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化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的,是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。為使企業(yè)創(chuàng)造安全、穩(wěn)產(chǎn)的良好環(huán)境,最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化,必須加強(qiáng)企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)代化。設(shè)備管理是一門科學(xué),在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的一生中,大體分為設(shè)備運(yùn)行的初級(jí)階段,正常投產(chǎn)中期運(yùn)行階段和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后期三個(gè)階段。設(shè)備在每次進(jìn)行大修或中修后,也同樣存在以上三個(gè)階段的過(guò)程,經(jīng)多年的實(shí)踐和管理經(jīng)驗(yàn),每個(gè)階段故障發(fā)生和預(yù)防又都具有其規(guī)律性和特點(diǎn)。
2化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律分析
2.1投運(yùn)初期故障的產(chǎn)生
設(shè)備經(jīng)安裝,最初投入運(yùn)行后,雖已經(jīng)過(guò)技術(shù)鑒定和驗(yàn)收,但初期故障總是不同程度的反映出來(lái),少則一個(gè)月,多則幾個(gè)月,甚至一年,其表現(xiàn)為:
設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量方面:如設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和性能,零部件加工、材料的選用缺陷,操作人員對(duì)設(shè)備、結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)掌握和認(rèn)知程度,以及現(xiàn)場(chǎng)操作人員誤操作導(dǎo)致設(shè)備故障。裝質(zhì)量方面:設(shè)備安裝質(zhì)量是企業(yè)內(nèi)技術(shù)管理、人員素質(zhì)、綜合效能、計(jì)量檢測(cè)手段等諸多因素的綜合反映。要注重設(shè)備安裝人員的素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這是預(yù)防初期設(shè)備故障的重要環(huán)節(jié)。
工藝布置上的缺陷:由于布局不合理,它可能導(dǎo)致設(shè)備有形磨損的加快發(fā)展而造成設(shè)備故障;有些時(shí)候因工藝上的問(wèn)題使設(shè)備的工作性能和環(huán)境發(fā)生變化,也可導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞,這樣的實(shí)例發(fā)生過(guò)多次。工作人員技術(shù)不熟練:現(xiàn)場(chǎng)操作設(shè)備基本的“四懂三會(huì)”沒(méi)掌握,甚至不按規(guī)程操作,也是導(dǎo)致設(shè)備投產(chǎn)初期易出現(xiàn)故障的原因之一。產(chǎn)生這類故障的原因往往是由于誤操作或違章的行為造成。
2.2設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中期的故障因素
在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,零部件經(jīng)過(guò)一段磨合期后,初期故障已基本排除,現(xiàn)場(chǎng)操作人員水平也逐步提高,并且基本掌握了每臺(tái)設(shè)備的特性、原理和性能,故障率明顯降低,即便如此,設(shè)備的運(yùn)行還會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題,例如:
故障易發(fā)生在易損件或該換而未及時(shí)更換的零部件上,因每臺(tái)設(shè)備所有靜、動(dòng)零部件密封、軸承等磨損件都具有使用周期和壽命,運(yùn)行中的中期設(shè)備已逐步接近此項(xiàng)指標(biāo)。經(jīng)過(guò)停車檢修而更換的零部件之后,有些不配套、不穩(wěn)合、尚處在磨合期,或發(fā)生裝配錯(cuò)誤,也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障,甚至帶病運(yùn)行,這類故障也多處發(fā)生。日常維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或工作質(zhì)量差,甚至異物不慎掉入設(shè)備內(nèi),造成突發(fā)性事故,縮短設(shè)備檢修周期。一味追求高產(chǎn),常時(shí)間超負(fù)荷、超溫、超壓臨界狀態(tài)下工作,也是導(dǎo)致設(shè)備出故障原因之一,有時(shí)還釀成設(shè)備事故。設(shè)備運(yùn)行初期不易暴露的設(shè)備缺陷,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,有可能在運(yùn)行中期暴露出來(lái),諸如非易損件的疲勞、復(fù)合應(yīng)力的消耗、材料磨損、先天性缺陷的故障等等。
