故障分析论文精品(七篇)
时间：2022-04-15 13:07:15
序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇故障分析论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。
篇(1)
关键词：故障选线，相关分析，小电流接地系统，波形识别
1.引言
准确的小电流接地选线方法，可以避免非故障线路不必要的开关操作，且保持供电的连续性。目前按照故障选线原理，可大体分为以下三类：比幅选线方法；比相选线方法；注入法。配电网拓扑结构的多变性，导致了任何一种比相、比幅选线方法都不能作到整体完全可靠和有效，而注入方法附加设备过多，成本较高，对于需停电实现的注入法选线，破坏了单相接地故障时的供电连续性。文献[1,2]改进了原有的直接进行幅值比较的选线方法，引入了奇异性检测的小波分析方法，通过比较各馈线零序电流小波变换的模值来实现故障选线，效果虽有所改善，但在特定故障模式或现场干扰下，鉴于小波分析方法敏感于波形的奇异点，以及本身信号比较弱，故障与非故障线路的区分阈值同样难以确定，选线可靠裕度不大，同样不能有效的提高现场应用的可靠性。至于其他选线方法，如应用人工智能、能量方向、功率方向等都是有意义的探索。
随着新的数学分析工具的发展、变电站自动化的实现和站内通讯设施的发展和完善，为开辟和研究适于配电网的新型的故障选线原理和方法创造了有利条件。另外，小电流接地选线对于实时性没有要求，从而为离线处理，采用复杂、高级的分析方法提供了可能。
鉴于小电流接地系统的自身特点，以及发生单相接地故障时，所产生的故障信号本身较弱，并且经电磁干扰污染，导致获得的信号失真的现场实际情况，本文提出了基于相关分析的选线方法，根据故障后的暂态波形，作各馈线零序测量电流在一定数据窗下的两两相关分析，获得馈线相关矩阵，求出各条馈线与其他馈线的综合相关系数，经排序策略，最终获得按照发生接地故障可能性大小排列的选相序列。理论分析以及大量仿真表明，此方法选线准确度高，选线结果不受系统运行方式、拓扑结构、中性点接地方式、以及故障随机因素等的影响，对于现场干扰不敏感，具有较强的鲁棒性。
2.相关分析及故障选线原理
2.1相关分析[3]
相关函数是时频描述随机信号统计特征的一个非常重要的数字特征，而确定性信号可以看作是平稳且具有遍历性的随机信号的特例，因而其基本概念和定义（平稳随机过程）同样也适合于确定信号作相关分析。从相关分析的理论来说有它内在的物理含义，设x(t)和y(t)是两个能量有限的实信号波形，为研究它们之间的差别，衡量它们在不同时刻的相似程度，引入(1)
式中α是常数。显然有一个最佳的值使得两波形在均方误差最小准则下获得最佳的逼近，即取δ2的时间平均值D衡量两者之间的相似性，有：
(2)
令=0，求得最佳的，并将其代入上式，得到最小的D值为：
(3)
其中：
(4)
显然，ρ越大，D越小，两个波形越相似。为此ρ定义为相关系数，称之为相关函数。对于能量有限的确定信号，公式(4)中分母是一常数，起到归一化的作用，由许瓦兹（Schwartz）不等式可知：。当ρ=1时，D=0，说明x(t)和y(t+τ)完全相似。严格来讲，定义中的时间T应取无限，但并不妨碍上述理论对于有限长数据窗内波形关系的分析。
将上式离散化，并令τ=0，则有：
（5）
上式表示x(t)、y(t)两波形在一定数据窗内同步采样的相关系数，可以衡量同一数据窗内两路信号的相似程度。此系数综合反映了两信号中每一频率分量的综合相位关系以及幅值信息，而非单一频率的简单相互相位关系。
鉴于相关技术的独特优点，在工程领域日益得到推广。电力科技工作者也已在多年前就将相关技术引入电力系统中，如在行波保护、故障选相、涌流鉴别等领域进行了有意的尝试，同时也证明了利用相关技术提高电力系统某些领域现有方法性能的可行性。基于以上分析和认识，本文将相关分析理论应用于小电流接地系统的故障选线，取得了令人满意的效果。
2.2故障选线原理
小电流接地系统由于中性点不接地或不直接接地，在发生单相接地故障时，系统仍然保持三相对称，且不能构成零序回路，从而不会产生太大的短路故障电流。此系统单相接地故障后故障附加零序网络示意图及电压相量图分别如图1、2所示。
图1单相接地时的零序等效网络
Fig.1ZeroSequenceEquivalentNet
atSinglePhasetoGroundFault
图2A相接地故障时的向量图
Fig.2VectorsatPhaseAtoGroundFault
