時間：2022-08-29 15:05:13
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關鍵詞：故障選線，相關分析，小電流接地系統，波形識別
1.引言
準確的小電流接地選線方法，可以避免非故障線路不必要的開關操作，且保持供電的連續性。目前按照故障選線原理，可大體分為以下三類：比幅選線方法；比相選線方法；注入法。配電網拓撲結構的多變性，導致了任何一種比相、比幅選線方法都不能作到整體完全可靠和有效，而注入方法附加設備過多，成本較高，對于需停電實現的注入法選線，破壞了單相接地故障時的供電連續性。文獻[1,2]改進了原有的直接進行幅值比較的選線方法，引入了奇異性檢測的小波分析方法，通過比較各饋線零序電流小波變換的模值來實現故障選線，效果雖有所改善，但在特定故障模式或現場干擾下，鑒于小波分析方法敏感于波形的奇異點，以及本身信號比較弱，故障與非故障線路的區分閾值同樣難以確定，選線可靠裕度不大，同樣不能有效的提高現場應用的可靠性。至于其他選線方法，如應用人工智能、能量方向、功率方向等都是有意義的探索。
隨著新的數學分析工具的發展、變電站自動化的實現和站內通訊設施的發展和完善，為開辟和研究適于配電網的新型的故障選線原理和方法創造了有利條件。另外，小電流接地選線對于實時性沒有要求，從而為離線處理，采用復雜、高級的分析方法提供了可能。
鑒于小電流接地系統的自身特點，以及發生單相接地故障時，所產生的故障信號本身較弱，并且經電磁干擾污染，導致獲得的信號失真的現場實際情況，本文提出了基于相關分析的選線方法，根據故障后的暫態波形，作各饋線零序測量電流在一定數據窗下的兩兩相關分析，獲得饋線相關矩陣，求出各條饋線與其他饋線的綜合相關系數，經排序策略，最終獲得按照發生接地故障可能性大小排列的選相序列。理論分析以及大量仿真表明，此方法選線準確度高，選線結果不受系統運行方式、拓撲結構、中性點接地方式、以及故障隨機因素等的影響，對于現場干擾不敏感，具有較強的魯棒性。
2.相關分析及故障選線原理
2.1相關分析[3]
相關函數是時頻描述隨機信號統計特征的一個非常重要的數字特征，而確定性信號可以看作是平穩且具有遍歷性的隨機信號的特例，因而其基本概念和定義（平穩隨機過程）同樣也適合于確定信號作相關分析。從相關分析的理論來說有它內在的物理含義，設x(t)和y(t)是兩個能量有限的實信號波形，為研究它們之間的差別，衡量它們在不同時刻的相似程度，引入(1)
式中α是常數。顯然有一個最佳的值使得兩波形在均方誤差最小準則下獲得最佳的逼近，即取δ2的時間平均值D衡量兩者之間的相似性，有：
(2)
令=0，求得最佳的，并將其代入上式，得到最小的D值為：
(3)
其中：
(4)
顯然，ρ越大，D越小，兩個波形越相似。為此ρ定義為相關系數，稱之為相關函數。對于能量有限的確定信號，公式(4)中分母是一常數，起到歸一化的作用，由許瓦茲（Schwartz）不等式可知：。當ρ=1時，D=0，說明x(t)和y(t+τ)完全相似。嚴格來講，定義中的時間T應取無限，但并不妨礙上述理論對于有限長數據窗內波形關系的分析。
將上式離散化，并令τ=0，則有：
（5）
上式表示x(t)、y(t)兩波形在一定數據窗內同步采樣的相關系數，可以衡量同一數據窗內兩路信號的相似程度。此系數綜合反映了兩信號中每一頻率分量的綜合相位關系以及幅值信息，而非單一頻率的簡單相互相位關系。
鑒于相關技術的獨特優點，在工程領域日益得到推廣。電力科技工作者也已在多年前就將相關技術引入電力系統中，如在行波保護、故障選相、涌流鑒別等領域進行了有意的嘗試，同時也證明了利用相關技術提高電力系統某些領域現有方法性能的可行性。基于以上分析和認識，本文將相關分析理論應用于小電流接地系統的故障選線，取得了令人滿意的效果。
2.2故障選線原理
小電流接地系統由于中性點不接地或不直接接地，在發生單相接地故障時，系統仍然保持三相對稱，且不能構成零序回路，從而不會產生太大的短路故障電流。此系統單相接地故障后故障附加零序網絡示意圖及電壓相量圖分別如圖1、2所示。
圖1單相接地時的零序等效網絡
Fig.1ZeroSequenceEquivalentNet
atSinglePhasetoGroundFault
圖2A相接地故障時的向量圖
Fig.2VectorsatPhaseAtoGroundFault
可知，全系統都將出現大小等于系統接地相相電壓的零序電壓，方向與接地相的接地前電壓反向；故障電流是系統對地電容電流，對于中性點非直接接地系統，還包括中性點處消弧線圈流過的零序電流分量，如圖1中虛框所示。零序電流分布如圖1中箭頭所示，由于故障附加零序電壓源位于接地點處，故障線路零序CT所測量到的電流為全系統非故障線路和元件三相對地電容電流之總和的1/3，而非故障線路上流過數值等于本身三相對地電容電流1/3的零序電流。上述特征也是比幅、比相選線方法的基本理論依據。而對于中性點經消弧線圈接地系統，故障線路零序電流中增加了一感性的電流分量，使故障線路的總零序電流減小，且對于普遍采用的過補償方式，基波電流將反向，即基頻無功功率方向與非故障線路方向相同：由母線流向線路。最重要的是，由于小電流接地系統本身零序電流穩態分量很小、現場電磁干擾等因素的影響，以及信號獲取手段的誤差，將導致基于理論分析的結論在現場出現偏差。盡量增加CT傳變精度，提高信號采集系統性能，能夠改善選線效果，但勢必增加成本，難以令用戶接收。而基于目前的變電站自動化系統和設備的選線方法更易于推廣，也是發展的趨勢。
對于單相接地后的系統雖然穩態零序電流幅值較小，且相位關系對于過補償的經消弧線圈接地的系統也不再成立。但在故障的暫態過程中，由于故障后附加網絡中的儲能器件的充放電，勢必導致暫態電量中包含有反映饋線本身性征的更豐富的信息[4]，且經消弧線圈接地系統，中性點處的電感回路對于高頻信號，阻抗增大，影響變小。基于以上分析，本文將利用故障暫態波形性征來識別接地線路。
故障后附加零序網絡（圖1所示），對于非故障線路，如果忽略母線位置差異，則系統及故障線路無疑可以等效成一個單電源系統，由電路基礎理論可知，對于對稱性電路，電量也必呈現對稱。極端情況，對于非故障線路等效系統，如果饋線長度及參數相等，即等效網絡中接地電容相等，則故障后的零序電流波形勢必相同，現場中線路參數及長度不完全相同，但并不影響總的變化趨勢，即發生單相接地時，非故障線路的對地電容的充放電相似，而故障線路由于附加零序電源的存在，其零序CT測量得到的零序電流波形與其他線路的差異最大。由此，結合確定信號的相關系數的物理意義，我們給出基于相關分析的利用暫態波形的選線方法，實現步驟如下：
1）各饋線故障暫態零序電流波形按照本饋線對地電容歸一化處理；
2）求取饋線之間兩兩相關系數，形成相關系數矩陣：
其中，表示在給定數據窗下，饋線i與j零序測量電流之間的相關系數，顯然，選線相關系數矩陣的對角線為1，且為對稱矩陣。
3）根據相關矩陣求取每條饋線相對于其他饋線的綜合相關系數；
根據相關系數矩陣，我們可以采用適當的策略求出最相關的任意個數的一組饋線零序電流。本文為簡單起見，采用本饋線與其他饋線相關系數的平均作為本線路的綜合相關系數，仿真及試驗結果比較令人滿意。
4）根據各饋線的綜合相關系數，按照遞增排序，從而獲得按照發生接地故障最大可能性排列的選線序列。
5）當選線序列中最大最小相關系數之差小于一門檻時（本文仿真測試時取0.3），判為系統或母線發生接地故障。
對于故障選線，現場噪聲污染以及本身有用信號弱是導致目前選線裝置可靠性能低的主要原因，而本文提出的方法，對于現場噪聲具有很強的抑制作用，分析如下。令兩饋線觀測到的電流信號分別為：
；
其中，、為原始信號，、為高斯白噪聲，則兩電流同數據窗的相關函數為：
由于白噪聲與信號、互為統計獨立，所以、很小且趨于零，除時不為零，而實際中此情況不會出現。由此可知，對于受噪聲污染后的饋線零序電流信號的相關函數仍能很好的體現原始信號之間的相關性，從而具備較強的魯棒性，這正是小電流接地系統中故障選線所需要的。
3.仿真及實現
3.1EMTP仿真
相比于中性點不接地系統，中性點經消弧線圈接地系統發生單相接地后，故障性征不明顯，選線較困難。為此，本文以一中性點經消弧線圈接地系統為例，應用EMTP進行了大量的仿真，系統結構如圖3示。其中線路參數為：正序阻抗Z1=(0.17+j0.38)Ω/Km，正序容納b1=3.045/Km，零序阻抗Z0=(0.23+j1.72)Ω/Km，零序容納b0=1.884/Km。接地方式為過補償，補償度為7.5%。
圖3小接地電流系統結構及參數
Fig.3TheStructureofaDistributionanditsParameters
仿真故障情況考慮因素：接地電阻、故障合閘角α（以A相電壓為基準）、出線傳輸距離、故障點位置、故障相別、線路故障前運行狀態（由額定負荷的百分比來表示）、負荷功率因數等，就各回出線及母線單相接地故障進行了大量的仿真測試。結果表明此選線方法在各種故障模式下都能可靠的給出選線結果，準確率為100%。表1中示出了仿真模式中較典型的選線結果。注：表中出線長度分別表示饋線編號為L1、L2、…L5的傳輸距離；選線序列采用饋線編號的下標表示，其中括號內為本饋線與其他饋線的綜合相關系數。
表1單相接地故障選線結果
Table1TheResultsofDetectionAtPhase-to-GroundFaultCases
另外，我們還對各出線具有不同線路參數、負荷具有一定不對稱等故障模式進行了仿真，也得到了滿意的結果。而并聯于母線的電容器的投切操作不影響本選線方法的故障選線結果。
3.2實現方案
由單相接地后的電壓相量圖可知，單相接地后系統出現零序電壓，因而可以據此確定系統是否發生接地故障，具有充分的可靠裕度。但由于其突變不靈敏，且考慮到某些故障模式下，暫態過程較短，因此采用靈敏度較高的零序電流突變量來啟動選線元件，以便更準確的捕捉暫態過程。
可以采用兩種方案：分布式和集中式來具體實現選線功能，對于集中式方案，選線功能由單獨裝置來實現，性能與文中分析一致，但此方式由于集結了所有饋線的電流，現場所需電纜較多，相對成本較高。而分布式實現方案，是將選線功能融合于目前的變電站自動化系統中，選線功能由置于后臺監控平臺中的選線軟件包來實現，而數據采集由饋線上的各功能間隔來實現。此模式下，將涉及數據同步問題，包括兩個方面，一是數據窗同步，對此可將數據采集啟動元件整定的非常靈敏，保證在最苛刻故障模式下具有足夠的靈敏度，再由后臺中選線程序根據零序電壓決定是否收集各饋線采樣數據和啟動選線功能來解決；二是采樣的同步，最大誤差是相差一個采樣間隔，對此仿真及實際裝置試驗表明，雖影響相關系數的大小，但不影響最終選線結果的準確性。
