故障率十篇

故障率篇1

关键词：中压配电线路；故障跳闸；原因分析

整个电力系统中，配电线路具有数量之多，分布范围之广，所处环境复杂等特征，经常性地出现故障跳闸问题，导致电力供力中断，造成不良社会影响，为了减少配电线路故障，就要深入分析和总结配电线路运行情况以及根据影响因素提出科学的解决措施，有效地控制故障重复的发生。

中压线路故障率：反映配电线路运行管理和装备技术情况。

其中，跳闸次数为线路故障引起开关跳闸并造成线路全部或部分被迫停运的总次数；开关包括变电站、开关站馈线断路器，重合器、分段和分支线断路器；重合（含多次重合）成功的不统计。重合不成功或短时（6小时）内同一故障点因同一原因多次跳闸，统计为一次；

中压线路公里数：指10（20）千伏架空、电缆线路的总长度，单位为公里。n：当计算年初至今累计值时，n=年初至今的月数；当计算当月值时，n=1。

1、10kV配电线路故障跳闸主要原因分析

截止至2015年底，某局管辖10kV线路64条，长度1033km。2014年10kV配电线路故障跳闸共48次，年均故障停运率为5.04次/年・百公里，跳闸原因及频数如下：

1.1自然灾害

有20次跳闸由于雷害造成，占总数的37.5%。雷害仍然是影响电网安全稳定运行的重要因素。由于配网线路抵抗自然灾害能力较弱，受雷影响跳闸仍占最大比例，给电网安全运行造成很大危害。

1.2外力破坏原因

有12次跳闸由于外力破坏因素造成，占总数的20.8%，主要表现为超高树碰触导线、吊车施工和超高车辆碰触导线、车辆碰触拉线和电杆以及设备被盗等。其中树障原因引起跳闸10次，占外力破坏次数的85%。

1.3 用户设备故障引起原因

有9次跳闸由于设备原因造成，占总数的18.75%。部分用户设备运行时间过长，年久失修，设备重负荷或超负荷现象较多。跌落式故障、刀闸烧坏，避雷器击穿、瓷瓶老化断裂，瓷瓶扎线断落等现象时有发生。

1.4其它原因

因瞬间故障而查无原因的有7次，占总数的15%。因地形、天气原因等因素导致线路跳闸查无原因。

综上所述，造成中压线路故障跳闸的原因主要是设备、管理、人员、环境等因素造成，准确地分析和判断配电线路运行的健康状况，制定切实可行的措施，提升配电线路管理水平，才能保证配电线路安全可靠运行。

2、解决措施

针对诸多导致线路跳闸原因，从管理方面、技术方面、设备方面下手，采取有效的措施，从根本上解决配电线路管理存在的短板和薄弱环节，努力降低10kV配电线路故障跳闸次数。

2.1采取防雷措施，提高线路及设备防雷水平

我局申请专项资金，梳理出15个项目，合计899.18万元专项资金，共改造97个台区低压线路、209组残旧避雷器、安装154组故障指示器、更换937个铜铝对接式线夹和1275个针式瓷瓶，，改造不合格接地网125处，加装过电压保护器339组，切实降低因雷击造成的线路故障，降低中压线路故障率。

2.2开展线路清障工作、降低外力破坏

组织各供电所对局64条配电线路逐基杆塔、过境的所有通道进行一次拉网式排查，建立完善的线路通道台账，对存在缺陷、安全隐患部位及树障进行逐一建档；成立领导小组和工作小组，依法依规制订了《输电线路走廊高杆植物补偿标准》，为清障工作提供了补偿依据， 在取得政府部门的大力支持下，加大与林业、公路、公安等部门的沟通、协调。与县公安局联合发出了《关于清理架空电力线路保护区内高杆植物顺利实施的通告》，自2014年11月起至2015年6月30日止，我局已累计砍伐高杆植物超过13057棵，其中10kV线路走廊内8942棵，400伏低压配电线路走廊内4115棵。

2.3加大宣传力度，确保线路通道状况良好

对沿路易遭受车辆撞击的电力设施装设防撞标示，减少非施工碰撞电力设备引起的故障跳闸，降低中压线路故障率。

2.4加强用户侧的管理

加强用户侧配电设施安全运行管理，强化对重要客户、重点关注客户供用电安全专项检查，及时书面、全面告知客户存在的安全隐患，积极督促、指导、帮助用户对发现的用电安全隐患进行整改。对多次发生故障出门的用户，在产权分界点加装故障隔离装置，2014至2015年，共在10千伏主干线路上加装65台分段开关、重要分支线安装分段或隔离开关共87台。南礤其中的18座水电站由原来的混合上网改造成专线上网，通过种种有效措施，减少用户故障出门，降低中压线路故障率。

3、采取各种管理及技术措施后数据对比分析

通过各种有效措施，2015年全年中压线路故障率累计完成2.05.

3.1经济效益

通过采取有效地技术手段和管理手段，从根本上改善了配电线路的运行环境，提高了供电可靠性，给企业带来社会效益的同时也带来了可观的经济效益。

3.2社会效益

用户平均停电时间的减少，为客户享受到更优质的供电服务，也让客户对我局的满意度极大提高，从2014年的85分，到2015年的87分，有效树立起供电企业负责任敢担当的良好形象。

参考文献：

[1]梁健沛.中压配电线路故障跳闸原因分析及对策；山东工业技术；2014（17）：116-117

故障率篇2

电力电子功率变换器作为系统控制的中枢执行机构，广泛应用于电机驱动和各种电源系统中，但由于功率开关器件在工作时，要承受高电压和大电流，而自身过载能力有限，导致开关器件损坏的几率很大。据统计，工业应用的交流电机调速系统中，38%的故障来自于功率器件的损坏［1］。功率变换器一旦发生故障，如不及时处理，在一般场合会给工业生产带来极大的经济损失，尤其在航空、军事等安全性要求高的场合，将造成灾难性事故。因此，准确、快速地判断故障，及时诊断和定位故障受到了越来越多的重视。一般地，功率变换器的故障可分为开关管的开路故障和短路故障。短路故障存在的时间极短，可在硬件电路上进行处理，也可以将快速熔丝植入电路中，将短路故障转化为开路故障，利用开路故障诊断方法加以处理［2］。文献［3］总结出了10种短路故障诊断方法。开路故障发生后，系统往往还能继续运行，不易被发现，这样导致其他功率器件流过更大的电流，引发转矩减小、发热和绝缘损坏等问题，如不及时处理，将发展成为极具破坏性的大故障，如系统瘫痪等［4］。因此，目前功率变换器故障诊断的研究重点都集中于开关管的开路故障。

2功率变换器开路故障分类

以电压型三相全桥电路为例(其结构图如图1所示)，对常见故障进行分类。功率变换器在实际运行时，很少出现三只或三只以上开关管同时故障的情况，针对常见的单管和双管故障情况进行分类，如表1所示。当发生开路故障时，故障相电流、输出电压以及功率器件承受的电压都会发生幅值和相位的调制，因此通过对这些信号进行监测，利用相应的故障诊断技术可实现故障识别和定位。

3功率变换器故障诊断技术

故障诊断方法分为硬件冗余方法和软件冗余方法。硬件冗余方法是最早应用于故障诊断领域的技术手段之一，可以有效地保证系统的正常运行。近年来有学者在逆变器开关函数模型和运行模式分析的基础上，根据故障和正常状态下桥臂下管承受电压的不同，采用简单的硬件电路来实现故障诊断，这种方法降低了成本，可靠性高，诊断时间短，适用性强［5，6］。然而，硬件冗余方法测试设备繁多，设计过程复杂，逐渐被软件冗余方法所取代。按照国际故障诊断权威———德国PMFrank教授的观点［7］，可将目前功率变换器软件冗余故障诊断技术分为三类:①基于解析模型的方法;②基于知识的方法;③基于信号分析的方法。