以上故障現(xiàn)象中,值得注意的是,故障發(fā)生除自身原因以外,人為因素占有較大的因素。建立必要的運(yùn)行檔案和維修臺(tái)帳,將各類故障原因消除在萌芽狀態(tài),保證長(zhǎng)周期安全、穩(wěn)定的運(yùn)行系統(tǒng)。
2.3設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障
化工生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)后期進(jìn)入了故障多發(fā)期,一方面設(shè)備經(jīng)多年的運(yùn)行和多頻次大、中、修的過(guò)程,零配件換件較多,如果檢修水平跟不上或檢測(cè)手段缺乏,加之主體周期性的運(yùn)行磨損,設(shè)備已不能達(dá)到設(shè)計(jì)出力的水平,另一方面長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備,各部位間隙和損耗,即使是不常維修的零件,也因老化和疲勞而降低運(yùn)行效率。這期間綜合效能的降低,除磨損、老化現(xiàn)象凸顯以外,機(jī)器各方面不確定的故障現(xiàn)象也多處發(fā)生,維修頻率、耗材成本不斷增加,甚至將考慮大修、更新或報(bào)廢。
3故障預(yù)防及維修控制措施分析
3.1故障預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)
預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)。即在機(jī)器運(yùn)行時(shí)對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),掌握機(jī)器的狀態(tài),根據(jù)生產(chǎn)需要制定維修計(jì)劃。它包含的內(nèi)容比較廣泛,諸如機(jī)械狀態(tài)量(力、位移、振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力和流量等)的監(jiān)測(cè),狀態(tài)特征參數(shù)變化的辨識(shí),機(jī)器發(fā)生振動(dòng)和機(jī)械損傷時(shí)的原因分析、振源判斷、故障防治,機(jī)械零部件使用期間的可靠性分析和剩余壽命的估計(jì)等,都屬于機(jī)器故障診斷的范疇。
近年來(lái),隨著相關(guān)領(lǐng)域理論、方法研究的不斷深入和發(fā)展,現(xiàn)代設(shè)備技術(shù)診斷學(xué)已逐步完善起來(lái),特別是傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,更為設(shè)備技術(shù)診斷學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
目前,設(shè)備診斷技術(shù)劃分了很多的分支,諸如振動(dòng)診斷技術(shù)、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、熱溫診斷技術(shù)、鐵譜診斷技術(shù)、估算預(yù)測(cè)技術(shù)、綜合診斷技術(shù)、診斷決策技術(shù)等。它們的實(shí)施包括幾個(gè)主要環(huán)節(jié):機(jī)械設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè);進(jìn)行信號(hào)處理,提取故障特征信息;確定故障類型和發(fā)生部位;對(duì)確定的故障做防治處理和控制。
3.2應(yīng)分步驟逐步實(shí)施
故障預(yù)防及維修的實(shí)施首先要求設(shè)備管理人員掌握盡量多的相關(guān)學(xué)科的基本理論和實(shí)用技術(shù),成為掌握現(xiàn)代檢測(cè)診斷技術(shù)的高級(jí)技術(shù)和管理復(fù)合型人才。這需要通過(guò)必要的理論和技術(shù)培訓(xùn),更需要實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累,是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。另一方面,實(shí)施方法和實(shí)用技術(shù)在各個(gè)企業(yè)有著不同的特點(diǎn),都需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐、總結(jié)、摸索和提高。因此,開(kāi)展初期應(yīng)分步驟有選擇地進(jìn)行,在有一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再逐步推廣。