另外，由于本文所提出的選線方案給出的按照可能性大小排列的選線序列，現場實際中可以按照開環或閉環兩種模式選用，在開環模式下，只提供結果，允許人為參與以決定斷開線路；在閉環方式下，選線程序將按照序定斷開線路的次序。避免了目前選線方案單一結果出錯后，導致后續切線路盲目的弊端，從而保證了總體開關操作最少。
4.結論
本文基于小電流接地系統單相接地故障的特征分析以及結合目前的硬件水平，提出了基于單相接地故障暫態零序電流波形的選線方法，由故障后的零序附加網絡可知，對于非故障線路，系統等效結構相似，從而將反映兩信號相關程度的相關分析方法引入，通過對故障后各饋線之間暫態相同數據窗波形的綜合相關分析，獲得按照接地可能性排列的選線序列。理論分析及大量的EMTP仿真均表明，此選線方法現場抗干擾強，結果準確可靠。文中還結合實際，給出了具體的實現方案。現場選線效果有待于實踐的進一步檢驗。
參考文獻
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CORRELATIONANALYSISBASEDDETECTIONOFTHEPHASE-TO-GROUNDFAULTINDISTRIBUTIONAUTOMATIONSYSTEM
論文摘要:在現代化生產程度很高的今天，企業的生產，產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用，在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求，否則將會發生機器的損壞，這對企業的運轉，人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障，主要分為電氣和機械兩種，每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此，對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單，運行可靠，使用方便，價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查，運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正，運行中無明顯的振動，一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流，電壓變化不應超過額定電壓的±5%，電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流，以防時機過熱，同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常，還要經常檢查軸承溫度，滑動軸承不得超過度，滾動軸承不得超過70度，滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良，經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養，及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
（一）時機接通后，電動機不能起動，但有嗡嗡聲
可能原因：（1）電源沒有全部接通成單相起動；（2）電動機過載；（3）被拖動機械卡住；（4）繞線式電動機轉子回路開路成斷線；（5）定子內部首端位置接錯，或有斷線、短路。
處理方法：（1）檢查電源線，電動機引出線，熔斷器，開關的各對觸點，找出斷路位置，予以排除；（2）卸載后空載或半載起動；（3）檢查被拖動機械，排除故障；（4）檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況；（5）重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
（二）電動機起動困難，加額定負載后，轉速較低。
可能原因：（1）電源電壓較低；（2）原為角接誤接成星接；（3）鼠籠型轉子的籠條端脫焊，松動或斷裂。
處理方法：（1）提高電壓；（2）檢查銘牌接線方法，改正定子繞組接線方式；（3）進行檢查后并對癥處理。
（三）電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因：（1）電源電壓過低，電動機在額定負載下造成溫升過高；（2）電動機通風不良或環境濕度過高；（3）電動機過載或單相運行；（4）電動機起動頻繁或正反轉次數過多；（5）定子和轉子相擦。
處理方法：（1）測量空載和負載電壓；（2）檢查電動機風扇及清理通風道，加強通風降低環溫；（3）用鉗型電流表檢查各相電流后，對癥處理；（4）減少電動機正反轉次數，或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機；（5）檢查后姨癥處理。
（四）絕緣電阻低
可能原因：（1）繞組受潮或淋水滴入電動機內部；（2）繞組上有粉塵，油圬；（3）定子繞組絕緣老化。
處理方法：（1）將定子，轉子繞組加熱烘干處理；（2）用汽油擦洗繞組端部烘干；（3）檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板；（4）一般情況下需要更換全部繞組。
（五）電動機外殼帶電：
可能原因：（1）電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板；（2）繞組端部碰機殼；（3）電動機外殼沒有可靠接地
處理方法：（1）恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板；（2）如卸下端蓋后接地現象即消失，可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋；（3）按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
（六）電動機運行時聲音不正常
可能原因：（1）定子繞組連接錯誤，局部短路或接地，造成三相電流不平衡而引起噪音；（2）軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法：（1）分別檢查，對癥下藥；（2）清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
（七）電動機振動
可能原因：（1）電動機安裝基礎不平；（2）電動機轉子不平衡；（3）皮帶輪或聯軸器不平衡；（4）轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心；（5）電動機風扇不平衡。
處理方法：（1）將電動機底座墊平，時機找水平后固牢；（2）轉子校靜平衡或動平衡；（3）進行皮帶輪或聯軸器校平衡；（4）校直轉軸，將皮帶輪找正后鑲套重車；（5）對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
（一）定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成，是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
（1）軸承過度磨損或裝配不良，造成定、轉子相擦，使鐵芯表面損傷，進而造成硅鋼片間短路，電動機鐵損增加，使電動機溫升過高，這時應用細銼等工具去除毛刺，消除硅鋼片短接，清除干凈后涂上絕緣漆，并加熱烘干。
（2）拆除舊繞組時用力過大，使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整，使齒槽復位，并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
（3）因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕，此時需用砂紙打磨干凈，清理后涂上絕緣漆。
（4）因繞組接地產生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈，涂上絕緣溱烘干。
（5）鐵芯與機座間結合松動，可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效，可在機座上重鉆定位孔并攻絲，旋緊定位螺釘。
（二）軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動，是負載最重的部分，又是容易磨損的部件。
（1）故障檢查
運行中檢查：滾動軸承缺油時，會聽到骨碌骨碌的聲音，若聽到不連續的梗梗聲，可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時，會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查：先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等，然后用手捏住軸承內圈，并使軸承擺平，另一只手用力推外鋼圈，如果軸承良好，外鋼圈應轉動平穩，轉動中無振動和明顯的卡滯現象，停轉后外鋼圈沒有倒退現象，否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈，右手捏住內鋼圈，用力向各個方向推動，如果推動時感到很松，就是磨損嚴重。
（2）故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除，然后放入汽油中清洗；或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時，應更換新軸承。更換新軸承時，要選用與原來型號相同的軸承。