3.1基于解析模型的方法

基于解析模型的功率变换器故障诊断方法的基本思想是利用功率变换器的数学模型，将估计的系统输出与测量信息相比得到残差，通过残差分析来实现电力电子装置的故障诊断。根据获取残差的不同方式，这一类故障诊断方法可分为状态估计法和参数估计法。状态估计法利用功率变换器数学模型和各测量信号设计状态观测器，观测系统的可测变量，将观测值与实际值进行比较产生残差，分析该残差可达到故障诊断的目的。文献［8］以变流器主回路输出电压为特征量，利用实际系统与参考模型特征输出量的残差实现故障诊断。该方法的输入量少、判据简单，特别适用于复杂电力电子电路的故障诊断。文献［9］以定子电流和机械速度为输出，将感应电机模型看作周期性解耦结构，利用dq轴方向残差实现了开关管故障隔离，并且多故障发生的情况也能得到解决。在这些研究中，电力电子变换器按照其开关周期被等效成一种“平均模型”。参数估计法是将系统物理参数和模型参数的变化提取出来作为特征量进行监测和诊断故障的方法。功率变换器故障的发生往往导致系统参数的变化，因此通过检测参数的变化可实现故障诊断。基于参数估计的故障诊断框图如图2所示。参数估计法与状态估计法在本质上是互补的，参数估计法在故障隔离上更有优势;其缺点在于系统的故障有可能引起模型结构的变化，为此可将该方法与其他故障诊断方法相结合。文献［10］以键合图为工具，提出了一种能应用于大功率整流供电系统特性研究的建模方法，为进一步研究基于模型的诊断提供了新的思路和方法。近年来，由传统的解析模型发展而来的混杂系统模型故障诊断方法得到了关注。功率变换器中开关器件呈现出离散时间动态特性，状态变量却体现出连续动态系统特征，可看成一个典型的混杂系统。因此基于混杂系统理论的故障诊断方法在电力电子系统中得到应用［11，12］。通过以上分析可知，基于解析模型的方法适用于已知精确数学模型的系统。虽然该技术相对来说已经比较完善，但在实际情况下，功率变换器系统参数是不确定的(如元器件参数的正常变化和系统故障)，负载扰动、电网扰动等噪声的干扰，以及开关器件的非线性和离散性等特性都导致无法对这种系统建立准确的解析模型。因此，在对复杂非线性系统进行故障诊断时，基于解析模型的故障诊断方法受到了很大的限制。

3.2基于知识的方法

基于知识的方法是一种通过提前掌握被诊断对象的故障行为，利用故障树、专家系统、支持向量机和神经网络等手段，将故障症状组织起来进行故障诊断的方法［6］。3.2.1故障树基于故障树的诊断方法采用数理逻辑表示故障之间的关系，对故障发生的原因进行推理分析，建立一个由故障特征到故障原因的树形图。故障树方法直观、明了，思路清晰，逻辑性强，结合其他算法，可实现功率变换器的故障诊断。文献［13］基于随机森林算法建立故障树，实现了三相可控整流电路的在线诊断，大大提高了诊断精度和诊断速度。文献［14］针对三相逆变器，结合键合图理论，对传统的故障树进行了改进，通过建立系统的键合图模型进行因果分析，降低了遗漏的可能。故障树的建立比较繁琐，容易出现遗漏，且这种方法理论性强，结果的可靠性依赖于分析人员本身的水平。使用故障树诊断的同时需要充分利用知识、系统的控制模型和历史数据，并且还要协同其他智能算法，才可以完好地建立和维护故障树，实现故障源的快速搜索，然而这些问题都还未得到解决。3.2.2专家系统专家系统根据领域内专家的理论分析、实践经验等，利用计算机的推理能力模拟专家解决问题的思路，其原理框图如图3所示。专家系统提供了灵活的人机交互界面，知识库易于修改，知识表达直观性强，诊断结果鲁棒性好，应用比较广泛。文献［15］研究了基于专家系统理论的风电变流器故障诊断方法，从预先得到的变流器故障知识中提取出有效的故障信息，再与变流器实际运行数据进行比较实现了故障诊断，解决了无法建立模型的问题。文献［16］结合模糊推理方法，将模糊专家系统应用于可再生能源电力电子设备的状态监测和故障诊断。但是这种方法推导速度慢，知识库建立困难，实时性差。在知识获取时，如果出现未知情况或阈值对应的范围超出预判，系统将无法推理;在知识表示时，有的故障不能简单地使用规则进行推理，推理过程表述不清楚，也不能进行良好的诊断。3.2.3神经网络神经网络通过学习，可以拟合任意的函数，包括非线性函数，它克服了功率变换器系统的建模困难，在故障诊断领域得到了广泛的应用［17］。利用神经网络进行故障诊断时，一般需要利用小波变换、频谱分析等方法对故障信号进行处理。文献［18］利用频谱分析提取三电平逆变器桥臂电压的谐波幅值和相位作为故障特征信息，提出了多神经网络结构和算法，实现了单器件开路和多器件同时开路的多故障模式的诊断，并精确定位到故障器件。文献［19］利用快速傅里叶变换(FFT)对多电平逆变器输出电压信号进行变换，提取出故障特征作为神经网络的输入，从而实现了故障的分类。该方法具有很好的分类性能，但需要使用五层感知网络进行识别，导致诊断时间过长。因此文献［20］提出了主成分神经网络(PC-NN)故障诊断方法，利用主成分分析(PCA)降低神经网络的输入维数，减少训练神经网络的时间，同时降低噪声，改善映射性能。在该方法中，不同的主成分会引起结果的不确定性。为了更好地确定主成分，文献［21］对该方法进行改进，提出了基于遗传算法选择主成分的神经网络(PC-GA-NN)多电平逆变器故障诊断方法，结果表明PC-GA-NN具有更好的整体分类性能，比PC-NN高出约2.5%。神经网络故障诊断采用并行结构与并行处理方式，特别适合处理大量的并行信息，且具有很强的自学习、自组织与自适应能力，因此有很好的应用前景。然而，训练样本获取困难、网络学习没有确定模式、学习算法收敛速度慢、训练时间长等问题还有待进一步的研究。3.2.4支持向量机(SVM)SVM是一种基于统计学习理论的机器学习算法，与神经网络类似，通过对训练样本进行学习，掌握样本的特征，识别未知样本。基于支持向量机的故障诊断一般分为四步:特征信号监测、特征向量提取、SVM故障模型建立与诊断、维修决策［22］。文献［23］利用小波包分析获取电力电子电路故障特征，基于支持向量机进行状态分类，实现电力电子电路故障诊断方法。该方法能准确定位故障元，计算效率高，且在小样本下具有很好的推广能力。文献［24］以三相桥式全控整流电路为例，利用小波变换对整流输出电压进行分解，以各尺度的高频部分能量为特征向量;根据支持向量机理论，提出了一种改进的一对多分类算法建立分类器，优化了支持向量机的训练和学习能力。SVM在解决小样本、非线性和高维模式识别等问题中表现出特有的优势:①能在有限的样本中最大限度地挖掘隐含在数据中的分类信息;②应用核技术将实际问题通过非线性变换转化为高维空间中的线性问题;③巧妙地解决了维数问题，样本复杂度与维数无关。由于其出色学习性能和分类能力，SVM成为故障模式识别问题的研究热点。