可知，全系统都将出现大小等于系统接地相相电压的零序电压，方向与接地相的接地前电压反向；故障电流是系统对地电容电流，对于中性点非直接接地系统，还包括中性点处消弧线圈流过的零序电流分量，如图1中虚框所示。零序电流分布如图1中箭头所示，由于故障附加零序电压源位于接地点处，故障线路零序CT所测量到的电流为全系统非故障线路和元件三相对地电容电流之总和的1/3，而非故障线路上流过数值等于本身三相对地电容电流1/3的零序电流。上述特征也是比幅、比相选线方法的基本理论依据。而对于中性点经消弧线圈接地系统，故障线路零序电流中增加了一感性的电流分量，使故障线路的总零序电流减小，且对于普遍采用的过补偿方式，基波电流将反向，即基频无功功率方向与非故障线路方向相同：由母线流向线路。最重要的是，由于小电流接地系统本身零序电流稳态分量很小、现场电磁干扰等因素的影响，以及信号获取手段的误差，将导致基于理论分析的结论在现场出现偏差。尽量增加CT传变精度，提高信号采集系统性能，能够改善选线效果，但势必增加成本，难以令用户接收。而基于目前的变电站自动化系统和设备的选线方法更易于推广，也是发展的趋势。
对于单相接地后的系统虽然稳态零序电流幅值较小，且相位关系对于过补偿的经消弧线圈接地的系统也不再成立。但在故障的暂态过程中，由于故障后附加网络中的储能器件的充放电，势必导致暂态电量中包含有反映馈线本身性征的更丰富的信息[4]，且经消弧线圈接地系统，中性点处的电感回路对于高频信号，阻抗增大，影响变小。基于以上分析，本文将利用故障暂态波形性征来识别接地线路。
故障后附加零序网络（图1所示），对于非故障线路，如果忽略母线位置差异，则系统及故障线路无疑可以等效成一个单电源系统，由电路基础理论可知，对于对称性电路，电量也必呈现对称。极端情况，对于非故障线路等效系统，如果馈线长度及参数相等，即等效网络中接地电容相等，则故障后的零序电流波形势必相同，现场中线路参数及长度不完全相同，但并不影响总的变化趋势，即发生单相接地时，非故障线路的对地电容的充放电相似，而故障线路由于附加零序电源的存在，其零序CT测量得到的零序电流波形与其他线路的差异最大。由此，结合确定信号的相关系数的物理意义，我们给出基于相关分析的利用暂态波形的选线方法，实现步骤如下：
1）各馈线故障暂态零序电流波形按照本馈线对地电容归一化处理；
2）求取馈线之间两两相关系数，形成相关系数矩阵：
其中，表示在给定数据窗下，馈线i与j零序测量电流之间的相关系数，显然，选线相关系数矩阵的对角线为1，且为对称矩阵。
3）根据相关矩阵求取每条馈线相对于其他馈线的综合相关系数；
根据相关系数矩阵，我们可以采用适当的策略求出最相关的任意个数的一组馈线零序电流。本文为简单起见，采用本馈线与其他馈线相关系数的平均作为本线路的综合相关系数，仿真及试验结果比较令人满意。
4）根据各馈线的综合相关系数，按照递增排序，从而获得按照发生接地故障最大可能性排列的选线序列。
5）当选线序列中最大最小相关系数之差小于一门槛时（本文仿真测试时取0.3），判为系统或母线发生接地故障。
对于故障选线，现场噪声污染以及本身有用信号弱是导致目前选线装置可靠性能低的主要原因，而本文提出的方法，对于现场噪声具有很强的抑制作用，分析如下。令两馈线观测到的电流信号分别为：
；
其中，、为原始信号，、为高斯白噪声，则两电流同数据窗的相关函数为：
由于白噪声与信号、互为统计独立，所以、很小且趋于零，除时不为零，而实际中此情况不会出现。由此可知，对于受噪声污染后的馈线零序电流信号的相关函数仍能很好的体现原始信号之间的相关性，从而具备较强的鲁棒性，这正是小电流接地系统中故障选线所需要的。
3.仿真及实现
3.1EMTP仿真
相比于中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地后，故障性征不明显，选线较困难。为此，本文以一中性点经消弧线圈接地系统为例，应用EMTP进行了大量的仿真，系统结构如图3示。其中线路参数为：正序阻抗Z1=(0.17+j0.38)Ω/Km，正序容纳b1=3.045/Km，零序阻抗Z0=(0.23+j1.72)Ω/Km，零序容纳b0=1.884/Km。接地方式为过补偿，补偿度为7.5%。
图3小接地电流系统结构及参数
Fig.3TheStructureofaDistributionanditsParameters