（三）轉軸故障檢修
（1）軸彎曲
若彎曲不大，可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復；若彎曲超過0.2mm，可將軸放于壓力機下，在拍彎曲處加壓矯正，矯正后的軸表面用車床切削磨光；如彎曲過大則需另換新軸。
（2）軸頸磨損
軸頸磨損不大時，可在軸頸上鍍一層鉻，再磨削至需要尺寸；磨損較多時，可在軸頸上進行堆焊，再到車床上切削磨光；如果軸頸磨損過大時，也在軸頸上車削2-3mm，再車一套筒趁熱套在軸頸上，然后車削到所需尺寸。
（3）軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過軸直徑的10%-15%，縱向裂紋不超過軸長的10%時，可用堆焊法補救，然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重，就需要更換新軸。
（四）機殼和端蓋的檢修
論文摘要：數控機床電氣系統故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法十分重要。
一、故障的調查與分析
這是排故的第一階段，是非常關鍵的階段，主要應作好下列工作：
1、詢問調查在接到機床現場出現故障要求排除的信息時，首先應要求操作者盡量保持現場故障狀態，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。
2、現場檢查到達現場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準確性、完整性，從而核實初步判斷的準確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情況不乏其例，因此到現場后仍然不要急于動手處理，重新仔細調查各種情況，以免破壞了現場，使排故增加難度。
3、故障分析根據已知的故障狀況按上節所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數故障是有指示的，所以一般情況下，對照機床配套的數控系統診斷手冊和使用說明書，可以列出產生該故障的多種可能的原因。
4、確定原因對多種可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經驗和分析判斷能力的綜合考驗。
5、排故準備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復雜，需要做一系列的準備工作，例如工具儀表的準備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。
下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下。
(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。
①詢問向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
②目視總體查看機床各部分工作狀態是否處于正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。
(2)儀器檢查法使用常規電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信號與報警指示分析法
①硬件報警指示這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈，結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
②軟件報警指示如前所述的系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口狀態檢查法現代數控系統多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的，這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。
(5)參數調整法數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此，任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態。此類故障多指故障分類一節中后一類故障，需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。
(6)備件置換法當故障分析結果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復故障板。
鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。
(7)交叉換位法當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會產生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。
(8)特殊處理法當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
二、電氣維修與故障的排除
電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程，因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節的分析方法中已綜合介紹過了，本節則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹，供維修者參考。
1、電源電源是維修系統乃至整個機床正常工作的能量來源，它的失效或者故障輕者會丟失數據、造成停機。重者會毀壞系統局部甚至全部。西方國家由于電力充足，電網質量高，因此其電氣系統的電源設計考慮較少，這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網來說就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現由電源而引起的故障。
2、數控系統位置環故障
①位置環報警。可能是位置測量回路開路；測量元件損壞；位置控制建立的接口信號不存在等。
②坐標軸在沒有指令的情況下產生運動。可能是漂移過大；位置環或速度環接成正反饋；反饋接線開路；測量元件損壞。
3、機床坐標找不到零點。可能是零方向在遠離零點；編碼器損壞或接線開路；光柵零點標記移位；回零減速開關失靈。
論文摘要:在現代化生產程度很高的今天，企業的生產，產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用，在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求，否則將會發生機器的損壞，這對企業的運轉，人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障，主要分為電氣和機械兩種，每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此，對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單，運行可靠，使用方便，價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查，運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正，運行中無明顯的振動，一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流，電壓變化不應超過額定電壓的±5%，電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流，以防時機過熱，同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常，還要經常檢查軸承溫度，滑動軸承不得超過度，滾動軸承不得超過70度，滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良，經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養，及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
（一）時機接通后，電動機不能起動，但有嗡嗡聲
可能原因：（1）電源沒有全部接通成單相起動；（2）電動機過載；（3）被拖動機械卡住；（4）繞線式電動機轉子回路開路成斷線；（5）定子內部首端位置接錯，或有斷線、短路。
處理方法：（1）檢查電源線，電動機引出線，熔斷器，開關的各對觸點，找出斷路位置，予以排除；（2）卸載后空載或半載起動；（3）檢查被拖動機械，排除故障；（4）檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況；（5）重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
（二）電動機起動困難，加額定負載后，轉速較低。
可能原因：（1）電源電壓較低；（2）原為角接誤接成星接；（3）鼠籠型轉子的籠條端脫焊，松動或斷裂。
處理方法：（1）提高電壓；（2）檢查銘牌接線方法，改正定子繞組接線方式；（3）進行檢查后并對癥處理。
（三）電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因：（1）電源電壓過低，電動機在額定負載下造成溫升過高；（2）電動機通風不良或環境濕度過高；（3）電動機過載或單相運行；（4）電動機起動頻繁或正反轉次數過多；（5）定子和轉子相擦。