3.3基于信号处理的方法

通常不论是基于解析模型的方法，还是基于知识的方法，都需要先对监测信号进行处理。在功率变换器的故障诊断中，常用的信号处理方法有频谱分析、小波变换和信息融合等。3.3.1频谱分析法功率变换器的故障信号通常具有周期性，因此可以用频谱分析方法将变量信号从时域变换到频域进行分析。基于频谱分析的故障诊断方法主要有傅里叶变换法和沃尔什变换法。傅里叶变换将目标信号分解成若干频率分量，从中可提取出有用的部分。文献［25］针对变频驱动系统中的逆变器开关管开路故障，利用开关函数的双傅里叶变换技术，对直流侧电流进行处理，通过得到的频谱的低频成分实现逆变器的故障诊断。沃尔什变换则将函数分解为一组沃尔什函数分量。文献［26］以三相桥式整流电路为诊断对象，对其输出电压进行沃尔什变换，得到直流分量和前三次谐波分量的幅值频谱特征值以及对应的四个相角特征值，根据这八个量来实现故障定位。由于沃尔什变换只做加减运算，所以执行速度比傅里叶变换快得多。用频谱分析进行故障诊断时，信号中包含的频率分量必须是基波的整数倍，分析时窗内要恰好含有各次谐波的整周期采样值。功率变换器故障状态下的基波频率是波动的，难以保证采样频率为信号频率的整数倍;即使基波频率保持不变，也未必能保证采样频率为信号频率的整数倍，这严重影响了频谱分析的准确性。因此，频谱分析逐渐被小波变换所取代。3.3.2小波变换法小波变换由傅里叶变换发展而来，小波分析提供了灵活的时频窗，高频时时间分辨率高，低频时频率分辨率高，在时频域都具有表征信号局部特性的能力，在故障诊断领域得到了广泛的应用。文献［27］以风力发电系统中背靠背式变流器的整流状态为例，提出了基于小波包分析的变流器故障识别方法，利用直流侧输出电压信号的调制特点，从能量谱和功率谱的角度分析了小波包分解后的直流侧输出电压的细节信号，通过频谱特征识别出三相PWM整流器的各类故障。小波变换能有效地提取出故障特征，与许多智能方法相结合，可以提高诊断精度。文献［28］对电机三相电流进行小波变换，将提取的小波系数输入到三层BP神经网络，从而识别出是否发生故障以及故障开关位置。文献［29］将小波变换、模糊逻辑和神经网络这三种方法相结合，利用小波变换从直流母线电流中提取出故障特征，用来训练自适应神经元模糊推理系统(ANFIS)，实现故障的自动识别和定位。文献［30］针对静止同步补偿器(STAT-COM)的IGBT开路故障，先对原始故障信号进行小波多分辨率分析，提取出特征向量，以改进的多核支持向量机作为故障模式的分类器，识别出各类故障信号。小波变换具有良好时频分析特性，适于探测正常信号中夹带的异常现象，对于动态系统的故障检测具有优越性。但目前的研究主要集中于理论研究，如何将它应用到实际工程中是有待解决的问题。3.3.3信息融合方法信息融合技术利用信息之间的冗余或逻辑关系，更全面、更精确地认识目标对象，为解决复杂系统故障诊断的不确定性问题提供了一条新的途径。信息融合故障诊断按层次结构分为数据层融合、特征层融合和决策层融合。文献［31］基于特征层融合对光伏并网逆变器进行故障诊断，选择电网侧电流和桥臂电压为融合对象，利用小波变换对数据进行预处理和特征提取，将特征向量融合后输入到神经网络，实现故障诊断。信息融合分为局部性融合和全局性融合。可以对某个检测量用不同方法进行诊断，实现局部性融合，以充分利用检测量所提供的信息;再将各方法得到的结果进行全局性融合。文献［32］就是采用的这种局部-全局的融合诊断方法。它针对电力电子电路中器件的故障诊断问题，提出一种基于模糊推理的分类器融合诊断方法。该方法建立神经网络和支持向量机2种子分类器对电路进行单独诊断，再利用模糊推理对2种子分类器的诊断结果进行融合，最终定位参数故障元件。仿真实验和分析表明，该方法诊断效果优于任意单个子分类器，且该方法对于随机噪声具有较好的鲁棒性。虽然目前信息融合技术在功率变换器的故障诊断中的研究还不多，但由于信息融合能够为故障诊断提供更多的信息，该技术在电网等其他故障诊断领域已经得到了广泛的关注。故障诊断领域的理论具有相似性，可以相互借鉴，这为基于信息融合的功率变换器故障诊断研究奠定了良好的基础。电力电子功率变换器故障诊断技术发展迅速，除上述方法外，还涌现出一些具有研究价值的方法。文献［33］提出了一种基于质心的检测方法，通过电流矢量轨迹质心的确定来识别逆变器故障位置和类型。文献［34］运用减法聚类分析对电流矢量进行处理，根据处理后的平均电流矢量的幅值和相角进行故障识别和定位。这两种方法都基于Concordia变换得到的电流矢量轨迹进行分析，文献［35］则利用相空间重构技术，得到表征系统故障特征的不同形状、直观的相电流轨迹图形，再通过模糊C均值聚类算法，对重构后的电流图像进行聚类分析，实现逆变器的故障诊断。相空间重构技术可以显示并提取出系统参数中隐含的不易被频谱分析或时域分析方法所检测的内在特征，因此在故障识别领域具有很好的应用价值。

4结论

故障率篇3

关键词：电力企业；配网故障；抢修效率

在经济发展的带动下，人们的生活水平不断提高，对于供电质量也提出了更高的要求，对此，电力企业通过基础设施建设、配网改造等措施，提升了配网运行的稳定性和可靠性，但是受一些外力因素的影响，在配网运行过程中，各类故障的发生仍然无法得到有效的避免，所以，如何对发生的故障进行快速有效的抢修，减少给人们的生活带来的影响，提升电力企业自身的服务水平，已经成了电力企业现展过程中高度关注的问题。

一、配网故障抢修效率的影响因素

（一）抢修环境的影响

对于电力设施来说，一般都分布在外部环境中，包括自然和社会环境，如果一旦发生故障，影响其抢修的因素就会变得比较复杂，而且影响因素也会随之增加，这无疑就增大了抢修的难度和延长了抢修时间，也对作业人员的工作技能有了较高的要求。对于参与配网故障抢修的工作人员来说，其到达事故现场后，首先要做的就是排查故障原因，然后才能执行恢复供电的维修工作。但是环境因素不会因为抢修人员而改变，甚至存在明知道会造成故障，但无法解决的因素。如市政施工造成的配网破坏，或者季节性雷雨天气等，这些环境因素都是无法避免的。

（二）抢修技术的影响

配网故障抢修对于作业人员的要求比较高，不仅要对本地区的配网系统有全面的了解和掌握，清楚电力系统的整体构造，而且还要有过硬的专业技能，并且对于基础理论知识还要熟悉，这样才能保证在短时间内了解故障原因、排查故障地点、制定故障解决方案等。相应地，在资源供应和技术支撑体系较为成熟的地区，这些抢修难度会大幅度降低，但是在大范围农村地区、偏远山区等环境中，没有配备专业的抢修人员，就需要消耗大量的时间，抢修技术如果达不到标准要求，则会造成更长时间的延误，影响居民的正常用电。

二、提高配网故障抢修效率策略

（一）提高作业人员的综合素质水平

配网故障抢修作业人员的综合素质对抢修效率有着直接的影响，所以要对其进行高度的重视，作为电力企业，要对作业人员进行定期的有针对性地培训，丰富他们的专业技能和基础理论知识，在检修任务开展期间，使其能更好的完成任务。而且在配电网抢修期间要求工作人员具备全面的经验，新上岗的职员可以在老员工带领下实习，掌握最基本的抢修工作开展形式。同时还要对人员的培训情况进行检测。定期考核没有通过的员工，会被从岗位调离，使有能力的人才投入到岗位中。通过该种方法，工作人员个人技能水平会得到明显的提升，在岗位中严格要求自己。

（二）提高故障定位的效率

要想对故障进行快速有效的处理，就必须对故障进行快速的查找和定位。当前，配网故障抢修的效率之所以较低，很大一部分原因就是由于故障定位速度缓慢，影响了故障的及时有效处理。在对故障进行定位查找时，应该坚持统筹兼顾、多措并举、快速有效的基本原则，可以通过分设备类型查找、自动化设备定位或者仪器仪表精确查找的方式，确保在故障发生后，工作人员能够立即发现，并且在第一时间锁定故障发生的位置及发生故障的设备类型，为故障的快速抢修提供可靠的参考依据。

（三）提高现场抢修的工作效率

配网故障的抢修受许多因素的影响，如故障本身的性质，设备所处环境以及天气因素等，想要真正提升故障抢修工作的效率，可以从以下几个方面着手：一是，配备现代化通讯设备，进行统一调度指挥，确保各项工作的有序展开配备专业的抢修设备，如各类工具、定位系统、通讯车等，充分保证抢修工作的专业性和质量，缩短故障抢修时间；二是，可以在抢修现场设置无线传输系统，结合视频采集以及无线数据传输等，实现对故障的快速解读，保证抢修效果；三是，应该利用无线传输系统，将抢修现场的具有情况反馈给监控中心，由监控中心进行远程指挥。而在故障处理完成后，也可以在第一时间恢复供电系统。

（四）制定完善的事故应急预案

在提高配网故障的抢修效率中，要不断完善事故的应急预案，并且要在应急预案的指导下把相关事故的演习工作做好，以备真正发生事故时，可以游刃有余地、顺利地完成事故的具体抢修工作。对事故抢修工作进行周密的考虑和从全局出发对事故统筹安排以及通过具体的事故演练使工作人员熟练掌握抢修工作的要领和步骤，是制定事故应急预案的主要目的。通过抢修事故演练可以使事故抢修人员，提前对事故可能发生的类型和具体情况有所了解，以便在真正发生事故时，在修工具和抢修器材的携带上能够充足，进一步缩短抢修工作的抢修时间，提高抢修工作的工作效率。在实际的抢修现场要有专人负责指挥，整个抢修过程要科学、合理、有序，切忌发生自由散漫的现象，要对现场的事故抢修工作人员进行科学、合理的分工，只有稳步有序地进行，才能保证抢修工作安全、顺利、高效地完成。

综上所述，根据当下经济发展实际情况及客观需求而言，电力企业应该将提高配网故障抢修效率当作其义不容辞的责任。要想提高配网故障的实际抢修效率，必须保证配网故障的抢修措施科学、合理地开展，只有这样才能提高抢修工作的抢修效率，把线路故障的抢修时间缩至最短，提高供电企业供电的安全性与可靠性，把电力企业的经济效益提高，才能取得良好的社会效益。