仿真故障情况考虑因素：接地电阻、故障合闸角α（以A相电压为基准）、出线传输距离、故障点位置、故障相别、线路故障前运行状态（由额定负荷的百分比来表示）、负荷功率因数等，就各回出线及母线单相接地故障进行了大量的仿真测试。结果表明此选线方法在各种故障模式下都能可靠的给出选线结果，准确率为100%。表1中示出了仿真模式中较典型的选线结果。注：表中出线长度分别表示馈线编号为L1、L2、…L5的传输距离；选线序列采用馈线编号的下标表示，其中括号内为本馈线与其他馈线的综合相关系数。
表1单相接地故障选线结果
Table1TheResultsofDetectionAtPhase-to-GroundFaultCases
另外，我们还对各出线具有不同线路参数、负荷具有一定不对称等故障模式进行了仿真，也得到了满意的结果。而并联于母线的电容器的投切操作不影响本选线方法的故障选线结果。
3.2实现方案
由单相接地后的电压相量图可知，单相接地后系统出现零序电压，因而可以据此确定系统是否发生接地故障，具有充分的可靠裕度。但由于其突变不灵敏，且考虑到某些故障模式下，暂态过程较短，因此采用灵敏度较高的零序电流突变量来启动选线元件，以便更准确的捕捉暂态过程。
可以采用两种方案：分布式和集中式来具体实现选线功能，对于集中式方案，选线功能由单独装置来实现，性能与文中分析一致，但此方式由于集结了所有馈线的电流，现场所需电缆较多，相对成本较高。而分布式实现方案，是将选线功能融合于目前的变电站自动化系统中，选线功能由置于后台监控平台中的选线软件包来实现，而数据采集由馈线上的各功能间隔来实现。此模式下，将涉及数据同步问题，包括两个方面，一是数据窗同步，对此可将数据采集启动元件整定的非常灵敏，保证在最苛刻故障模式下具有足够的灵敏度，再由后台中选线程序根据零序电压决定是否收集各馈线采样数据和启动选线功能来解决；二是采样的同步，最大误差是相差一个采样间隔，对此仿真及实际装置试验表明，虽影响相关系数的大小，但不影响最终选线结果的准确性。
另外，由于本文所提出的选线方案给出的按照可能性大小排列的选线序列，现场实际中可以按照开环或闭环两种模式选用，在开环模式下，只提供结果，允许人为参与以决定断开线路；在闭环方式下，选线程序将按照序定断开线路的次序。避免了目前选线方案单一结果出错后，导致后续切线路盲目的弊端，从而保证了总体开关操作最少。
4.结论
本文基于小电流接地系统单相接地故障的特征分析以及结合目前的硬件水平，提出了基于单相接地故障暂态零序电流波形的选线方法，由故障后的零序附加网络可知，对于非故障线路，系统等效结构相似，从而将反映两信号相关程度的相关分析方法引入，通过对故障后各馈线之间暂态相同数据窗波形的综合相关分析，获得按照接地可能性排列的选线序列。理论分析及大量的EMTP仿真均表明，此选线方法现场抗干扰强，结果准确可靠。文中还结合实际，给出了具体的实现方案。现场选线效果有待于实践的进一步检验。
参考文献
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CORRELATIONANALYSISBASEDDETECTIONOFTHEPHASE-TO-GROUNDFAULTINDISTRIBUTIONAUTOMATIONSYSTEM
篇(2)
电力电子电路的实际运行表明，大多数故障表现为功率开关器件的损坏，即晶闸管的损坏，其中以功率开关器件的开路和直通最为常见，属于硬故障。但是，电力电子电路的故障诊断与一般的模拟电路、数字电路的故障诊断还有一个重要的差别：故障信息仅存在于发生故障到停电之前的数毫秒到数十毫秒之间，因此，需要实时监视、在线诊断。
(一)电力电子电路故障诊断的目的
电力电子设备一旦发生故障，小则造成电器产品损坏、交通阻塞、工矿企业停产，大则会威胁人民生命、财产安全，甚至造成重大的人员伤亡或灾难事故，影响国民经济的正常运行。所以，对电力电子设备进行故障检测和诊断显得日趋重要。
长期以来，人们采取两种维修对策：1．等设备坏了再进行维修，称为事后维修。这种办法的问题是经济损失很大。2．定期检修设备，称为预防维修。这种方法有一定的计划性和预防性，但其缺点是如无故障，则经济损失较大。
电力电子设备由很多部分组成，包括电力电子主电路、电动机、发电机和各种应用电路。对电力电子设备进行故障诊断就是要对所有的这些电路进行故障检测和诊断。电力电子电路是整个电力电子设备中最关键的部分，对其的故障检测和诊断就显得尤其重要。
(二)电力电子故障诊断的作用
1．实现早期预报，防止事故发生；
2．预知性维修，提高设备管理水平：
3．方便检修，缩短了维修时间，提高设备利用率；
4．对提高设备的设计制造水平，改善产品质量有指导意义。
二、电力电子电路故障诊断方法