處理方法：（1）測量空載和負載電壓；（2）檢查電動機風扇及清理通風道，加強通風降低環溫；（3）用鉗型電流表檢查各相電流后，對癥處理；（4）減少電動機正反轉次數，或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機；（5）檢查后姨癥處理。
（四）絕緣電阻低
可能原因：（1）繞組受潮或淋水滴入電動機內部；（2）繞組上有粉塵，油圬；（3）定子繞組絕緣老化。
處理方法：（1）將定子，轉子繞組加熱烘干處理；（2）用汽油擦洗繞組端部烘干；（3）檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板；（4）一般情況下需要更換全部繞組。
（五）電動機外殼帶電：
可能原因：（1）電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板；（2）繞組端部碰機殼；（3）電動機外殼沒有可靠接地
處理方法：（1）恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板；（2）如卸下端蓋后接地現象即消失，可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋；（3）按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
（六）電動機運行時聲音不正常
可能原因：（1）定子繞組連接錯誤，局部短路或接地，造成三相電流不平衡而引起噪音；（2）軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法：（1）分別檢查，對癥下藥；（2）清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
（七）電動機振動
可能原因：（1）電動機安裝基礎不平；（2）電動機轉子不平衡；（3）皮帶輪或聯軸器不平衡；（4）轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心；（5）電動機風扇不平衡。
處理方法：（1）將電動機底座墊平，時機找水平后固牢；（2）轉子校靜平衡或動平衡；（3）進行皮帶輪或聯軸器校平衡；（4）校直轉軸，將皮帶輪找正后鑲套重車；（5）對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
（一）定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成，是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
1）軸承過度磨損或裝配不良，造成定、轉子相擦，使鐵芯表面損傷，進而造成硅鋼片間短路，電動機鐵損增加，使電動機溫升過高，這時應用細銼等工具去除毛刺，消除硅鋼片短接，清除干凈后涂上絕緣漆，并加熱烘干。
（2）拆除舊繞組時用力過大，使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整，使齒槽復位，并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
（3）因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕，此時需用砂紙打磨干凈，清理后涂上絕緣漆。
（4）因繞組接地產生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈，涂上絕緣溱烘干。
（5）鐵芯與機座間結合松動，可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效，可在機座上重鉆定位孔并攻絲，旋緊定位螺釘。
（二）軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動，是負載最重的部分，又是容易磨損的部件。
（1）故障檢查
運行中檢查：滾動軸承缺油時，會聽到骨碌骨碌的聲音，若聽到不連續的梗梗聲，可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時，會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查：先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等，然后用手捏住軸承內圈，并使軸承擺平，另一只手用力推外鋼圈，如果軸承良好，外鋼圈應轉動平穩，轉動中無振動和明顯的卡滯現象，停轉后外鋼圈沒有倒退現象，否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈，右手捏住內鋼圈，用力向各個方向推動，如果推動時感到很松，就是磨損嚴重。
（2）故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除，然后放入汽油中清洗；或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時，應更換新軸承。更換新軸承時，要選用與原來型號相同的軸承。
（三）轉軸故障檢修
（1）軸彎曲
若彎曲不大，可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復；若彎曲超過0.2mm，可將軸放于壓力機下，在拍彎曲處加壓矯正，矯正后的軸表面用車床切削磨光；如彎曲過大則需另換新軸。
（2）軸頸磨損
軸頸磨損不大時，可在軸頸上鍍一層鉻，再磨削至需要尺寸；磨損較多時，可在軸頸上進行堆焊，再到車床上切削磨光；如果軸頸磨損過大時，也在軸頸上車削2-3mm，再車一套筒趁熱套在軸頸上，然后車削到所需尺寸。
（3）軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過軸直徑的10%-15%，縱向裂紋不超過軸長的10%時，可用堆焊法補救，然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重，就需要更換新軸。
（四）機殼和端蓋的檢修
論文摘要：通過在配套、工程、設計、生產及研發等多部門多方面的接觸和工作，并在工作中不斷地學習與積累大量的工作經驗，現就普遍存在電氣設備維修的方法與實踐上做一剖析闡述。
1電氣設備維修的十項原則
（1）先動口再動手：對于有故障的電氣設備，不應急于動手，應先詢問產生故障的前后經過及故障現象。對于生疏的設備，還應先熟悉電路原理和結構特點，遵守相應規則。拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關系，在沒有組裝圖的情況下，應一邊拆卸，一邊畫草圖，并記上標記。
（2）先外部后內部:應先檢查設備有無明顯裂痕、缺損，了解其維修史、使用年限等，然后再對機內進行檢查。拆前應排除周邊的故障因素，確定為機內故障后才能拆卸，否則，盲目拆卸，可能將設備越修越壞。
（3）機械后電氣:只有在確定機械零件無故障后，再進行電氣方面的檢查。檢查電路故障時，應利用檢測儀器尋找故障部位，確認無接觸不良故障后，再有針對性地查看線路與機械的運作關系，以免誤判。
（4）先靜態后動態:在設備未通電時，判斷電氣設備按鈕、接觸器、熱繼電器以及保險絲的好壞，從而判定故障的所在。通電試驗，聽其聲、測參數、判斷故障，最后進行維修。如在電動機缺相時，若測量三相電壓值無法著判別時，就應該聽其聲，單獨測每相對地電壓，方可判斷哪一相缺損。
（5）先清潔后維修:對污染較重的電氣設備，先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塵塊引起的。
（6）先電源后設備:電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高，所以先檢修電源往往可以事半功倍。
（7）先普遍后特殊:因裝配配件質量或其他設備故障而引起的故障，一般占常見故障的50%左右。電氣設備的特殊故障多為軟故障，要靠經驗和儀表來測量和維修。
（8）先后內部:先不要急于更換損壞的電氣部件，在確認設備電路正常時，再考慮更換損壞的電氣部件。
（9）先直流后交流:檢修時，必須先檢查直流回路靜態工作點，再交流回路動態工作點。
（10）先故障后調試:對于調試和故障并存的電氣設備，應先排除故障，再進行調試，調試必須在電氣線路速的前提下進行。
2檢查方法和操作實踐
（1）直觀法直觀法是根據電器故障的外部表現，通過看、聞、聽等手段，檢查、判斷故障的方法：①檢查步驟：調查情況：向操作者和故障在場人員詢問情況，包括故障外部表現、大致部位、發生故障時環境情況。如有無異常氣體、明火、熱源是否靠近電器、有無腐蝕性氣體侵入、有無漏水，是否有人修理過，修理的內容等等。初步檢查：根據調查的情況，看有關電器外部有無損壞、連線有無斷路、松動，絕緣有無燒焦，螺旋熔斷器的熔斷指示器是否跳出，電器有無進水、油垢，開關位置是否正確等。試車，通過初步檢查，確認有會使故障進一步擴大和造成人身、設備事故后，可進一步試車檢查，試車中要注意有無嚴重跳火、異常氣味、異常聲音等現象，一經發現應立即停車，切斷電源。注意檢查電器的溫升及電器的動作程序是否符合電氣設備原理圖的要求，從而發現故障部位。②檢查方法：觀察火花，電器的觸點在閉合、分斷電路或導線線頭松動時會產生火花，因此可以根據火花的有無、大小等現象來檢查電器故障。例如，正常緊固的導線與螺釘間發現有火花時，說明線頭松動或接觸不良。電器的觸點在閉合、分斷電路時跳火說明電路通，不跳火說明電路不通。控制電動機的接觸器主觸點兩相有火花、一相無火花時，表明無火花的一相觸點接觸不良或這一相電路斷路；三相中兩相的火花比正常大，別一相比正常小，可初步判斷為電動機相間短路或接地；三相火花都比正常大，可能是電動機過載或機械部分卡住。在輔助電路中，接觸器線圈電路通電后，銜鐵不吸合，要分清是電路斷路還是接觸器機械部分卡住造成的。可按一下啟動按鈕，如按鈕常開觸點閉合位置斷開時有輕微的火花，說明電路通路，故障在接觸器的機械部分；如觸點間無火花，說明電路是斷路。動作程序：電器的動作程序應符合電氣說明書和圖紙的要求。如某一電路上的電器動作過早、過晚或不動作，說明該電路或電器有故障。另外，還可以根據電器發出的聲音、溫度、壓力、氣味等分析判斷故障。運用直觀法，不但可以確定簡單的故障，還可以把較復雜的故障縮小到較小的范圍。