故障率篇4

【关键词】 功率模块 过载保护 失步保护

1 故障现象

我台DF100A型PSM发射机功率开关模块出现过一起故障，故障现象为：加高压后机器工作状态正常，高末屏压48个功率模块全部工作正常，9单元状态板上48个开关状态指示灯也全部亮，当播音时节目开始曲响起，9单元状态板上48个开关状态指示灯就有一个熄灭，查看发现，相对应模块上的输出指示灯也熄灭，直到播音结束。下次重新开机播音时，又出现上述现象。查找故障原因时，加高压逐步加调幅，直到调幅度达到100%才出现上述现象。加高压不送调幅试机，无上述现象。

2 故障的分析、检查

分析功率模块工作情况，出现这个故障现象前后，发射机工作情况的变化为载波状态和调制状态。对单个功率模块来说，有调、无调和调幅度的大小都不影响其输出电压，只影响其输出电流。48个功率模块是串联的，所以PSM调制器输出的电流必然流过每个功率模块。每个功率模块中的电流有两个通路，当开关管导通时，电流流过开关管，当开关管关断时，电流流过空转二极管。在载波情况下，流过开关管或空转二极管的峰值电流就是被调极电子管的屏流IaoT。有调幅且m=100% 时流过开关管或空转二极管的峰值电流就是被调极电子管的屏流IaoT的2倍，即Iao =2IaoT。实际工作中，载波时被调极电子管的屏流约为8.5A-9A，也就是说载波时和m=100% 调制时流过开关管或空转二极管的峰值电流分别是8.5A-9A和17A-18A。（如图1所示）

根据故障现象判断，该故障因和过流保护有关。在功率模块中，和电流有关，因过流而实施保护措施的只有过载保护拾电镍阻丝，该电阻丝由4根并联而成，开关管发射极经由此电阻丝到负载。DF100A发射机中该电阻丝每根标称值是0.1Ω，4根的总阻值为0.025Ω，在正常情况下该电阻丝相当于短路，当过载电流达到30A时保护动作，相对应的保护控制电压为0.75V。这时开关管控制电路中光电耦合管U14二极管发光，使它的三极管饱和导电。U14的三极管集电极就由截止时的高电平翻转为饱和导电时的低电平，这个低电平脉冲输入到定时器U10的8号端，使它的9号端输出高电平，此高电平经三级非门转变为低电平，送到开关管门极，使对应的开关管拉开，防范了过载事故。其中U10输出高电平的延时=1.1RC=1.1×47×103×10×10-6=517ms。

而此故障可以排除过载的情况，因为如果过载不会只有一个模块实施过载保护，其他的却正常工作，分析后认为是故障模块拾电镍阻丝有故障。取下故障模块，检查该模块镍阻丝发现有一根从一头的焊点处断开，使原来的4根并联变成3根并联。从理论上计算拾电电阻阻值就由0.025Ω增大为0.033Ω，这样，当流过的电流到23A时拾电电压达到0.75V的保护控制电压，使保护动作。但实际工作中，正常情况下m=100%时流过模块的电流约在17A-18A之间，与23A相比还有一定差距，应是实际阻值和理论阻值相比有变化。处理中实测单根电阻的阻值，都在0.12Ω-0.14Ω之间，并不是理论上的0.1Ω。这样的话，3根并联的阻值就不是0.033Ω，而是在0.04Ω-0.047Ω之间，这使得流过模块的电流在18.75A-15.96A之间时，过载保护即动作，拉开开关管。

我台这部机播出的是对外节目，其开始曲开始时的信号较大，通过示波器观察（音频衰减器在正常位置），调幅度≥100%，这说明在有调时流过模块的电流≥17A，这种情况下过载保护就会动作拉开开关管。

从故障现象看，在这个故障中，重新合电后该功率开关模块仍可使用，可以确定IGBT中的开关管没有击穿或断路，并且对应这个模块的光缆和光缆接头也没有故障，但该故障功率模块上不仅仅是开关管拉开，保护管也拉开了。那么，IGBT中的保护管是如何拉开的呢。在开关管控制电路中，当过载时U10输出高电平，经三级非门转变为低电平送倒开关管门极，拉开对应的开关管。此高电平是个延时517ms的信号，也就是说拉开开关管实施保护的时间为517ms，而48级PSM开关循环通断一周的时间是（估算方法见脉阶调制设备）远远小于517ms的。且在实施过载保护的时间内，当该级PSM开关的保护管没有拉开时，9单元调制器控制器里的9A7环形调制器照常会给该级PSM开关发送拉开、闭合的指令。这个故障中过载保护使开关管控制电路中U10输出高电平，进一步使U11A输出低电平信号，这个低电平信号决定了不论是拉开还是闭合指令信号都不能影响U11D的输出，即U11D输出为高电平，经非门后变为低电平送倒开关管门极，开关管保持为打开状态。这期间环形调制器发送来拉开指令时电路状态和正常时循环调制器发送来拉开指令的状态是一样的，同步电路七点逻辑关系符合开关管未合时的情况。当发送来的是闭合开关的指令时，在图3中A点为1、C点为1、D点为1、E点为0，此时按照正常情况循环调制器发送来的应是拉开指令，就是说F点应为低电平。可恰恰循环调制器发送来的是闭合指令，即F点实际为高电平，这使得G为高电平，而U9C的1号端如前所述为低电平，所以异或门U9C的输出为高电平，也就是H=1。这种情况下同步电路七点逻辑关系和开关管因失效而断路时的一样，这样Q1导通，使保护管控制电路输出低电平拉开保护管，让该级PSM开关停用，以免调制器总输出直流电压的交流纹波明显增大，杂音电平指标变坏，造成劣播。于是就出现了故障中观察到的现象。（如图2所示）

3 处理

查明原因后，将该功率开关模块上从焊点处断开的那一根拾电镍阻丝重新焊好，上机使用恢复正常，再未出现上述现象。

4 结语

通过这个故障的处理，说明在处理故障的过程中，理论上的分析要和元件实际情况及机器运行状态等多种因素相结合，而且要把理论知识灵活应用，才能准确、快速的找到故障点并进行处理。

故障率篇5

对于汽车这样一个复杂系统，发生故障的可能性主要取决于产品质量。可靠性高的产品其出现故障的部位往往是正常思维可以想到的；而产品质量有缺陷的车型，因为使用材料、加工工艺等方面的问题，故障部位往往出现在人们正常思维无法想到的地方，当然这种情况也并非是绝对的。下面几例实例则可以说明这种情况，我们在列出故障概率的时候，采用按顺序排列的方法，即从可能性大的部位、原因排列。

一辆奔驰560SEL轿车因气门异响更换新摇臂后出现怠速剧烈抖动的情况。按照一般思维过程，只拆装过摇臂、凸轮轴，查找故障应当首先考虑这几个部位，如果顺着这条线索查找下去，也许很快就可以排除故障。但遗憾的是修理工在断火试验时发现至少有三个缸工作不良，他当然想到只更换了一个缸的摇臂，即便是有故障也不会引起这三个缸都不工作，故障原因可能在于其他方面。根据经验，可能原因排列如下：

（1）废气再循环（EGR）系统故障，废气大量进入气缸（此项可能性最大）。

（2）进气系统漏气，混合气太稀，怠速工作不良（此项可能性居中）。

（3）更换摇臂型号（质量）有缺陷（此项可能性最小）。

首先，检查废气再循环系统。将EGR阀上真空管去掉，故障依旧；再将EGR阀从发动机上拆下，发现该阀锈蚀严重，废气通道与进气通道根本就不通，废气并未进入气缸，可能性最大的一项成为不可能。接下来检查进气系统，没有发现有漏气的地方，第二种可能性也被排除。对于第三种可能性，即使最终发现是摇臂的问题，对于本次维修而言，也不能算是一次圆满成功的维修，因为到这个时候检修工作已进行了半天，车主对此已有所不满，当然最终发现确实是摇臂型号不对，与气门的接触面新摇臂比旧摇臂高约2mm，磨去一段后修正至标准值，重新装复后发动机怠速平稳，故障排除。

由于对出现故障的可能性判断失误，推迟了交车出厂的时间，对于维修人员而言应当是值得吸取的教训。如若检修车辆是在拆装、调整后出现的故障，应当首先对这部分进行检查，而不能按常规步骤来进行。