电力电子电路故障诊断技术包括两方面的内容：1．故障信息的检测：以一定的检测技术，获取故障发生时的所需故障信息，供故障分析，推理用；2．故障的诊断：依据检测的故障信息，运用合适的故障诊断方法，对故障进行分析、推理，找出故障发生的原因并定位故障发生部位。传统的故障诊断方法在电力电子电路故障诊断中也得到的广泛应用，如故障字典法、故障树、专家系统等。
(一)故障字典法。把一组典型的测量特征值和故障值以一定的表格形式存放，通过比较测量值和特征值，判断故障。先用计算机对电路正常状态和所有硬故障状态模拟，建立故障字典。然后对端口测试进行分析，以识别故障，即将选定节点上测出的电压与故障字典中电压比较，运用某些隔离算法查出对应故障。
故障字典法对于模拟电路和数字电路故障诊断具有很大的实用价值，但字典法只能解决单故障诊断，多故障的组合数大，在实际中很难实现。
(二)故障树法。故障树诊断法就是对可能造成系统失效的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析，画出逻辑框图，即故障树，从故障树的顶事件进行搜索从而找出故障原因的方法。故障树表达了系统内在联系，并指出元部件故障与系统之间的逻辑关系。
故障树诊断直观、灵活、通用，但建树工作量大，繁琐易错，对诊断故障空间较小的问题比较合适。
(三)残差法。残差法是一种基于解析模型的故障诊断方法。即通过研究实际系统与参考模型特征输出量间的残差来进行电力电子装置主电路在线故障诊断和故障定位的过程。该方法同样适用于逆变器主电路的故障诊断，参考模型法用于电力电子电路的故障诊断具有检测量少、判据简单且与输出大小无关的特点。特别是在复杂电力电子电路的故障诊断中该法的优势更加明显。
(四)直接检测功率器件两端电压或桥臂电流的方法。通过检测各功率器件两端的电压，或检测各桥臂电流，得到功率器件的工作方式，再与触发脉冲进行时序逻辑比较，从而判断被诊断对象是否故障，此方法需要检测每个被诊断器件的电压和电流，所需测点较多，需要专门的检测电路和逻辑电路。该方法还可以通过测量电路的输入输出来实现故障诊断。正常工作时，电路的输入输出在一定的范围内变动，当超出此范围时，可认为故障已经发生。另外，还可以测量输入输出变量的变化率是否超出范围来判断是否发生故障。该方法虽然简单，但抗干扰性差。
(五)专家系统诊断的方法。专家系统就是利用计算机推理能力和领域专家的丰富经验，以及系统内部因果关系和人工智能的机器学习功能，设计出的一种智能计算机程序系统，解决复杂的系统故障诊断问题。专家系统对经验性的诊断知识进行形式化描述，突破个人局限广为传播，有利于存储和推广专家的经验，发挥专门人才作用，开辟了综合利用专家知识的新途径，比人类专家更可靠、灵活，不受环境影响。专家系统的知识结构中知识库与推理控制相对独立，可重写增删，可以结合其它诊断方法，构成知识结构的应用程序，拥有人机联诊功能，充分发挥了现场技术人员的主观能动性，并能逐步积累经验日趋完善，因此是很有生命力的故障诊断法。
专家系统诊断的基本思想是：先通过实验或仿真建立起一个可靠的知识库，该知识库包含了电路的环境知识、系统知识和一个规则库，其中知识库反映了系统的因果关系，具体到故障诊断系统中就是系统变量和故障类型、故障点之间的因果关系：然后通过人机接口得到实际运行中的特征变量值；将它应用到规则库进行推理，就得到了电路的基本工作状态和故障信息。该方法的缺点是知识库建立困难，特别是知识库庞大时更是如此。传统的故障诊断专家系统，大多是基于规则的专家系统，它将领域知识编成一系列产生式规则(表示形式为IF…，THEN…)。这种专家系统可以解决许多系统的故障诊断问题，但是由于对复杂的系统要利用大量的产生式规则(这种规则主要依赖人工编写)，因而故障诊断专家系统运行很慢，很难适应实时环境的要求；另外，当遇到未见过的新故障或新信息时，如此建立的专家故障诊断系统往往不能正确处理，会因推理能力弱而出现“匹配冲突”、“组合爆炸”及“无穷递归”等问题。要解决这些问题，除非不断进行规则更新，可是新规则与原有规则很有可能相互牵连，这必然导致在规则添加和删除时遇到难以处理的困难。总之，专家诊断系统存在知识获取“瓶颈”问题、难以维护、应用面窄以及诊断能力弱和不适应模糊问题等缺点。
篇(3)
论文摘要：通过在配套、工程、设计、生产及研发等多部门多方面的接触和工作，并在工作中不断地学习与积累大量的工作经验，现就普遍存在电气设备维修的方法与实践上做一剖析阐述。
1电气设备维修的十项原则
（1）先动口再动手：对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。