（2）測量電壓法測量電壓法是根據電器的供電方式，測量各點的電壓值與電流值并與正常值比較。具體可分為分階測量法、分段測量法和點測法。
（3）測電阻法可分為分階測量法和分段測量法。這兩種方法適用于開關、電器分布距離較大的電氣設備。
（4）對比、置換元件、逐步開路（或接入）法。①對比法：把檢測數據與圖紙資料及平時記錄的正常參數相比較來判斷故障。對無資料又無平時記錄的電器，可與同型號的完好電器相比較。電路中的電器元件屬于同樣控制性質或多個元件共同控制同一設備時，可以利用其他相似的或同一電源的元件動作情況來判斷故障。②置轉換元件法：某些電路的故障原因不易確定或檢查時間過長時，但是為了保證電氣設備的利用率，可轉換同一相性能良好的元器件實驗，以證實故障是否由此電器引起。運用轉換元件法檢查時應注意，當把原電器拆下后，要認真檢查是否已經損壞，只有肯定是由于該電器本身因素造成損壞時，才能換上新電器，以免新換元件再次損壞。③逐步開路（或接入）法：多支路并聯且控制較復雜的電路短路或接地時，一般有明顯的外部表現，如冒煙、有火花等。電動機內部或帶有護罩的電路短路、接地時，除熔斷器熔斷外，不易發現其他外部現象。這種情況可采用逐步開路（或接入）法檢查。逐步開路法：遇到難以檢查的短路或接地故障，可重新更換熔體，把多支路交聯電路，一路一路逐步或重點地從電路中斷開，然后通電試驗，若熔斷器一再熔斷，故障就在剛剛斷開的這條電路上。然后再將這條支路分成幾段，逐段地接入電路。當接入某段電路時熔斷器又熔斷，故障就在這段電路及某電器元件上。這種方法簡單，但容易把損壞不嚴重的電器元件徹底燒毀。逐步接入法：電路出現短路或接地故障時，換上新熔斷器逐步或重點地將各支路一條一條的接入電源，重新試驗。當接到某段時熔斷器又熔斷，故障就在剛剛接入的這條電路及其所包含的電器元件上。
溫度風板的控制系統:調節溫度旋鈕感覺溫度是否發生變化，若不變化則可能是風板控制拉線脫落，如脫落則重新安裝調整。感覺出風口的風量是否足夠大，如果風量小則是蒸發器堵塞，需要拆卸蒸發器進行清潔。觸摸空調管，高壓管很熱甚至燙手，當然低壓管也不會涼。這種情況下，可能會出現壓縮機頻繁通斷的現象。尤其是在發動機高轉速的情況下壓縮機根本不吸合。切忌不能長時間的高速運轉發動機，否則會很危險。
查看冷凝器和水箱及其之間是否被污物堵塞。如有，清除掉污物即可。如確實無污物堵塞，則查看冷媒觀察窗，看冷媒是否過多．現象是能看到液體流動，但看不到任何氣泡，則證明冷媒的加注量過多了，需要重新做一次標準的抽空加注。對于高壓管過熱的現象，還要查看空調壓縮機的下方是否有油漬，如有則證明壓縮機的限壓閥已經被高壓破壞，需要更換壓縮機。
觸摸空調管，高壓管溫度低，而低壓管溫度高。此種情況下，是壓縮機不能有效的使冷媒進行循環，可能需要更換壓縮機。若啟動空調制冷系統后，兩個電子扇同時運轉。但就是空調泵不吸則很可能是汽車電腦損壞應予修復。
轎車空調制冷系統常見故障的分析與排除如下:
①制冷劑泄漏制冷系統完全沒有冷氣吹出,其原因為:制冷系統中無制冷劑或制冷劑泄漏,制冷劑泄漏后，首先要查明漏點，并將其修復好，再重新抽真空，灌注制冷劑。
②制冷系統嚴重堵塞當壓縮機工作時，若制冷系統中某個部位嚴重堵塞，沒有制冷劑循環流動，則就失去了制冷作用。這時，用壓力表檢測制冷系統的高、低壓側的壓力值，可發現高壓側壓力值比正常時低，而低壓側的壓力值成真空狀態，且堵塞部位前后有明顯的溫差，這一般出現在儲液干燥器或膨脹閥內。因此，可用氮氣對著儲液干燥器或膨脹閥的進口或出口吹氣，如不通暢，說明其堵塞，需更換。
③壓縮機部件損壞壓縮機缸墊竄氣、進排氣閥損壞，均能造成壓縮機不能壓縮制冷劑或壓縮不良。此時，用壓力表檢測壓縮機工作時的進氣壓力和排氣壓力，可發現兩者壓力相同或相差不大，提高發動機轉速時，其壓力值仍無明顯變化;用手觸摸壓縮機上的進氣管和排氣管。可感覺兩者溫差不大。當壓縮機出現缸墊竄氣時，用手觸摸壓縮機會感覺非常燙手。這時，一般需更換損壞的部件。
④輸出的制冷量不足造成輸出的制冷量不足(即吹出的冷氣不涼)的原因和檢修:
a.制冷劑不足。當制冷系統中循環制冷劑不足時，高、低壓側的壓力值均會比正常時低，且從觀察窗內可看到氣泡流動。此時，在檢查系統無泄漏后，應添加適量的制冷劑。
b.制冷劑過多。如充注的制冷劑量超過制冷系統的正常容量，必然使冷凝器內液體制冷劑增加，從而減少了散熱面積，使冷卻效率降低。其主要表現是:系統的高、低壓側壓力值比正常時高;用手觸摸高壓管，感覺燙手;斷開空調開關約45s后，從觀察窗中仍看不見有泡沫狀態的制冷劑流過。這時，需從低壓側放掉適量的制冷劑，使其達到正常的排氣壓力和溫度。
c.散熱效果差。冷凝器散熱片變形，表面過臟或散熱風扇電動機轉速下降，均會使散熱效果變差，從而導致系統的高、低壓側壓力值過高和排氣溫度過高，且用手觸摸從冷凝器出來的高壓管時有燙手的感覺，需進行修復或更換。
d.膨脹閥開得過大。膨脹閥溫包與蒸發器出口包扎不好,或膨脹閥本身有問題,均會引起膨脹閥開得過大。表現為系統的高壓值比正常時偏低，而低壓值比正常時高;從蒸發器出來的低壓管溫度比蒸發器表面溫度還涼,需檢查膨脹閥溫包與蒸發器出口是否包扎良好，必要時更換膨脹閥。sp;
e.制冷系統臟堵。由于壓縮機長期運轉，機械磨損產生的雜質可使儲液干燥器或膨脹閥輕微堵塞，從而導致輸出的制冷量不足。表現為系統的低壓值過低，儲液干燥器前后的管子有明顯的溫差,或膨脹閥處結霜，需更換儲液干燥器或清洗制冷系統。
f.制冷系統內有空氣。由于空氣很難壓縮成液化的氣體，因此制冷系統內進入空氣后,會使壓縮機排氣壓力和排氣溫度增高，從而導致輸出的制冷量下降。從觀察窗內能看到大量泡沫狀態的制冷劑流過。這是由于抽真空不夠徹底,或制冷劑泄漏后,引起制冷系統低壓端成真空狀態而吸入了外界的空氣。需在系統重新抽真空，再灌注制冷劑。
2.桑塔納轎車空調制冷系統常見故障檢修:當接通空調開關，冷凝器風扇運轉，但壓縮機電磁離合器不吸合，而制冷系統有一定壓力的制冷劑量。該故障現象表明從x路電源熔斷絲FI4空調開關外界溫度開關空調繼電器線圈的電路完好，故障可能在外界溫度開關與電磁離合器線圈的電路上。這時可用直流電壓表先測量恒溫開關上輸入端插接線與車身搭鐵之間的電壓，如有電源電壓，再檢測其兩端插接線之間是否導通，若導通，說明故障不在恒溫開關上;然后用相同的方法對低壓開關進行檢測，也可把低壓開關兩端的插接線短路一下，如壓縮機電磁離合器恢復工作，說明低壓開關損壞，需更換;如仍不工作，再進一步檢查壓縮機電磁離合器線圈:從蓄電池正極直接引出一根火線接壓縮機電磁離合器線圈，此時壓縮機電磁離合器應吸合，否則說明其已損壞，需更換。接通空調開關，壓縮機電磁離合器吸合，鼓風機也能運轉，但冷凝器風扇不轉，而冷卻液溫度達到規定值后，風扇又能運轉。上述故障現象說明熔斷絲F23，和散熱風扇電動機本身均無問題。因此，需檢查空調繼電器，可用直流電壓表測量空調繼電器輸出端與車身搭鐵之間的電壓,如發現空調繼電器能吸合而無輸出電壓時,則說明空調繼電器輸出電路斷路，需焊接或更換空調繼電器;也可更換上新的空調繼電器進行對比試驗,若風扇運轉則為空調繼電器有故障。
3.轎車空調故障檢修實例:
高壓管被油污、臟污堵塞,空調不制冷一輛94款奔馳乘用車，配裝WI40底盤和全自動空調，制冷劑為R134a，使用中空調不制冷，電磁離合器不吸合，有時能吸合一下，但立即脫開，無法正常工作。更換了空調壓縮機、蒸發器和膨脹閥等，加注制冷劑后仍是如此，后又診斷是壓縮機工作不良。檢查時,啟動發動機后開空調，電磁離合器吸合一下便即跳開，連續幾次后便不再吸合。接上歧管壓力表，檢測高壓側壓力、低壓側壓力均偏低，加入三罐制冷劑，此后能吸合稍長時間，但仍是間歇性吸合、脫開，車內也不制冷，此時高壓側壓力為980.7kPa左右，低壓側壓力為196kPa左右。在其更換壓縮機后，首先讀取故障代碼:左邊溫度設定旋鈕轉至紅色區域并顯示“HI”;右邊溫度設定旋鈕轉至藍色區域并顯示“LO”;點火開關置于ON，按下AUTO鍵，20s內同時按下RES和“0”鍵2s以上;左邊顯示屏顯示EO和El，右邊顯示屏顯示故障代碼17和06，因該車曾更換過蒸發器、膨脹閥和儀表板，可能造成假故障代碼，故先進行清碼:讀取故障代碼后，按左側AUT0鍵，在左顯示屏出現“d”后再按右側AUTO鍵，這時左顯示屏顯示EO，右顯示屏顯示00，故障代碼清除完畢。拆下貯液干燥器、膨脹閥和相關高壓管道等，發現冷凝器至貯液干燥器的高壓管接口處幾乎被油污、臟污所堵塞，管道和冷凝器內也是金屬屑及黑油，于是更換冷凝器及高壓管，清洗壓縮機,更換了冷凝器、高壓管和貯液干燥器;再用高壓氮氣吹凈低壓管道，并更換了膨脹閥，加入了適量專用冷凍機油，然后再壓入氮氣檢漏，抽真空，加制冷劑,經試驗制冷效果很好，故障消除。
繼電器電阻值過大,空調壓縮機不工作一輛紅旗CA7220E型乘用車新車，在使用不久，便發現外界氣溫高和空調使用時間長時，會出現空調壓縮機不工作的故障。數分鐘后重新啟動空調，壓縮機工作又正常，而且制冷系統良好。此故障時有時無出現頻繁，但停車檢查短時間內卻無此故障出現。該車采用可變排量壓縮機，只有在節氣門全開、冷卻液溫度超過規定值和空調管路處于高、低壓保護的情況下壓縮機才不工作，在汽車正常行駛，空調制冷正常的情況下，壓縮機離合器是不會斷開的。但要判斷故障部位，必須在空調（制冷）開啟而壓縮機不工作的情況下才能進行。根據上情況，停車啟動發動機并開啟空調，在連續正常運轉1小時后，壓縮機終于停止工作。隨即對連接壓縮機離合器的線路進行監測，發現該線路無電，拔下原繼電器與新繼電器相比，用數字萬用表測量各端子之間的電阻，發現兩繼電器對應的端子75到U、U到31和U到30間的電阻值相同，分別為12.7kΩ、11.7kΩ、和14kΩ。而端子U到HLS和30到HLS間的電阻值，新繼電器為129kΩ，原繼電器是143kΩ。可以判定：原繼電器部分端子間電阻值稍大，長時間工作發熱，使線圈電阻值變化，引起控制壓縮機離合器電路通斷的觸點斷開。稍停數分鐘后重新啟動空調正常，是因為繼電器觸點斷開切斷電流后繼電器線圈溫度下降，工作又恢復正常。