又如一辆新款丰田（CARMY2.2）轿车因行车时捣缸，发动机损坏而入厂维修。更换新缸体及其他部件后试机起动，发动机却始终无法起动。在起动机带动发动机运转的过程中，发动机不是回火即是放炮，象是点火错乱，检查高压线也并未插错（该发动机为直接点火）。吸取上一次教训，不能盲目检查，先询问修理工拆装发动机时有何异常情况，修理工回答在曲轴上有一齿轮形传感器，分解发动机时因生锈无法从曲轴上拆下，强行撬下来后发现有一个齿开裂，用502胶粘牢后又装上，结果出现上述故障。根据所获得的信息，让修理工将曲轴位置传感器转子从车上拆下，仔细检查并未看出有明显异常，粘接处也几乎看不出痕迹来；但对于人自身看不出来的故障及零件缺陷，电脑未必不会监测到，因为修理厂条件所限，无法用示波器观察到传感器输出波形，但对于本车所述故障，从概率方面分析，我仍认为曲轴位置传感器转子损坏具有最大可能性。

第二种可能性是电脑损坏。但众所周知，即使电脑可以输出正常代码，也不能绝对地认为电脑一定正常，但这种可能性较小。

第三种可能性是气缸压力不足。但在配气相位正确的情况下，四个气缸同时出现压力不足的情况的可能性也较小。

经以上分析，建议修理厂购买新曲轴位置传感器转子，次日新件到货，装车一试立即着车，车主对此颇为满意。

一辆一汽生产的奥迪轿车出现蓄电池亏电的现象，在车库里放3、4天后蓄电池里的电几乎全部放完。修理工起初以为蓄电池失效，因自放电而亏电，换新蓄电池后故障依旧，修理人员几乎检查了所有部件，仍未查出故障，最后得出的结论是将第四个保险拔出，蓄电池即停止亏电。第四个保险所涉及内容包括：室内灯、阅读灯、点烟器、钟表、收音机、行李舱灯、空调指示灯，因为涉及部位多，首先确定故障是否存在，点火开关关闭，将蓄电池负极断开再接上，可以看到蓝色电火花，证明确实存在较大电流放电。接下来并不急于检查故障部位，而是对第四个保险丝所涉及内容作一故障概率分析：

（1）点烟器不能自动弹出：将前后两个点烟器拔出，故障依旧，此项可能性被排除。

（2）室内灯、阅读灯、钟表、收音机、空调指示灯均可正常工作，但不能确定在点火开关关闭后其消耗电流是否正常，此项可能性居中。

故障率篇6

关键词：线材精轧机；故障发生率；解决措施

1.概述

精轧设备是高速线材车间的关键设备，主要包括预精轧机组、精轧机组、增速箱、分速箱、夹送辊、吐丝机，精轧机组采用了顶交（侧交）45°布置，悬臂辊环式结构，由电机经增速箱驱动10组机架集中传动，具有传动效率高、传动精度高，运行速度快，轧制稳定等优点，实现了无扭轧制，保证了成品线材的质量。

2.现状调查

2.1. 各线材车间精轧设备，由于装配工艺、点检维护不到位等因素的影响，故障发生率一直偏高，误时较多。

2.2. 自2012年3月份实施了控轧控冷以来，精轧机来料温度偏低，引起轧制变形抗力变大，轧机轧制负荷增加，使得设备的故障发生率上升，误时率升高。

2.3. 2012年3月-8月期间线材一厂精轧机的故障率为27.5%，线材二厂为37.5%，线材三厂54.6%。

3.原因分析

3.1 . 维护不到位

通过对精轧设备故障详细分类，发现在点检时出现异常后，由于检修维护不及时，造成异常扩展，导致设备故障发生的情形占很大比例。

3.2. 设备满运行周期

通过对发生故障的设备运转时间的统计，发现辊箱故障发生时运行时间大多集中于4～5个月之间，而目前的保养周期为6个月。

3.3 . 齿轮啮合及齿轮齿隙不理想

在日常的点检中，发现辊箱、锥箱运行时振动值偏大，在检修时发现设备内部齿轮、螺伞之间啮合印迹不合理，齿顶处无倒角，通过对齿隙进行测量，一般都存在偏大的情形。

3.4 . 调整螺母结构不合理

通过对线材三厂辊箱故障的统计，发现6个月间连续发生了5次在线断调整螺母事件，占故障总数的16.6%。

3.5. 来料温度偏低

在试轧螺纹钢期间，由于进精轧机的来料温度偏低，一般在850℃左右，轧制力大，辊箱故障发生率较高。

3.6. 油膜轴承装配方式欠合理

一直以来，辊箱装配油膜轴承时，采用的轴承冷冻后，用榔头敲进偏心套内，在操作方式上，有可能对油膜轴承造成损伤。

4.解决措施

4.1. 严格验收、技术改进

4.1.1 . 轴承方面

锥箱内锥齿轴上162250J轴承走内圈现象严重，占该轴承总数的70%以上，主要由于所使用的轴承与锥齿轴的配合过盈量不足，其轴颈设计尺寸φ50±0.008mm，实际装配时，大多分布在φ50±0.005mm以内，而轴承内圈孔径实际测量值大多在φ50（-0.003～+0.005）mm，过盈量不足0.01mm。

精轧机在轧制过程中，锥齿轴高速旋转，承载着较大的轧制扭矩和轴向力，由于轴承与轴的过盈量不足，摩擦力小，从而二者之间产生相对滑动，摩擦产生间隙。同时，在轴向力的作用下，因轴向间隙产生，导致间隔环、锁紧螺母与止退垫片均发生磨损现象，锥齿轴发生轴向窜动，设备振动变大，严重时损坏伞齿轮，引发设备事故。

为了消除轴承走内圈的现象，必须要增大轴承与轴配合的过盈量。为此，我们将轴承的内孔直径设定为φ50（-0.042～-0.025）mm，保证过盈量在0.02mm～0.04mm，来替代原来的进口MRC轴承。从2012年12月份开始，逐步由国产轴承TK-7310PD7B替代进口轴承162250J，到目前为止，共使用了12套国产轴承，未发生一起轴承走内圈的现象。

4.1.2. 调整螺母方面

在辊箱正常的运行过程中，调整螺母在根部位置应力集中，冲击载荷大；同时应力不断发生变化，导致铜螺母的疲劳度上升，断裂几率大，最终因调整螺母断裂而发生辊箱故障。

为了消除轧制过程中，调整螺母断裂现象严重的情况，延长其使用寿命，降低故障率，对调整螺母的直角、无过渡形式，增设半径R=3mm的过渡圆角，降低该部位的应力集中程度，提高其承载能力，同时选用挤压成型铜棒件制作，以提高其本身强度。

4.2. 装配工艺改善

4.2.1. 齿轮啮合及齿轮齿隙方面

对于部分齿轮齿顶无倒角的情形，在装配时，对齿轮进行修磨、倒角，降低齿轮齿面的接触应力，噪声以及设备运行时的振动值。

对在线运行的整机，在检修时严格检查齿轮齿面的使用情况，对齿面接触不良，产生毛刺、凹凸的现象用油石现场精心修磨，以减少危害设备运行的不安全因素，降低设备运行的振动值。

4.2.2. 油膜轴承

采购了1台鼓风加热箱，利用热胀冷缩原理，使得油膜轴承与偏心套之间装配间隙变大，便于二者顺利装配。具体做法：烘烤偏心套至180℃～200℃，保温2个小时左右，使得偏心套各部分温升均匀，避免局部冷热不均；冷冻油膜轴承至-80℃左右，利用自制的油膜轴承导向套，迅速将油膜轴承轻轻地推入到偏心套内，避免油膜轴承发生损伤或者变形。

4.3. 完善轧制工艺

由于螺纹钢轧制工艺的不断完善，精轧机来料的温度由原来的850 ℃，提高到进钢温度900 ℃以上，减小了坯料的轧制变形抗力，降低了设备的振动值，保障了精轧机的安全运行。

4.4. 加强设备管理

制定精轧设备的保养周期，控制设备在线运转时间，具体为成品架次辊箱4个月，非成品架次辊箱5个月；

加强设备点检，预防精轧设备故障发生。通过点检数据预测设备运行趋势，发现设备运行存在异常时，及时开展检修和维护作业，消除设备的不良状态，保证设备的运行安全。

5.结语

采取以上措施后，线材一厂由原来的27.5%降低至7.8%，线材二厂由原来的37.5%降低至12.2%，线材三厂由原来的54.6%降低至15.6%；由于精轧设备故障发生率的大幅下降，使设备误时少，减少了设备的停机检修时间，节约了生产时间，保障了车间生产的持续有序进行，同时也为公司带来了一定的经济效益。

参考文献：

[1]房世兴，肖治维.高速线材轧机装备技术[M].北京：冶金工业出版社。1997.