（2）先外部后内部:应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。
（3）机械后电气:只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。
（4）先静态后动态:在设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。通电试验，听其声、测参数、判断故障，最后进行维修。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法着判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。
（5）先清洁后维修:对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
（6）先电源后设备:电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
（7）先普遍后特殊:因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。
（8）先后内部:先不要急于更换损坏的电气部件，在确认设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。
（9）先直流后交流:检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。
（10）先故障后调试:对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路速的前提下进行。
2检查方法和操作实践
（1）直观法直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法：①检查步骤：调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。试车，通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。②检查方法：观察火花，电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判断为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。动作程序：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。运用直观法，不但可以确定简单的故障，还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。
（2）测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
（3）测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。
（4）对比、置换元件、逐步开路（或接入）法。①对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。②置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。③逐步开路（或接入）法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。逐步开路法：遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。这种方法简单，但容易把损坏不严重的电器元件彻底烧毁。逐步接入法：电路出现短路或接地故障时，换上新熔断器逐步或重点地将各支路一条一条的接入电源，重新试验。当接到某段时熔断器又熔断，故障就在刚刚接入的这条电路及其所包含的电器元件上。
篇(4)
关键词：户外高压开关；故障；原因；危害；整改
从1998年开始，为适应变电所无人值班需要，杭州余杭局分别在110kV、35kV变电所10kV#1出线杆上安装了FW-12/630-16户外高压负荷（隔离）开关，因#1负荷开关质量和维护原因，给设备安全运行造成了一定的威胁。为解决#1杆负荷开关的高发故障，现提出如下解决方法。
1主要结构与维护规定
1.1主要结构