3.3應(yīng)按裝置和設(shè)備的作用和影響程度,劃分級(jí)別,作好實(shí)施規(guī)劃
依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)、設(shè)備重要程度和監(jiān)測(cè)代價(jià)對(duì)設(shè)備確定恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方式、檢測(cè)部位、監(jiān)測(cè)周期。對(duì)不同設(shè)備實(shí)行不同等級(jí)和內(nèi)容的預(yù)防維修措施。一般情況下,按設(shè)備對(duì)生產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、維修工作計(jì)劃、相鄰工序、安全與環(huán)保、維修費(fèi)用等的影響程度確定其重點(diǎn)。再按重點(diǎn)劃分不同的管理等級(jí),按等級(jí)制定不同的標(biāo)準(zhǔn)。
除了上述重點(diǎn)原則外,作為設(shè)備管理或維修管理中的手段,利潤(rùn)原則和例外原則等管理手段同樣適用,圍繞故障預(yù)防及維修還要相應(yīng)制定各種嚴(yán)格的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括工藝順序、試驗(yàn)檢查標(biāo)準(zhǔn)、維修標(biāo)準(zhǔn)、更換標(biāo)準(zhǔn)及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。
3.4故障預(yù)防及維修技術(shù)實(shí)施控制
在技術(shù)實(shí)施方面,涉及到各類機(jī)電設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行條件、性能,各類測(cè)試技術(shù),信號(hào)處理技術(shù),監(jiān)測(cè)診斷技術(shù),信息的組織管理技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)等多學(xué)科的綜合技術(shù),因此它是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),要根據(jù)各種信息作出決策,進(jìn)行總體平衡,從而達(dá)到從規(guī)劃、實(shí)施、監(jiān)測(cè)、信息反饋、分析到總結(jié)歸檔的全過(guò)程管理。這樣一個(gè)技術(shù)實(shí)施要有全面人才的管理做基礎(chǔ),通過(guò)一個(gè)完整的組織機(jī)構(gòu)做保障,對(duì)于一個(gè)大型企業(yè),面對(duì)成千臺(tái)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)維修科學(xué)化、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)化。同時(shí)設(shè)備診斷技術(shù)必須在設(shè)備壽命周期的全過(guò)程中發(fā)揮作用。也就是說(shuō),如果僅僅是在設(shè)備壽命周期的全過(guò)程中的某一個(gè)特定時(shí)間,或只抓住某一個(gè)特定的故障和異常,就想作出對(duì)癥的診斷是困難的,或者不能取得實(shí)質(zhì)性的效果。因此,要依據(jù)設(shè)備的綜合管理理論,把設(shè)備的全過(guò)程作為診斷技術(shù)的應(yīng)用范圍。
結(jié)論
化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的,是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)設(shè)備初期故障如設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量方面、安裝質(zhì)量方面、工藝布置上的缺陷、工作人員技術(shù)不熟練設(shè)備;正常運(yùn)轉(zhuǎn)期故障如易發(fā)生在易損件或該換而未及時(shí)更換的零部件上,更換的零部件之后,有些不配套,日常維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或工作質(zhì)量差,常時(shí)間超負(fù)荷、超溫、超壓臨界狀態(tài)下工作非易損件的疲勞、復(fù)合應(yīng)力的消耗、材料磨損;設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障如因老化和疲勞而降低運(yùn)行效率進(jìn)行了分析。