當更換新的空調壓縮機離合器繼電器后，工作開始正常。
溫控開關失效,使用空調就開鍋一輛夏利轎車平時行車正常，一開空調制冷，時間不長發動機就開鍋。把節溫器拿掉和裝上都差不多。冷卻系統清除了水垢，結果還是同樣不能使用空調。
車輛使用空調，開鍋肯定是不正常的。當在該車停駛狀態下打開空調試驗，果然不久就開了鍋，說明水溫已達100℃，而車上的電動風扇卻沒有工作。夏利轎車冷卻系統為閉式、液冷，帶膨脹箱，風扇為電動式，發動機的冷卻主要依靠汽車向前行駛產生的風。只有當水溫高于92℃時，電動風扇才開始工作，而當水溫低于87℃時，電動風扇又自動停止工作，這全靠溫控開關控制。這種結構，有利于發動機保持最佳水溫，平時風扇也不消耗發動機動力。冷卻水開鍋了，電動風扇卻還沒有工作，將點火開關轉至ON位置，拆下散熱器溫度控制開關接頭，并將其接地，電動風扇開始轉動，說明風扇電動機是好的。檢查有關保險絲也是好的，把溫控開關拆下放入盆中用萬用表Ω檔，一個表筆接溫控開關接線端，一個表筆接外殼，盆中倒入冷水加熱，有開水可直接倒入開水。正常情況下，水溫高于92℃時應導通，低于87±2℃時應斷開。未用溫度表，倒入滾開的水,表針也不動，說明溫控開關失效。該車更換溫控開關后，使用空調再也沒有開鍋了。
轉速濾波器引線斷損,空調系統不能正常工作一輛夏利乘用車，在接通鼓風機開關和空調開關時，發動機的怠速轉速提高了，但是空調壓縮機不工作，儀表板上的風口吹出熱風。啟動發動機，接通鼓風機開關和空調開關，發動機的怠速轉速提高，儀表板上的風口正常吹風，這說明空調開關和鼓風機工作正常。但此時空調壓縮機不工作，而且冷凝器風扇也不轉動。檢修時,首先將歧管壓力計的高、低壓軟管與制冷系統中對應的檢測閥連接好，此時歧管壓力計的高壓表和低壓表都指示為0.6MPa，在正常靜態壓力值范圍內。啟動發動機，接通鼓風機開關和空調開關。從蓄電池的正極柱引電源線直接接通空調壓縮機的電磁線圈后，其壓盤吸合，說明空調壓縮機的電磁離合器沒有損壞,制冷系統正常工作了，冷凝器風扇也轉動起來，同時儀表板上的風口也吹冷風了。再觀察歧管壓力計的低壓表指示值和高壓表指示值均在正常范圍;高壓管道上的液鏡內無氣泡，證實了制冷系統中制冷劑充足。
空調壓縮機的電磁離合器和冷凝器風扇都受該車的空調放大器控制。二者均不能正常工作，其故障根源可能就在空調放大器上。空調放大器為電子式，其正常的工作過程如下:在發動機正常運轉時，接通鼓風機開關和空調開關，在制冷系統中制冷劑充足的條件下，空調放大器首先發出提高怠速轉速的電信號來驅動怠速真空電磁閥，使發動機怠速轉速提高到l200r/min;此時空調放大器接收到發動機的相應轉速脈沖信號和蒸發器出風側的相應溫度電信號后，再接通空調壓縮機電磁離合器和冷凝器風扇控制繼電器電路，使得制冷系統進入正常工作狀態。
經試驗,該車空調放大器工作正常;檢查空調放大器的線束連接器,首先確認點火開關控制的電源線和接地線均正常，壓力開關也正常,然后逐線檢查連接器各端子到各傳感器和執行器之間的線路通斷情況。發現原來是轉速濾波器的引線斷損,使空調放大器無法得到發動機的轉速提高信號，因而空調放大器無法接通空調壓縮機電磁離合器和冷凝器風扇控制繼電器的電路，使得該車空調系統不能正常工作。后將轉速濾波器的引線焊好，再將空調放大器復位裝好。啟動發動機，接通鼓風機開關和空調開關，隨著發動機的轉速提高，空調壓縮機的電磁離合器吸合，冷凝器風扇也轉動起來，駕駛室內儀表板上的風口吹出冷風，空調系統恢復了正常工作。
進氣門間隙過小,冷機開空調熄火一輛(F22B2型四缸直列電控發動機)本田雅閣乘用車,使用中發動機怠速抖動，轉速過低，冷機時一開空調就熄火，但熱機時開空調不熄火，故障指示燈不亮。診斷時,首先調取故障代碼，無代碼輸出。檢查點火系統正常。測試各汽缸壓力也正常，估計為發動機內部無故障。于是拆下節氣門體及怠速控制閥等進行檢查，發現都被膠質物體嚴重堵塞。將節氣門體、怠速控制閥和快怠速閥都進行了清洗。之后安裝試車，有明顯好轉，但冷車時仍抖動，開空調仍熄火。而發動機溫度升高后，怠速較穩定，開空調也正常。該車發動機怠速系統由三部分組成:一是怠速調整螺釘，用以調整基本怠速;二是快怠速閥，它的開閉動作與蠟式節溫器相似，冷機時石蠟柱塞收縮，旁通氣道開大，冷卻液溫度升高后，石蠟柱塞膨脹，旁通氣道關小;第三個是怠速控制閥，該閥由ECU控制，當空調打開、轉向助力泵負荷增大，以及大燈和后窗加熱器等投入使用時，怠速控制閥會適時開大，以提高發動機轉速。該車進修前曾調整過氣門間隙,檢查氣門間隙時，發現進氣門間隙過小，一般只有0.05mm左右。冷機時氣門間隙標準值應該是:進氣門0.23～0.28mm，排氣門0.28～0.32mm。原來該車發動機的上述故障，主要有兩個方面的原因:一是節氣門體、怠速調整螺釘的空氣通道，以及怠速控制閥和快怠速閥都被膠質物體堵塞，因此怠速過低;另一個是進氣門間隙過小，使進氣門提前開啟，進、排氣門同時打開的時間加長(氣門重疊角過大)，造成廢氣倒流入進氣管，影響發動機的工作。后將氣門間隙重新按標準調整后，故障排除，一切正常。
[論文摘要]血液透析是一門技術性很強的專業，血透護士應具備處理突發故障的能力，有高度的責任心和嚴謹的工作態度。本文就透析中的常見突發故障及處理方法作一分析總結。
血液透析是腎功能衰竭安全有效的替代療法之一，目前已廣泛應用于臨床。有人認為血液透析不需要什么高深的技術，但這是一種誤解。其實，血液透析的專業性很強，對醫務人員和設備的要求都非常高，因此，為確保透析安全有效地進行，血透護士既要有嫻熟的操作技術和豐富的臨床工作經驗，又要具備一定的技術管理能力，才能沉著果斷、有條不紊地處理透析中的突發故障，最大限度減少不必要的損失，提高患者的透析質量。筆者根據多年的工作經驗，將血液透析常見故障及處理方法總結如下：
1人為故障
多表現為透析開始前透析器及管道連接不良，透析液濃度、溫度、流量的檢查不及時，透析時間的設定、合適的體重、血流量、抗凝藥的種類和使用量不準確，透析條件變更不及時，患者血壓下降時觀察不及時，輸液結束（泵前）忘記關夾致空氣誤入等。人為故障其對策是護士在透析工作中堅持“三查七對”原則，嚴守操作規程，嚴密觀察血透中機器的運轉和患者病情變化，做到勤觀察、勤調整、勤思考、嚴肅認真地做好透析中的各項工作。
2透析器及回路發生凝血
為了使透析治療時血液不凝固，每次將患者血液引出體外后需加肝素抗凝。合適的肝素用量可以既不發生凝血也不引起病人出血，這是透析的基本條件。透析器和回路內凝血的主要原因是：①透析過程中肝素用量不足。②患者血液呈高凝狀態。③血液流速慢。④透析膜材料的不同。⑤靜脈回流不暢。⑥無肝素透析等。凝血前的征兆：靜脈壓力逐漸升高，空氣捕捉器內血液分層，泡沫增多，外殼變硬，透析器顏色變深。其對策是：①應在透析開始前做好透析器及管道的預沖，使用肝素濕化，對于血液處于高凝狀態的患者，應及時復查血常規，根據出凝血時間加大肝素用量。②靜脈回流不暢時，要檢查回路有無梗阻、打折及血栓堵塞靜脈濾網。③血流量不足時，檢查穿刺針位置是否合適，保證充分的血流量，無肝素透析時根據凝血情況每30~60分鐘阻斷一次血流，用100~200ml生理鹽水沖洗透析器及管路，沖洗量計算在超濾總量內。④透析器已發生凝血時，要及時更換。
3透析中的失血
透析過程也是一種體外循環的過程，由于透析器及管道系統連接口較多，加之循環血量較大，200~300ml/min，任何部位發生松脫都可以造成大量出血而致患者在數分鐘內死亡，透析結束時不注意壓迫止血也會引起失血，透析器及管路凝血約失去220ml全血，給病人造成極大的損失。透析結束回血時操作要熟練，使血液損失減少到最少。我們要注意每個細小的環節，各個接頭要擰緊，透析中經常巡視，做到及時發現、及早處理，壓迫止血時有告知的義務，以取得配合，避免意外發生。
4透析過程中的低血壓
血液透析中最常見的并發癥是低血壓，主要原因是脫水過多或速度過快引起的血容量下降，部分患者同時有血管順應性差。透析脫水首先是除去血管內的水分，血管外組織間隙的水分不斷進入補充血管內水分使使血壓穩定。發生低血壓后，心、腦等重要臟器供血嚴重不足，故應盡量避免，發生后要迅速糾正。低血壓前兆：出汗、打哈欠、惡心嘔吐等。預防對策：測量體重要準確，避免透析脫水過多過快，體重增長過多時要適當延長透析時間。出現血壓下降時即刻給予生理鹽水、高滲糖等靜脈滴入，減少機器上的脫水，減少血流量，抬高下肢增加回心血量。
5透析中的空氣栓塞
空氣栓塞也是透析中較嚴重的醫療事故。如果處理不及時，將會給病人造成不可挽回的損失。透析過程中出現的空氣栓塞常見的原因有：①動脈管路連接不緊或有裂縫，空氣隨之進入血液。②輸液輸血時觀察不周，液體滴完了不及時夾住側支。③回血操作時失誤或血泵失控，氣體進入體內[1]。④靜脈壺液面低。⑤血流量不足，動脈壓產生氣泡等。如大量空氣逸入，患者可迅速死亡。混入空氣時的癥狀有：患者可出現呼吸困難、胸痛、咳嗽、發紺、血壓下降、氣喘，嚴重者引起昏迷和死亡。此時護士應立即將患者置于頭低左側臥位，拍背部，報告醫生及時對癥處理，必要時送高壓氧艙治療。無論何種處理，最有效的是事前預防極為重要。預防對策：①體外循環各接頭要銜接緊密，及時查對。②輸液或輸血應從動脈端給入，并注意觀察。③提升靜脈壺液面使其高于空氣探測器。6電、水源中斷
在透析中可能發生意外如水、電中斷，使透析不能正常進行。因此，我們在積極尋找原因的同時要采取必要的措施。斷電：斷電時血泵不轉，時間較短時需要手搖，防止凝血；時間較長就要暫時先回血，將動靜脈穿刺針蓋上的小帽固定好。病人可以活動，待來電時繼續接通循環治療。斷水：斷水原因有水泵故障，水管斷裂，水源不足等，此時透析液電導率報警停止供液。可以采取單純超濾，時間較長則要終止透析。如果水箱的水有一定的量可以將透析液流量調至250ml左右，可以暫時不回血，待供水充足時繼續治療。
綜上所述，血透護士除了具備良好的專業素質及對患者有高度的責任心及嚴謹的工作態度外，還必須具備應對緊急意外故障的處理技能。在繁忙的工作中尤應注意，稍有疏忽就會給患者帶來不必要的痛苦，因此在工作中應不斷地學習探索，刻苦鉆研專科技術，提高專科水平。提升自身素質，增加服務內涵，防止差錯事故的發生，推動血液凈化事業的發展。
[參考文獻]
[1]方詠梅，吳云霞，方梅紅.血液透析中低血壓的護理[J].中國醫藥導報，2007，4（6）：77.