FW-12/630-16户外高压负荷（隔离）开关，由隔离闸刀和灭弧室（由基座、安装抱箍、主闸刀、并联弧触头、灭弧室外壳）组成，隔离闸刀装有并联弧触头和撞块，撞块推动灭弧室分合闸，灭弧室内装有弹簧快速机构，保证负荷电流开断不受操作快慢影响。
1.2维护规定
运行5年后对产品的绝缘水平进行检查。
在满负荷开断100次后对灭弧室进行检查。
操作次数达2000次后，应对操纵机构进行检查。
2故障部位与形式
2.1故障部位
户外高压负荷（隔离）开关故障部位虽然有不确定性，但绝大部分都发生在传动机构的轴瓦、刀闸及灭弧装置上，使机构无法正常操作，造成事故多发，直接影响到设备的正常运行和电网、人身的安全。
2.2故障形式
户外高压负荷（隔离）开关故障形式常见的有以下几种：其一是操作机构轴承破裂，导致操作后开关指针在分位置，而闸刀实际在合上位置见图1。其二是因机械连锁装置的故障，造成指针在分位，而闸刀往往不能分离到位，分合操作无效，见图2。其三是因灭弧室烧毁而导致分、合失灵，见图3。
图1开关指针在分位置，闸刀在合位置
图2指针在分位置，闸刀不能分离
图3灭弧室烧毁分合失灵
近年来，在实际操作中已连续发生了5起户外高压负荷开关合闸分闸时的障碍（事故），对安全生产造成了较大的危害。其中因操作机构引起的2起，机械连锁装置引起的有1起，灭弧装置烧毁的2次，2次为夜间操作。这些现象的发生，主观上有操作人员责任性不强的一面，但产品质量以及检修不到位，这两大问题也是不能忽视的原因之一。
3危害
目前余杭局在运行使用的户外高压负荷（隔离）开关是温州和湖州二家生产厂家的产品。发生的故障主要有以下几方面：
其一由于操作机构的轴承破裂，在手动操作时操作人员操作开关结束后，检查开关标示在合或分位置上，同时也发出了开关分开或合上的声响。操作人员很容易产生开关已操作到位的错觉。其实开关在发出声响的瞬间由于轴承的破裂，开关仍然处在原来位置。轴承属操作机构的内部件，平时检查也不在此范围。
其二由于隔离刀闸并联弧触头和撞块的烧毁，导致单相分、合失灵，也有可能影响三相分、合不到位，但它的指示标识会在分或合的位置上，给操作人员带来了视觉观察上错觉。
开关的分与合不到位给安全生产带来了很大的影响，同时也留下了事故的隐患。像这类设备故障由于涉及线路停送电，极易造成人身伤亡事故。
4故障原因与整改措施
4.1故障原因
户外高压负荷（隔离）开关故障的原因很多，从以上分析来看，总的有以下原因：一是在设备选材上存在一定的问题，如轴承外壳的破裂；二是设计上有不合理的一面，在手动操作时一人往往无法分、合闸，转动机构转动不灵活；三是由于出厂说明书对该产品的维护要求不高，运行单位忽略了对该开关的日常维护和检修。
4.2运行管理
一是要加强对#1杆高压负荷（隔离）开关的巡视检查，建立运行管理档案。
二是要加强运行人员的培训，提高其运行人员的技术业务素质，及时召开运行分析会对故障开关进行分析，提出管理要求和操作上需注意的事项，制定#1杆高压负荷（隔离）开关的运行规程。
4.2标准检修
开展对#1杆高压负荷（隔离）开关的标准性检修工作，根据设备规定的要求，缩短#1杆高压负荷开关的检修周期，每2年进行一次检修，特别是对操作机构的机械连锁装置和转动轴承的检查；加强对灭弧室的检查与检修。每5年要进行一次大修，以确保该设备的安全运行。
4.3及时更换
要做好#1杆高压负荷（隔离）开关的轮换工作；在运行巡视中发现有缺陷时，要及时更换，确保#1杆高压负荷（隔离）开关处于健康的运行状态之中。
4.4设备替换
FW-12/630-16户外高压负荷（隔离）开关，在近10年的使用过程中，发现的问题不少，特别是在操作分开时，不能有效的分开，在需合闸时，不能正确的合上，给安全生产带来了严重的隐患。
为有效地防止FW-12/630-16户外高压负荷（隔离）开关存在的不足问题，建议户外高压负荷（隔离）开关，改为ZW6-12/630-16.20户外真空断路器。在实际使用中它的具有体积小、安装方便，并具有断路和隔离开关的双重功效，其安全性能远远高于FW-12/630-16户外高压负荷（隔离）开关。
篇(5)
广州蓄能水电厂500kV主接线采用四角形接线，线路接入点形成的两个母线T区，在线路保护安装点以内，由其本身的线路保护进行保护。主变压器并联点处形成的两个T区，采用母线差动保护(以下简称母差保护)。
1母差保护的原理及特性