作者简介：

故障率篇7

关键词:空压机;故障诊断

中图分类号:TH45 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

一、大功率空压机控制系统特点

控制系统的要求是系统变压后直接输送给各个单元电路的整流、滤波、稳压。目的是为了减少或消除各个单元之间的电源线与地线之间的耦合干扰,另外,系统可以利用一些手段实现电源电压监控功能。

因为空气压缩机现场大功率感性负载较多。对单片机系统造成影响。因此在应用在压缩机控制过程中需要选用一些抗干扰的措施,会出现电源污染问题,例如噪音干扰、电磁干扰等。分析之后,本文建议可以从硬件和软件两个方面采取一些特殊措施。

实现空气压缩机网络监控功能。能将所有运转状态及故障信号传至上位机。从而达到空气压缩机房无人值守工作以及控制风包压力罐的定期排污工作。

线测量和处理的空气压缩机的运行参数以及历史曲线图形显示以及任何一个时刻的数据查询。并对数据以报表形式查询显示和打印。

当电机过载时能够及时停车报警;当空气过滤器阻塞时报警;实现电源逆相缺相保护。

故障诊断与分析功能:控制系统具有故障显示功能。排气压力、转台卸载、负载待命等。对故障能实现自我诊断停机维护,控制面板能实时显示系统排气温度。并显示故障原因。出现不安全动作时,报警灯闪烁显示,蜂鸣器鸣叫,并切换到报警窗口。故障排除后,可实现安全复位功能。同时系统还要具有一定的抗干扰能力。

二、空压机系统的状态检测硬件配置

状态监测及故障诊断的硬件配置主要由现场监测元件、通讯处理器、光纤集线器、控制网络、工厂信息网等构成。

硬件配置整体结构上分为3层。第一层,状态监测层,各机组监测信号通过各自的通讯处理器与光纤集线器相连,再与控制网络的MODBUS接口通讯。第二层,控制网络层,DCS系统通过集线器采集各机组状态监测数据并控制现场设备,工程师站或操作员站集成故障诊断与预测维修软件,可实现实时分析或定时分析。第三层,工厂信息网,通过工程师站与工厂主干信息网连网,主干网上授权的计算机可显示状态监测,安装相应的软件,可供管理人员分析使用。

三、故障诊断与监测维修的软件实现

随着计算机技术的飞速发展,DCS系统广泛使用到各类企业的自动化领域中,针对空压机组,采用DCS系统与故障分析软件相结合,以支持远程诊断为基本特征,由数据采集、在线监测预报、信号分析、故障诊断等子系统组成,具有管理功能强、扩展方便和数据传输速率高等特点。

四、信号分析处理系统中相关理论

影响空压机稳定运行的主要安全参数为轴瓦温度、轴位移、轴振动、相位和转速等,故有下面几种知识曲线用于该系统。

(一)轨迹

轴心轨迹图是通过轴的水平、垂直信号的振动信号的频率合成而来的,轴心轨迹随负荷不同而变化的情况,首先是很“胖”的椭圆,它说明情况正常。随着负荷的增大,椭圆变扁。负荷再大会出现二倍频成份。这种予载,如果足够大,就可能使机械产生轴承过大的磨损、轴疲劳、轴裂纹等故障。

(二)极坐标图和波德图

在极坐标图中,向量的幅值和相位这两个成份,以极坐标形式标示在一个图中,而在波德图中,幅值和相位分别标示在两个XY图的Y轴上,X轴都用转速表示,以上任意一种图形格式,都可以用来很容易地识别某种特性,利用极坐标图和波德图可以判别共振转速、由于摩擦和轴裂纹等故障。

五、系统的功能和要求

(1)要求系统实现空气压缩机以及与冷却和气路系统阀门有关的的自动联动控制,以便安装程序执行启动或者停止控制空气压缩机的操作动作,最终目的是提高系统在操作方面的准确度和安全性。

(2)使控制系统具备手动和远程两种控制方式。而空气压缩机的地面控制系统,可以对空气压缩机系统所有的运转或者故障进行相应的显示和记录,并最终生成运转报表,并且可以被随时地打印。

(3)在线测量与处理的空气压缩机运行参数历史曲线图形显示和任意时刻数据查询。并对数据以报表形式查询显示和打印。

(4)当电机过载时能够及时停车报警;当空气过滤器阻塞时报警;实现电源逆相缺相保护。

六、系统硬件设计

系统由压力及温度检测传感器、PLC控制柜、模拟量输入模块、数字量输出模块、以太网模块等部件组成。整个系统分为三层,分别为现场测量控制层,中央管理层和远程监控层。其中央管理层和远程监控层系统的控制在同一台计算机中,这样可以有效地减少硬件需求。

(1)排气压力传感器:排气压力传感器安装于制压阀与排气管的接连管路上,通过连接管路加上三通实现。该传感器用于实现对排气压力的监测,并将监测数据送至PLC控制柜。最后再由PLC分析数据,实现压力的加载和卸载。

(2)压力传感器:安装于机头回油管的末端,压力信号与现有模拟压力表在同一位置,通过加装三通实现。用于监测压缩机状况,通过PLC控制柜实时控制压缩机的启停。

故障率篇8

关键词 点检；计划预修；标准管理

中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0080-02

设备在运行过程中，由于受到机械磨损、负荷冲击、电磁振动、气体腐蚀等因素影响，总会发生一些零件的磨损、变形、坚固件的松动、绝缘介质的老化等变化。这些变化，在初期是可以通过维修保养来发现并达到改善的。但是，当其发展到一定程度时，如果该保养的没有保养；该检修的没有检修；该更换的没有更换，那就势必会进一步影响设备的技术性能，甚至引起设备的故障和事故，从而使设备被迫中断运行。

任何设备事故的发生，都有一个从量变到质变的过程，都要经历从设备正常、事故隐患出现再到事故发生这三个阶段。从设备正常到出现事故隐患的渐变过程，是个量变的集聚过程，在这个过程中，设备的量变都由具体特征表现出来。此时，巡检人员如果对量变所表现的现象视而不见，不以为然，或发现、处理不及时，不通过计划预修进行消除，就会导致事故的发生，增加设备故障率。

设备的预防性维修工作就是为了降低故障率，防止设备的功能、精度降低到规定的临界值，而按事先制定的计划和技术要求所进行的修理活动。由此可见，设备预防性维修是确保生产正常进行的一项很重要的工作。多年来，国内外先进的设备管理经验告诉我们，实行设备计划预修的方法，可以预防设备过早地磨损和突然损坏，保持设备良好的技术状态，从而降低维修费用；可以及时发现设备缺陷和隐患，采取技术措施，避免设备事故的发生，延长设备整体使用寿命；可以有较充分的时间做好检修前的各项准备工作，有利于缩短检修时间及提高检修质量；可以妥善安排检修时间，做好检修和生产的衔接和平衡，保证检修、生产两不误。

设备预防性维护的管理方法很好，这种管理观念虽然已经在我公司推行了很久，但是由于各种原因，这种方法在贯彻执行上面落实不到位，导致在设备维护方面，很多时候处于被动局面，耗费了人力、时间，但是结果却并不理想。怎样才能把这种好的设备维护方法在班组中进行推行，并且做到行之有效，本人认为需要把控以下几个方面。

1 要做好点检及巡检工作

预防性维护工作的执行，要想在合适的时间做，并且做到点上，计划特别重要。但怎样才能制定出合理的计划呢，这就需要前期的设备点检及巡检工作踏实有效的进行，只有通过生产工人的认真点检，才能保证设备处于良好的工作环境之中；只有通过维修工人的细致巡检，才能及时发现设备问题，才能在第一时间内解决问题或者提出预修方案，为计划预修工作的开展提供可靠的技术数据。一份专业的预修计划，不是“拍脑袋”写出来的，而是通过对点检及巡检中记录的大量数据进行分析而总结出来的。所以，点检及巡检工作执行的好坏，直接决定了预修计划制定的科学与否，也直接决定了设备故障率的高低。

2 要有明确的职责分工

明确合理地分工，是做好点检及巡检工作的前提，所以也是制定预修计划的前提。只有分工明确，才能做到责任落实，有责任就有压力，有压力就会产生动力，有动力工作才会有成效。每台设备必须要确定明确的日常点检员和专业巡检员。设备的操作者为日常点检员。维修人员为专职巡检员，需要对生产工人的点检状况进行检查。岗位操作工人主要负责自身所操作机床的点检，当班维修人员主要负责自己作为第一责任人的机床，对于巡检工作的执行，必须要有高级技师或技师带领。对巡检结果的处理工作，程序要简捷，操作性要强，目标要明确，要结合巡检中所发现的问题整合出设备后续维护方案，为设备预修提供基础数据，从而达到通过计划预修的实施而降低设备故障率的目的。