【論文摘要】：文章對變頻器常見干擾故障進行了分析總結，并提出了相應的解決對策。
1．引言
變頻器作為一種高效節能的電機調速裝置，因其較高的性能價格比，在工廠得到了越來越廣泛的應用。眾所周知，變頻器是由整流電路、濾波電路、逆變電路組成。其中整流電路和逆變電路中均使用了半導體開關元件，在控制上則采用的是PWM控制方式，這就決定了變頻器的輸入、輸出電壓和電流除了基波之外，還含有許多的高次諧波成分。這些高次諧波成分將會引起電網電壓波形的畸變，產生無線電干擾電波，它們對周邊的設備、包括變頻器的驅動對象--電動機帶來不良的影響。同時由于變頻器的使用，電網電源電壓中會產生高次諧波的成分，電網電源內有晶閘管整流設備工作時，會引導電源波形產生畸形。另外，由于遭受雷擊或電源變壓器的開閉，電功率用電器的開閉等，產生的浪涌電壓，也將使電源波形畸變，這種波形畸變的電網電源給變頻器供電時，又將對變頻器產生不良影響。文章對于上述現象進行了分析并提出了降低這些不良影響的措施。
2．外界對變頻器的干擾
供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網的諧波干擾后若不加處理，電網噪聲就會通過電網的電源電路干擾變頻器。變頻器的輸入電路側，是將交流電壓變成直流電壓。這就是常稱為"電網污染"的整流電路。由于這個直流電壓是在被濾波電容平滑之后輸出給后續電路的，電源供給變頻器的實際上是濾波電容的充電電流，這就使輸入電壓波形產生畸變。
（1）電網中存在各種整流設備、交直流互換設備、電子電壓調整設備，非線性負載及照明設備等大量諧波源
電源網絡內有這些負荷都使電網中的電壓、電流產生波形畸變，從而對電網中其它設備產生危害的干擾。例如：當供電網絡內有較大容量的晶閘管換流設備時，因晶閘管總是在每相半周期內的部分時間內導通，故容易使網絡電壓出現凹口，波形嚴重失真。它使變頻器輸入側的整流電路有可能因出現較大的反向回復電壓而受到損害，從而導致輸入回路擊穿而燒毀。
（2）電力補償電容對變頻器的干擾
電力部門對用電單位的功率因數有一定的要求，為此，許多用戶都在變電所采用集中電容補償的方法來提高功率因數。在補償電容投入或切出的暫態過程中，網絡電壓有可能出現很高的峰值，其結果是可能使變頻器的整流二極管因承受過高的反向電壓而擊穿。
（3）電源輻射傳播的干擾信號
電磁干擾(EMI)，是外部噪聲和無用信號在接收中所造成的電磁干擾，通常是通過電路傳導和以場的形式傳播的[2]即以電磁波方式向空中幅射，其輻射場強取決于干擾源的電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發射頻率。
對于（1）、（2）兩項產生的干擾抑制可以在變頻器輸入電路中，串入交流電抗器，它對于基波頻率下的阻抗是微不足道的。但對于頻率較高的高頻干擾信號來說，呈現很高的阻抗，能有效地抑制干擾的作用。對于（3）項的干擾信號主要通過吸收方式來削弱。變頻器電源輸入端，通常都加有吸收電容。也可以再加上專用的"無線電干擾濾器"，來進一步削弱干擾信號。
3．變頻器對周邊設備的干擾及對策
上面已經講過變頻器能使輸入電源電壓產生高次諧波。同時，變頻器的輸出電壓和電流除了基波之外，還含有許多高次諧波的成分，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，這些高次諧波對周圍設備帶來不良的影響。其中，供電電源的畸變，使處于同一供電電源的其他設備出現誤動作，過熱、噪聲和振動；產生的無線干擾電波給變頻器周圍的電視機、收音機、手機等無線電接收裝置帶來干擾，嚴重時不能正常工作；對變頻器的外部控制信號產生干擾，這些控制信號受干擾后，就不能準確、正常地控制變頻器運行，使被變頻器驅動的電動機產生噪音，振動和發熱現象。
（1）對接在同一電源設備帶來的干擾
當變頻器的容量較大時，將使網絡電壓產生畸變，通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾傳入其它電路。消除或削弱對接在同一電源的設備帶來的干擾，可以將變頻器的輸入端串入交流電抗器，在變頻器的整流側插入直流電抗器。也可以在變頻器電源輸入端插入濾波器，如下圖1所示:
LC濾波器是被動濾波器，它由電抗和電容組成對高次諧波的共振回路，從而達到吸收高次諧波的目的。有源濾波器的工作原理是：通過對電流中高次諧波進行檢測，并根據檢測結果，輸入與高次諧波成分相位相反的電流來削弱高次諧波的目的。
（2）對于產生的無線電干擾波
目前，變頻器絕大部分是采用PWM控制方法。變頻器輸出信號是高頻的開關信號，在變頻器的輸出電壓、輸出電流中含有高次諧波，通過靜電感應和電磁感應，產生無線電干擾波。這些干擾波有的通過電線傳導，有些輻射至空中的電磁波和電場直接輻射。而輻射場中的金屬物體還可能形成二次輻射。同樣，變頻器外部的輻射也會干擾變頻器的正常工作。
電線傳導的無線電干擾波的抑制，可以采用噪聲濾波變壓器，對高次諧波形成絕緣；插入電抗器，以提高對高次諧波成分的阻抗，在變頻器的輸入端插入濾波器。
輻射無線電干擾波的抑制，較傳導無線電干擾波要困難一些。這種無線電干擾的大小，決定于安裝變頻器設備本身的結構，和電動機電纜線長短等許多因素有關。可以盡量縮短電動機電線，電線采用雙絞措施，減少阻抗；變頻器輸入、輸出線裝入鐵管屏蔽；將變頻器機殼良好地接；變頻器輸入、輸出端串接電抗器，插入濾波器。
（3）對于產生的噪聲干擾
由于變頻器采用了PWM控制方式，變頻器的輸出電壓波形不是正弦波，通過電動機的電流也難免含有許多諧波。變頻器輸出的諧波頻率與轉子固有頻率的共振，在轉子固有頻率附近的噪聲增大，變頻器輸出的諧波分量使鐵心、機殼、軸架等諧波在其固有頻率附近的噪聲增大。因此，利用變頻器對電動機進行調速控制時，電動機繞組和鐵芯由于諧波的成分而產生噪聲。
下圖2是電動機采用變頻器驅動和采用電網電源直接驅動時的噪音比較。通常，采用變頻器對電動機進行驅動時，電動機產生的噪音要比電網電源直接驅動產生的噪音高出5～10dB。
對于噪音的抑制可以采取的措施為:
①選用以IGBT等為逆變模塊的載波頻率較高的低噪音變頻器。選用變頻器專用電動機，在變頻器與電動機之間串入電抗器，以減少PWM控制方式產生的高次諧波。
②在變頻器與電動機之間插入可以將輸出波形轉換成正弦波的濾波器。
③選用低噪音的電抗器。
（4）對于產生的振動干擾
采用變頻器對電動機進行調速控制時，同噪音相同的原因，會使電動機產生振動。特別是較低階的高次諧波所產生的脈動轉矩，給電動機的轉矩輸出帶來較大的振動。若機械系統與這種振動發生共振時，其振動就更為嚴重。
通常可以采取以下措施減小振動：
①強化機械結構的剛性，將剛性連接改為強性連接。
②在變頻器與電動機之間串入電抗器
③降低變頻器的輸出壓頻比。
④改變變頻器的載波頻率。
在變頻器對電動機進行調速過程中，如果調速范圍較大時，應先測到機械系統的共振頻率，然后利用變頻器的頻率跳躍功能，避開這些共振頻率。如果轉距有余量，可以將U/f給定小些。
（5）對于導致控制部件電動機過熱的干擾