广州蓄能水电厂一期500kV母差保护采用DIFE3110型高阻差动保护，500kV断路器以QF1及QF2为一侧，QF3及QF4为另一侧，分别装设两套完全相同的高阻抗差动保护87-1，87-2及87-3，87-4。分相由两套DIFE3110型高阻抗继电器构成，采用被保护区域进出的电流矢量比较原理，取出差流在电阻器R上产生的电压值，作为测量值进入继电器内部与阀值比较。当外部有故障或无故障时，负荷电流I和I′在通过电阻器R时相位相反，幅值相等，电阻器R上的电压降为零，继电器不动作。当保护区域内部故障时，电流I和I′同相位使得对应的故障电流在电阻器R上产生一定大小的电压值，当该值大于阀值时启动继电器动作出口，见图2。保护整定值为：闭锁电压UB=20V，动作电压UD=25V。
保护动作结果：出口跳QF1，QF2或QF3，QF4，1号、2号机组或3号、4号机组跳闸，并启动故障录波器。
287-3和87-4故障
1998年11月广蓄电厂一期QF2断路器检修期间，发现当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差保护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差保护装置发现L3相有不平衡输出，电阻器R上最高压降21.5V，且随一次电流成正比例增加，超过了闭锁电压整定值。
3故障查找与分析
1998年11月，对3号、4号机组及QF3，QF4断路器不同运行工况组合进行测试，在QF3合闸，QF4断开时，三相差流在电阻器R上的压降基本为零；当QF3断开，QF4合闸时，L3相差流在电阻器R上的压降较大，L1，L2相基本为零。判断故障为QF4出线侧L3相电流互感器54LRB006TI或54LRB007TI有问题。为进一步确定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路进行了对线及电流互感器极性试验，结果一切正常。同年12月进行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可判断电流互感器极性及接线正确。通过分析认为：
a)可能QF4断路器出线侧两组电流互感器有故障；
b)可能是电流互感器一次回路存在寄生回路，使二次产生不平衡输出。
为此，重点检查了QF4出线侧法兰螺栓的绝缘套，未发现故障。1999年2月，断开QF3及QF4，进行电流互感器伏安特性试验。L3相的两组电流互感器的伏安特性与QF4相截然不同。在重做L3相电流互感器伏安特性试验时，发现有一法兰连接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发现绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后，重做电流互感器伏安特性试验。电流互感器伏安特性恢复正常。QF3，QF4投运后，母差保护87-3，87-4不平衡电流消失，母差保护恢复正常。
绝缘套损坏后螺栓通过母线套管接地，螺栓与母线套形成电流回路。在此状况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感受到的电流为Ia＋I′a(Ia为一次侧工作电流，I′a为感生电流)，Ia与I′a的方向相反。假设螺栓与法兰完全金属接触，则Ia=I′a，故电流互感器感受到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的情况。
4存在的问题
4.1电流互感器伏安特性
篇(6)
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篇(7)
论文摘要：通过两例空气流量计的故障，讲述了电控发动机工作不稳定时的检修过程，需要用到的检测仪器，检查的关键对象。说明了周密地分析故障原因、灵活运用检测仪器和认真分析检测数据的重要性，避免检查过程中走弯路和错误诊断。
故障分析的目的不仅在于判别故障的性质、查找故障原因，更重要的在于将故障机理识别清楚，提出有效的改进措施，以预防故障重复发生。通过故障分析，找到造成故障的真正原因，从设计、材料选择、加工制造、装配调整、使用与保养等方面采取措施，提高产品的可靠性。
发动机工作不稳定的原因很多，空气流量计是重点检查的对象，但是要确认它是否有故障，故障分析、检查方法就显得尤为重要，下面通过两个例子加以说明。
一、故障一
凌志LS400轿车高速闯车。发动机在原地加速时运转正常。当汽车行驶速度在120～140公里左右时，汽车会出现闯动的现象，有时闯动频繁，有时只是偶尔闯动，感觉好像是发动机间歇断火。