3 要加强记录管理

要使预修计划真实有效，就必须要有足够多的第一手信息作为数据支撑，这些数据就来自于点检及巡检的记录。所以，设备点检及巡检要按照规定的格式记录设备作业、异常、故障等情况，记录要真实、准确、完整，清晰，同时要加强信息反馈，定期汇总、整理各种点检及巡检记录，并按要求分类归档，妥善保存，便于后续的使用和查阅。只有数据的原始积累做到了，当依据数据作出的预修计划在执行时若有瑕疵时，我们才能够反过来审视巡检工作，才能使工作形成一个闭环，才能真正意义上实现良性循环。另外，良好的记录管理也可以为公司制定设备的大修和改造计划以及新项目的上马提供重要的依据。

4 要有标准管理

只有预修计划真实有效的执行，才能够保证设备处于良好的状态，才能够降低设备故障率。要想使预修计划制定完善，并且执行完美，这都需要有相应的标准来进行管理。预修计划来自于巡检所提供的数据，若我们在执行预修计划时发现设备的实际状态与预计状态差别很大时，这就意味着巡检工作出现了问题。要么是发现问题不及时，要么是技术水平不达标，发现不了问题。所以说，有果必有因，当发现问题后，倒推回来，就会发现问题的根源，就会发现是哪个环节出现的问题。为了保证点检及巡检工作执行的有效性，我们编制了生产工人的点检明示化标准，以及维修工人的巡检明示化标准，在新的标准中，对于什么部位，怎么检查，什么才算是合格，都有明确的规定，即对设备容易发生故障的部位进行了明确；根据不同设备、不同设备故障点、不同使用频率，确定了不同的点检及巡检周期；对设备点检及巡检后各检查点部位是否正常，设置明确的判断标准。同时，随着工作的深入，要依据预修计划的实施情况，不断的改进和完善点检及巡检标准，做到及时发现问题，及时解决问题，有据可依，有责可查。

5 要以一定的奖惩措施为鞭策

只有检查到位，记录做好，才能为制定好的预修计划打下基础。为保证预修工作做到实处，从而降低设备故障率，就必须根据日常工作状况，对相关人员进行责任考核，做到职责落实，奖罚分明，防止不到现场的谎检；防止判断不准确的误检；防止重点部位的漏检；防止查出的问题总得不到解决的烦检。对于设备不良点能够提出改善措施并负责实施，能够提出合理化建议者，应该一定程度上提出奖励，以提高设备操作人员和维修人员的积极性，促使设备预修计划的制定更加的准确详实。

6 各部门的协同配合很重要

设备处于良好的状态是为了更好的服务于生产，急生产之所急，想车间之所想，是装备保障所必须考虑的。但是，计划预修工作的开展需要一定时间来完成，只有发现问题并及时解决；在设备部件出现失效状态之前及时进行更换；在出现隐患之时及时排除，才能够更好的保证设备的状态，才能够使设备良性运转，也才能够更好的满足于生产，服务于生产，如果一味的为了完成生产而延误了预修计划，设备的计划预修又将走上事后抢修的老路。另一方面，科学的设备使用工艺也是保障设备状态的一个要素。只有工艺制定严谨，才能消除人为因素对设备实施的损坏。

总体来说，只有做好点检及巡检工作，才能够为预修计划的制定提供可靠的数据支撑，只有切实的做好计划预修工作，改变过去事后抢修的观念，才能够降低设备故障率。所以说，点检及巡检工作是基础，计划预修是方针，降低设备故障率是导向。三者环环相扣，只有每一个步骤都做好，才能使之形成一个闭环，从而使设备保障工作良性循环。

参考文献

[1]李士军.机械维护修理与安装[M].北京：化学工业出版社，2004.

故障率篇9

关键词：低压电容器；工作环境；长周期；稳定运行

在众多厂矿企业中，400V低压电力系统上有众多电气设备，其经济运行直接影响到企业生产成本，因此发挥好低压电力电容器改善电压质量、降低线路损耗的作用，保证其长周期稳定运行成为企业电力工作的一个重要内容。本文主要就结合厂区的实际情况就改善电容器的工作环境必要性做一些探讨。

1 运行现状

我厂某变电所共6面低压电容盘，补偿量300KVar/面，内含低压电容约一百多个。每面盘分为7组分组控制，按照功率因数补偿设定进行智能投切。自投用以来电容器补偿装置无法长周期稳定运行，低压各段因没有有效无功功率补偿，功率因数长期保持在较低的水平。类似情况普遍存在于我厂多个变电所，成为技术攻关的重点。

2 情况分析

经过现场分析和一段时间的监测，我们发现：

（1）电抗器发热严重，导致电容器柜内温度远高于电容器最优工作温度。

（2）电容器、电抗器距离太近，发热互相影响，距离电抗器越近电容温度越高。

（3）盘柜内空间三层设计，上下层间距仅有33cm，上层板距离下层设备最小距离仅有不到6cm，元器件布局过密，散热不良，柜内平均温度高达35度。

（4）电容器在长达一年的统计期内各类故障共发生20次，其中电容器本体发生鼓胀就占12次之多。

根据电容器的特性和使用说明，我们了解到过高的温度对产品的工作可靠性影响非常大。

（1）温度影响电容的容量，温度每超过极限值8℃，电容器的容值衰减三分之一。

（2）温度与电容的损耗成正比， 一般情况下，损耗值会随温度的升高而加大。

（3）温度影响电容的绝缘电阻，一般情况下，电容绝缘电阻随温度的升高而降低。

（4）温度对电容器寿命的影响，一般情况下，电容的寿命随温度的升高而缩短。一个极限工作温度为85℃的电解电容器，20℃一般情况可以保证181019小时的正常工作时间；而在极限温度85℃时，一般仅可以保证2000小时的正常工作时间。

（5）温度影响电容的工作电压，由于电路产生的热量积聚， 温度的升高会导致电容的漏电流增加，因此实际使用必须降低电压等级才能保证电容的正常工作。

因此，我们认为要有效延长电容器寿命、降低故障率就必须严格控制电容器的运行环境，避免其他元器件热辐射，尽量使电容在正常条件下工作，在盘柜设计时尽量考虑到电容器的散热，布局尽量考虑电容远离发热区，同时增强通风效能，降低内部环境温度，避免温度对电容诸多参数的影响。

3 具体措施

3.1 改盘柜内3层为2层设计，撤除多余电容

原来电容每面盘18只电容，实际最大补偿量451.8kVar远大于设计的300kVar，电容在全负荷运行状态下也未能全部投入。根据计算所得仅需12只电容补偿量即可能满足要求。改造工作将盘柜原来18只电容三层设计更改为12只电容两层布置，层间距由33cm扩大至52cm，同时元器件散热空间明显增大，元器件间热量传导减弱。

3.2 改善盘柜通风状况

考虑到电容器柜内散热不畅的情况，改善盘柜通风状况成为考虑重点。我们在电容柜下端新安装了进风风扇，在电容柜上部开设了附带除尘网的热量释放口。风扇控制回路中增加电容器分组接触器的常开触点，柜内任一组电容器投用，风扇都会开始工作对电容柜内元器件进行降温。

3.3 统一归置电容，增加隔热板

在电抗器和电容器之间添加塑胶板材质的隔热板，避免热量横向传导至电容，降低电容运行温度。

4 效果验证

改造后通过为期三个月的持续测温观察发现，6面低压盘内电抗器本体最高温度由原来的110℃降至85℃，电容器本体最高温度由原来的88℃降至65℃，柜内平均温度也由原来的35℃降至27℃，可见元器件温度大约有20度的削减，柜内平均温度也降低了8度左右。观察期间，该变电所低压电容器运行稳定，未见异常，故障得到了彻底控制。

5 结语

由于低压电容器故障在我厂比较普遍，因此该项改造工作得到了推广应用，截止目前，厂内低压电容器运行情况都已经得到了极大改善。可见，在我们的生产实际中，设备出现故障率高发的情况时应做好故障统计和分析工作，只要抓好要点，有针对性进行技术和管理方面的改进和创新，设备就一定会焕发新的“活力”。

参考文献：

故障率篇10

关键词：高压冷缩；电缆头；故障率；电缆安装；电力工程；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM505 文章编号：1009-2374（2016）35-0042-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.020

电缆安装工作是电力工程中的重要环节。根据电力工程自身的特点，在安装方法上都是选用隐蔽敷设的方法。采取这种方法虽然在工序上更加便捷，但是在后期的检测和维护工作上难度非常大。这就要求在电缆安装的过程中，必须保证每一步施工的准确性。电缆头是一个重要的组成构件，但是在制作工艺上却是比较简单的，而且在安全性和质量上也是有保障的，所以在电力行业中的应用比较广泛。我们要在降低电缆头的故障率上做出很多的努力。