采用變頻器對電動機進行調速控制，由于高次諧波的原因，即使是對同一電動機，在同一頻率下運行，電動機也將增加5%～10%的電流。電動機溫度自然會提高。此外，普通電動機的冷卻風扇安裝在電動機軸上的，在連續進行低速運行時，由于自身的冷卻風扇的冷卻能力不足，而出現電動機過熱現象。
電動機過熱的對策有以下幾種：
①為電動機另配冷卻風扇，改自冷式為他冷式。增加低速運行時的冷卻能力。
②選用較大容量的電動機。
③改用變頻器專用電動機。
④改變調速方案，避免電動機連續低速運行。
隨著工廠電氣自動化程度的提高，各種干擾也日益增多，只有對變頻器的干擾問題有深入的認識，并采取相應的處理措施，才能夠減少彼此之間的相互危害，更大程度的確保生產的正常進行和設備的穩定。
參考文獻
關鍵詞：電容式電壓互感器故障分析處理
2001年3月中旬，我局繼電保護人員在對110kV金原變電站新安裝設備電源自動投入（以下簡稱BZT）裝置進行投運前檢查時，發現備用電源側無電壓。因為這個電壓是通過安裝在備用電源線路側的電容式電壓互感器（以下簡稱CVT）而引入的，于是繼電保護和高壓試驗人員對CVT及其二次回路進行了一系列的檢查試驗，結果發現該CVT電磁單元燒損的嚴重故障，檢修人員及時對其進行了更換，避免了一起設備事故的發生。
1設備故障發現經過
我局金原變電站有兩條110kV電源線路，正常運行時，一條主供一條CVT備用。為了在主供線路發生永久性故障時能快速合上備用線路開關，110kV系統裝設了BZT裝置。如圖1所示，BZT裝置接入金原110kV南北兩段母線電壓和兩條線路側電壓，通過裝置的切換把手，可以分別將每條線路轉換為主供線路或備用線路，并把相應母線電壓、線路電壓和二次回路做相應的切換。正常運行方式下，紫金線為主供電源，T金線備用，這時將金原110kV北母線電壓和T金2線路側電壓切入BZT裝置，北母線電壓反映主供電源工作狀態，T金2線路側電壓反映備用電源是否正常，能否起到備用作用。
這套BZT裝置是2000年12月份安裝的。今年3月中旬，繼電保護人員對裝置進行投運前檢查。工作人員在裝置屏后端子排上測量了兩段母線電壓和紫金線路側電壓，正常：當測量備用電源T金2線路側CVT的二次電壓時，沒有電壓。當時工作人員認為線路沒帶電，就將此事擱下，而只對裝置本身進行了檢驗。因那時全站設備要進行定期高壓試驗，只有將備用線路投入運行，主供線路設備才能停下作試驗。運行人員同調度聯系后將T金線投運帶全站負荷，紫金線停運。這時繼電保護人員確知T金線有電，便再次在BZT裝置屏上測其線路側電壓，仍舊沒有。CVT二次保險，沒有爆；拆了回路核對線芯，沒有問題；拔下二次保險，直接在二次出線端子上測量，還是沒有電壓。繼電保護人員這才意識到可能是CVT內部出了故障。所以在很快對紫金線設備做完高壓試驗后，將紫金線投入運行，安排T金線停電，拆除其線路側CVT的一次引線進行試驗。
這臺電容式電壓互感器的型號是是2000年12月份才投入運行時，CVT的電氣原理如圖2所示。高壓試驗人員先測試了CVT的高壓電容C1、中壓電容C2以及總電容量，再試驗了介質損耗，與設備出廠時和投運前的試驗數據相比變化不大，說明電容分壓器單元沒有問題。
為查清CVT的電磁單元有什么問題，試驗人員先用萬用表的電阻檔測中壓互感器的一次線圈電阻，其阻值為500多歐姆；然后在中壓互感器的一次線圈上加交流電壓，測二次電壓的值，當一次電壓升高時二次電壓不僅不升反而下降；最后在中壓互感器二次側的da、dn線圈上加交流電壓，用靜電電壓表測一次電壓的值，電壓均為零。根據這些試驗情況和數據，試驗人員初步判斷電磁單元內部可能有短路。因沒有更為詳細的關于這些型號CVT的技術和試驗數據，所以當時無法判定具體的故障。鑒于設備要盡快投運（該站載波通訊的結合濾波器接在這臺CVT下），檢修人員就將這臺CVT拆下，我局物資公司通知設備廠家在鄭州的辦事處，第二天就送來一臺新的電容式電壓互感器。
新CVT與原來的型號一樣，只是電磁單元的結構稍有不同。有這臺新CVT作參考，工作人員又對拆下的CVT電磁單元的線圈直流電阻和在二次側加壓重做了試驗，對比試驗數據如表1所示。這些數據表明，T金線路側電容式電壓互感器電磁單元的中壓互感器一次繞組發生了短路。于是，工作人員很快對新CVT進行了試驗和安裝，及時投入了運行，并將舊CVT運回局里準備解剖檢查。
2CVT解體檢查和故障原因分析
2001年4月，我局專業技術人員和CVT廠家人員一起，對拆下的CVT進行了解體檢查。當工作人員用扳手擰松電磁單元油箱法蘭的幾顆螺栓后，刺鼻和刺眼的油氣從法蘭縫隙朝外噴出，明顯感到內部聚有很大壓力。拆完一圈螺栓，用天車將電容器單元稍微吊離下節油箱，在取下中間電壓端子A′和中壓電容C2下端接線端子δ與電磁單元之間的引線時，發現固定中壓電容C2下端接線端子δ的4只螺栓少了一只，因油箱中的油較滿，也看不到這只螺栓掉到了哪里。工作人員用器具把油箱中的油慢慢抽出，當油面低于中壓互感器的接線板時，人們終于看清了，掉下的螺栓落在了中壓互感器一次繞組抽頭的幾個接線柱中間。在螺栓與接線柱接觸的地方，發現有輕微的短路熔焊痕跡。油箱中的油已經失去了其應有的淡黃色，而變成了象醬油一樣的黑褐色。在往外抽油的過程中，油中不斷有氣體逸出，油中泛起黑褐色的泡沫。當油被全部抽完后，人們看到了中壓互感器的鐵芯已經燒得沒有了硅鋼片特有的光澤，最外層的硅鋼片已被燒變了形，中間鼓起來了。中壓互感器繞組外面包的白布帶已被燒成黑炭質，用手一扣就有渣子掉下來。油箱內壁沾滿了含有炭質的油漬，用手一摸全是黑。為了拆掉補償電抗器的引線，工作人員將出線端子盒上方的蓋板拆開，發現這個蓋板因內部壓力太大已經鼓肚。至此，CVT的故障已經十分清楚，那就是中壓互感器一次線圈燒損。既是這樣，我們還是讓油務人員取了油樣，進行了油色譜分析。分析結果：除乙炔為零值外，總烴和氫氣均大大超過注意值；經計算三比值為020，故障類型是低溫過熱（150～300℃），這進一步印證了故障的情況。根據對CVT解體檢查所發現的情況，我局技術人員和設備廠家人員一致認為，造成中間單元燒損的原因是，固定中壓電容C2下端的一只螺栓掉入中壓互感器一次繞組的接線柱叢中，使一次繞組部分線匝被短接，其交流阻抗減小，一次電流超過額定值，造成一次繞組燒毀。但螺栓造成的短路不是太嚴重，或者說被螺栓短接的匝數并不多，因為如果短路嚴重，短路電流所產生的熱將在短時間內使變壓器油分解出大量氣體，這有可能造成下節油箱爆炸，或使高壓電容C1兩端所加電壓太高而使其爆炸。至于這只螺栓為什么會在運行中脫落，我們認為，這是該設備在安裝時未緊固好，工序間檢查時也未發現。設備運行后，它位于中壓互感器的交變電磁場中，在交變電磁場的作用下不斷振動、轉動和向下移位，以至于最后脫落，造成中間互感器一次繞組短路。所幸的是，在這次對繼電保護自動裝置檢驗中，發現了這個問題，并及時進行了更換，防止了更為嚴重的設備事故發生。
3經驗教訓
電容式電壓互感器在電力系統中的應用非常廣泛，但象這次因螺栓脫落而造成故障的情況卻是十分罕見的。對電力設備制造廠家來說，在出廠產品中若萬分之一有問題，對設備用戶來說就是百分之百的故障隱患。T金線路側的這只CVT，幸虧發現及時，才未釀成更大的設備事故。因此，作為電力設備的生產廠家，安裝人員一定要加強責任心，質檢人員一定要把好驗收關，以確保每臺產品的質量。