故障分析：发动机空载运转时正常，而故障只在120km／h车速以上时发生，或者说是有较大负荷时故障才出现，因此故障原因可能是发动机高速断火、断油、喷油量突然减少，或者是废气再循环、汽油蒸气回收系统、进气控制系统、氧传感器闭环控制系统等在高速时工作不正常造成的。
检修：读取故障代码，无码
检查点火系统，将示波器接到一个点火线圈的中央高压线，试车、闯车时点火高压为8KV～10KV，正常，点火波形良好；将示波器接到另一个点火线圈的中央高压线，再试车出现故障时点火波形也良好。后来将示波器逐个接到各缸的高压线，再试车，结果发现闯车时各缸的高压都正常，波形都止常，可见闯车的原因不是点火系统造成的，应查找其他方面的原因。
将示波器接到第一缸喷油器控制端，试车，观察喷油时间的变化情况，闯车该气缸的喷油时间正常，为3.5ms左右。然后将示波器逐个接到其余气缸的喷油器控制端，再试车，观察喷油时间的变化情况，闯车时每个气缸的喷油时间都无异常。也不能说明故障是喷油量造成的。接上电脑检测故障诊断仪，读取数据流，从获得的数据来看，当系统由闭环控制进入开环控制时，车速在120km／h左右，是容易出现闯车的时候。断开氧传感器接线，强迫发动机常处于开环控制，接着试车，故障依旧。其他数据都正常。最后怀疑可能是某个传感器的信号不稳定，影响了发动机的动态工作，而且这个信号在诊断仪上又看不出问题。关键的传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计、车速传感器等。
将示波器逐个接到曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器，试车出现故障时这些信号都正常。
将示波器接到空气流量计(涡流式)信号端，试车，出现故障时发现矩形波信号有偶尔中断的现象，接着测量其电源端与接地端的工作电压，出现故障时，电压为稳定的5V，电压正常。说明该故障是空气流量计高速时有时信号输出不正常所致。
将检查情况告知车主，车主说该空气流量计不是他的，前段时间曾在另一修理厂检修过其他方面的故障，后来就发现了现在这个问题，怀疑被人调换了空气流量计。后来车主找到原修理厂，要回了原件，装上后汽车工作恢复正常。
二、故障二
现代Elantra1.6轿下出现冒黑烟、怠速游车的故障，而且黑烟随加速而增多，油耗大。
故障分析：黑烟随加速而增多，油耗大，应该是喷油量偏多，混合气过浓造成的。
检修：先读故障代码，诊断盒在离合器右侧的保险盒下方，接上发光二极管(该车无CHECK灯)，读到21号代码(水温传感器信号不良)，检查水温传感器的插头有油污，清洁后故障代码可以清除，但故障依旧。
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接上电脑检测诊断仪，读取数据流，热车怠速的喷油时间为8ms左右(正常为2ms～3ms)，空气流量计的输出信号频率在80Hz～120Hz(正常为30Hz～40Hz)之间快速变动，发动机转速在700RPM～1100RPM之间变动，其他信号参数基本正常。
从测量数据来看，很有可能是空气流量计信号不正常而引起喷油量异常，引起故障；也有可能是其他方面的原因造成发动机游车后，进气波动太大而引起空气流量计信号不正常的，不过前者的可能性更大一些。
为了进一步确定空气流量计是否良好，拆下空气滤清器，接通点火开关，用电吹风对着空气流量计吹气，在“进气量”稳定的情况下，空气流量计的信号仍然波动很大，说明空气流量计有故障。后来又用信号模拟仪输出矩形波信号来代替空气流量计信号，当频率为35Hz时，喷油量为2.6毫秒，发动机怠速运转平稳，不冒黑烟；将频率调到110Hz(该仪器只有四级调节)，喷油时间略微上升，发动机也运转平稳，不冒黑烟。因此可以断定该故障是由空气流量计引起的。
将新的空气流量计换上，起动发动机，发动机运转正常，不冒黑烟。再次读取数据，正常怠速时喷油时间为2.6ms左右，空气流量计的输出信号为30Hz左右。发动机故障排除。
深入探讨：在第一案例中，用示波器测量点火和喷油的参数，以及使用故障诊断仪读取数据流，都不能发现问题。后来考虑到检测仪器显示刷新率的问题，然后通过分析传感器信号的影响，捕捉到了空气流量计瞬间工作失常的信号。在第二案例中，从检测结果和故障现象来看，给人感觉就是空气流量计原因造成的。但是，其他原因也有可能造成类似的故障，如ECU的故障，笔者就曾有过此类故障的误诊。
通过上述两个例子来看，故障诊断过程中除了要灵活运用检测仪器，还要认真分析检测结果，不能盲目地信赖和依赖检测数据，否则会陷入困境或者走弯路，甚至误诊。
参考文献：
[1]麻友良.电控自动变速器的结构与检修[M].北京:机械工业出版社,2000.
