù)據(jù)可將其獨(dú)立列出,因此與以往的研究也有所不同。這一類包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況,其中的一個(gè)問題就是不同性質(zhì)金屬之間不當(dāng)?shù)呐浜希M管這種現(xiàn)象近幾年來(lái)有所減少。另一個(gè)問題就是螺栓連接間的緊固不恰當(dāng)。
3變壓器維護(hù)建議
根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,用戶可制訂一個(gè)維護(hù)、檢查和試驗(yàn)的計(jì)劃。這樣不但將顯著地減少變壓器故障的發(fā)生以及不可預(yù)計(jì)的電力中斷,而且可大量節(jié)約經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。因?yàn)橐坏┌l(fā)生事故,不僅修理費(fèi)用以及停工期的花費(fèi)巨大,重繞線圈或重造一臺(tái)大型的電力變壓器更需要6到12個(gè)月的時(shí)間。因而,一個(gè)包括以下建議的良好維護(hù)制度將有助于變壓器獲得最大的使用壽命。超級(jí)秘書網(wǎng)
3.1安裝及運(yùn)行
(1)確保負(fù)荷在變壓器的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。在油冷變壓器中需要仔細(xì)地監(jiān)視頂層油溫。
(2)變壓器的安裝地點(diǎn)應(yīng)與其設(shè)計(jì)和建造的標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。若置于戶外,確定該變壓器適于戶外運(yùn)行。
(3)保護(hù)變壓器不受雷擊及外部損壞危險(xiǎn)。
3.2對(duì)油的檢驗(yàn)
變壓器油的介電強(qiáng)度隨著其中水分的增加而急劇下降。油中萬(wàn)分之一的水分就可使其介電強(qiáng)度降低近一半。除小型配電變壓器外所有變壓器的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗(yàn),以確保正確地檢測(cè)水分并通過(guò)過(guò)濾將其去除。
應(yīng)進(jìn)行油中故障氣體的分析。應(yīng)用變壓器油中8種故障氣體在線監(jiān)測(cè)儀,連續(xù)測(cè)定隨著變壓器中故障的發(fā)展而溶解于油中氣體的含量,通過(guò)對(duì)氣體類別及含量的分析則可確定故障的類型。每年都應(yīng)作油的物理性能試驗(yàn)以確定其絕緣性能,試驗(yàn)包括介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度、酸度、界面張力等等。
3.3經(jīng)常維護(hù)
(1)保持瓷套管及絕緣子的清潔。
(2)在油冷卻系統(tǒng)中,檢查散熱器有無(wú)滲漏、生銹、污垢淤積以及任何限制油自由流動(dòng)的機(jī)械損傷。
(3)保證電氣連接的緊固可靠。
(4)定期檢查分接開關(guān)。并檢驗(yàn)觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性及接觸的定位。
(5)每三年應(yīng)對(duì)變壓器線圈、套管以及避雷器進(jìn)行介損的檢測(cè)。
(6)每年檢驗(yàn)避雷器接地的可靠性。接地必須可靠,而引線應(yīng)盡可能短。旱季應(yīng)檢測(cè)接地電阻,其值不應(yīng)超過(guò)5Ω。
(7)應(yīng)考慮將在線檢測(cè)系統(tǒng)用于最關(guān)鍵的變壓器上。目前市場(chǎng)上有多種在線檢測(cè)系統(tǒng),供應(yīng)商將不同的探測(cè)器與傳感器加以組裝,并將其與數(shù)據(jù)采集裝置相連,同時(shí)提供了通過(guò)調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊的功能。美國(guó)SERVERON公司的TrueGas油中8種故障氣體在線監(jiān)測(cè)儀就是極好的選擇。此系統(tǒng)監(jiān)測(cè)真實(shí)故障氣體含量,結(jié)合“專家系統(tǒng)”診斷將無(wú)害情況與危險(xiǎn)事件加以區(qū)分,保證變壓器的安全運(yùn)行。