1 电缆头的技术特点

1.1 热缩电缆头

热缩电缆头主要有四个特性：成熟性、接地及收缩工艺、屏蔽层的处理工艺、收缩材料的机械性能。热缩电缆头具有成熟性是由于其起步的时间比较早，而且制作的成本非常低，在技术方面也是相对成熟的，稳定的性能让其能够保存更长的时间。接地和收缩工艺方面，使用的材料是耐热绝缘材质，防止温度过高破坏性能。所以在温度控制上要非常严格。在电缆的屏蔽层处理工艺上，由于半导体层去除的数量较多，既导致了在电缆头三相之间没有电磁屏蔽，这种情况下就很容易发生相位放电。最后是关于收缩材料的机械性能方面，热缩材料在这方面具有很大的优势，完全包裹住线芯。唯一的缺点是热缩材料的弹性比较小，很容易破裂。

1.2 冷缩电缆头

冷缩电缆头也有四个特性。与热缩电缆头一样，分别是成熟性、接地及收缩工艺、屏蔽层的处理工艺、收缩材料的机械性能。关于成熟性这一方面最近这几年发展得比较快，但是在实际的使用过程中成本相对较高，而且使用寿命非常短，一般来说只有1～2年。对于接地及收缩工艺来说，冷缩电缆头是不需要进行焊接这一道工序的，直接使用弹簧钢卡带固定。在绝缘层的收缩性是弹性收缩，不必用火焊接，这样就极大程度地降低了因为温度控制工作上的失误对绝缘层产生的影响。在屏蔽层上的处理工艺，冷缩电缆头去除的绝缘层是比较少的，在电缆头的三相之间就存在电磁屏蔽，但是对地的爬距比较小。就单相来说内部绝缘层的绝缘距离要比热缩电缆头短。收缩材料的弹性比较好，出现褶皱的情况较少，在受到碰撞的时候不容易产生破裂。

2 电缆的基本结构形式

2.1 导电线芯

电缆在使用的过程中产生一定的损耗是必然的，但是在产生损耗的大小上却是可以控制的。为了延长电缆的使用寿命，线芯的损耗越少越好。在材料的选取上应该选择高导电率的金属材料，铜和铝是使用比较多的材料。选用铜的原因是其容易焊接，机械强度较高，同时具有非常好的导电能力。铝的各方面性能比起铜材质来说都要差一点，选用铝的原因就是使用成本比较低，质量轻，容易加工。而且铝对油的催化作用很小，所以在油浸电缆中使用铝材质比较多，丰富的铝资源也为渐渐地取代铜提供了便利。表1是铜和铝的一些相关性能对比：

根据表1的数据显示可以看出铜和铝都是电缆中选用的重要的线芯，是一种主要的材料，使用的范围比较广。在具体的使用过程中选用哪种材料还是要根据电力设备的具体情况，价格成本因素只是作为一个参考，起到的是辅助作用。铜质线芯适用的电缆是载流量比较大的，如果对载流量的要求不大的话，就可以选择铝质线芯。

2.2 绝缘介质层

电缆中的绝缘介质层起到的主要作用就是让线芯与电缆的每一层之间都是处于绝缘状态。在绝缘层的材料选择上主要考虑的是以下方面：所选取的材料必须要有很高的击穿场强，介质损耗角低，绝缘电阻必须要高，绝缘性能稳定等。大体上来说绝缘介质主要分为两大类，即均匀介质和纤维介质。两种材料相比之下，纤维介质的耐热性能、稳定性能是相对比较好的，唯一的不足之处就是吸水能力较强。

在高压电缆中的绝缘材料选取的是交联聚乙烯，由于使用了交联的方式，分子结构由线形变成了网状的结构，通过这样的方式，绝缘层的机械强度和耐热性能都能够很大的提高。如图1是交联聚乙烯的结构图。虽然与以前的电缆结构有很大的相似之处，唯一的不同是交联聚乙烯是有两层半导体屏蔽层的。这样的两层屏蔽结构能够很好地避免电缆发生故障。

2.3 电缆屏蔽层

高压电缆的线芯是由许多导线组成的，这就导致了在线芯表面与绝缘层之间就存在许多的空隙，影响了电缆的性能。因此也要在电缆的绝缘层的内侧与外侧都设置两个屏蔽层。使用半导体材料能够让电场稳定性变得更好。

2.4 电缆护层

在电缆铺设的过程中会遇到各种各样的环境情况，因此需要采取一些措施，添加一个保护层对电缆头内部的结构进行保护，保证在运行的过程中不让电缆受到外界环境因素的影响，比如大风、暴雨等情况，延长电缆的使用寿命。电缆的保护层在材料的使用上一般有两种选择，即金属材料和非金属材料。电缆保护层又分为三种，分别是金属、橡胶以及组合类型。金属材质的保护套具有很好的防护性能，主要功能是防水。橡胶保护层是比较柔软的，但是防水性能比较差。组合类型其实就是一种简易的金属保护层，防水性能要比橡胶好很多。

3 热缩与冷缩电缆头的故障分析对比

3.1 热缩电缆头的故障分析

对于热缩电缆头经常会出现的故障，主要有三种：一是容易产生电化学腐蚀；二是相线对半导体放电；三是绝缘层容易受到破坏。

产生电化学腐蚀的主要原因是相间距离太近，所以绝缘外表皮是容易被腐蚀的。因为热缩电缆头的绝缘层屏蔽层被去除的比较多，所以导致两相接近的地方没有屏蔽层，会产生漏电的情况。而且在交汇处形成的电场是不均匀电场，场强比较大，导致空气与水蒸气也会发生放电现象，会有声响发出。

相线对半导体产生放电现象的原因是热缩层被破坏，没有承受相电压的能力，所以单相会对半导体层的绝缘表面击穿，造成重大的安全事故。

由于温度的不断升高，电缆三指处被击穿，绝缘层就会受到巨大的冲击。电缆三指处的制作工艺要求是非常严格的，不易使用火焰喷枪进行焊接。

3.2 冷缩电缆头的故障分析

冷缩电缆头的故障主要有两种：一是安装操作不规范导致相线与线芯接触，最后导致相线击穿屏蔽层；二是在电缆制作的时候出现的情况，由于制作工艺不精良对电缆造成了损伤。所以在使用的过程中，有损伤的地方对半导体进行放电，形成了不均匀的电场，容易出现事故。

3.3 其他问题分析

相对于热缩电缆头来说，冷缩电缆头在三指处的包裹性不是很好。在突然受到外力的情况下非常容易脱出，密封性遭到了破坏，导致水渗进去，使电缆的绝缘层出现受潮的情况。而且在固定电缆的时候如果把抱箍放在三指处，出现这种情况的概率将会大大提升。

4 制作冷缩电缆头的相关事宜

4.1 注意天气情况对制作电缆头的影响

天气情况对冷缩电缆头的影响是比较大的。首先要选择在晴朗的天气，空气湿度不是很大的情况下进行制作。如果是在一个比较潮湿的空气状况下进行制作则会使电缆的绝缘性能大幅度下降，还有可能因为受潮而产生局部放电。在施工场地内最大程度地保持场地的整洁、干净，防止在制作的过程中有灰尘进入到电缆中，使电缆产生气隙，造成击穿事故。

4.2 采取相关措施解决屏蔽端电场集中的问题

在电缆的终端屏蔽层处，电场是非常集中的。这种情况是需要进行改善的，目前选择的方式就是绕半导体带电的措施，改善这一比较薄弱的地方。如果不注重对这方面的改善，则容易产生电缆绝缘击穿的情况。

4.3 制作完成之后的存储措施

电缆在制作完成以后，需要很好地储存起来。但是对储存的条件也是有要求的，必须要选择干燥的地方，密封储存。在冷缩管和冷缩指套的端口处缠绕半导体胶带，能够起到防水、防潮的作用。缠绕的方法是半重叠式，从接头的那一端开始缠绕，然后进行反向的缠绕，直到起始位置。在缠绕的过程中要控制好力度，适当拉伸，不能留下缝隙。

5 结语

综上所述，在10kV高压冷缩电缆头的故障概率降低的工作上还有很长的路要走。首先是因为电缆头的问题通过一般的检验方式很难检查出来，必须要让电力系统经过较长时间的运行之后才能够暴露出来问题。但是现在的电缆使用寿命大多都有限，如果不及时发现电缆使用过程中的安全隐患，将会出现许多的安全事故，所以高压电缆在使用之前必须要经过多次耐压试验。通过分析不难发现许多问题都是在制作的过程中只要稍加注意，提升一下制作工艺就可以避免的，所以我们要不断改进制造工艺，避免事故的发生。

参考文献

[1] 谭志坚.高压冷缩电缆终端头制作和交流耐压试验中有关问题的探讨[J].安装，2016，（4）.