闡述了化工設(shè)備故障診斷可靠性分析方法:故障樹的建造、故障樹的定性分析、故障樹的定量計(jì)算。并對(duì)故障預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ),分步驟逐步實(shí)施,按裝置和設(shè)備的作用和影響程度實(shí)施,故障預(yù)防及維修技術(shù)實(shí)施控制等進(jìn)行了研究。
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論文摘要:針對(duì)高壓電纜接頭故障進(jìn)行綜析,并就各類原因提出改進(jìn)措施和防范對(duì)策。
一、前言
在鐵路供電網(wǎng)路中交聯(lián)電纜接頭狀況,對(duì)供電安全是非常重要的。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明,在大多數(shù)情況下是可以隨電纜長(zhǎng)期等效使用的。交聯(lián)電纜由于載流能力強(qiáng),電流密度大,對(duì)導(dǎo)體連接質(zhì)量要求就更為嚴(yán)格。對(duì)接頭所要求機(jī)械的電氣的條件越來(lái)越高,特別是輸配電電纜,各種接頭將經(jīng)受很大的熱應(yīng)力和較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的短路電流的影響。
所以,交聯(lián)電纜附件也不是附屬的,更不是次要的部件,它與電纜是同等重要,是必不可少的部件,也是與安全運(yùn)行密切相關(guān)的關(guān)鍵產(chǎn)品。
二、交聯(lián)電纜接頭故障原因綜析
交聯(lián)電纜接頭故障原因,由于電纜附件種類、形式、規(guī)格、質(zhì)量以及施工人員技術(shù)水平高低等因素的影響,表現(xiàn)出不同的現(xiàn)象。另外,電纜接頭運(yùn)行方式和條件各異,致使交聯(lián)電纜接頭發(fā)生故障的原因各不相同。交聯(lián)電纜允許在較高溫度下運(yùn)行,對(duì)電纜接頭的要求較高,使接頭發(fā)熱問(wèn)題就顯得更為突出。接觸電阻過(guò)大,溫升加快,發(fā)熱大于散熱促使接頭的氧化膜加厚,氧化膜加厚又使接觸電阻更大,溫升更快。如此惡性循環(huán),使接頭的絕緣層破壞,形成相間短路,引起爆炸燒毀。由此可見(jiàn),接觸電阻增大、接頭發(fā)熱是造成電纜故障的主要原因。造成接觸電阻增大的原因有以下幾點(diǎn):
1、工藝不良。主要是指電纜接頭施工人員在導(dǎo)體連接前后的施工工藝。
2、連接金具接觸面處理不好。無(wú)論是接線端子或連接管,由于生產(chǎn)或保管的條件影響,管體內(nèi)壁常有雜質(zhì)、毛刺和氧化層存在,這些不為人們重視的缺陷,對(duì)導(dǎo)體連接質(zhì)量有著重要影響。特別是鋁表面極易生成一層堅(jiān)硬而又絕緣的氧化鋁薄膜,使鋁導(dǎo)體的連接要比銅導(dǎo)體的連接增加不少難度,工藝技術(shù)的要求也要高得多。不嚴(yán)格按工藝要求操作,就會(huì)造成連接處達(dá)不到規(guī)定的電氣和機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)際運(yùn)行證明,當(dāng)壓接金具與導(dǎo)線的接觸表面愈清潔,在接頭溫度升高時(shí),所產(chǎn)生的氧化膜就愈薄,接觸電阻Rt就愈小。
3、導(dǎo)體損傷。交聯(lián)絕緣層強(qiáng)度較大剝切困難,環(huán)切時(shí)施工人員用電工刀環(huán)剝,有時(shí)用鋼鋸環(huán)切深痕,因掌握不好而使導(dǎo)線損傷。在線芯彎曲和壓接蠕動(dòng)時(shí),會(huì)造成受傷處導(dǎo)體損傷加劇或斷裂,壓接完畢不易發(fā)現(xiàn),因截面減小而引起發(fā)熱嚴(yán)重。
4、導(dǎo)體連接時(shí)線芯不到位。導(dǎo)體連接時(shí)絕緣剝切長(zhǎng)度要求壓接金具孔深加5mm,但因零件孔深不標(biāo)準(zhǔn),易造成剝切長(zhǎng)度不夠,或因壓接時(shí)串位使導(dǎo)線端部形成空隙,僅靠金具壁厚導(dǎo)通,致使接觸電阻Rt增大,發(fā)熱量增加。
5、壓力不夠。現(xiàn)今有關(guān)資料在制作接頭工藝及標(biāo)準(zhǔn)圖中只提到電纜連接時(shí)每端的壓坑數(shù)量,而沒(méi)有詳述壓接面積和壓接深度。施工人員按要求壓夠壓坑數(shù)量,效果如何無(wú)法確定。不論是哪種形式的壓力連接,接頭電阻主要是接觸電阻,而接觸電阻的大小與接觸力的大小和實(shí)際接觸面積的多少有關(guān),還與使用壓接工具的出力噸位有關(guān)。
6、壓接機(jī)具壓力不足。壓接機(jī)具生產(chǎn)廠家較多,管理混亂,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),有些機(jī)械壓鉗,壓坑不僅窄小,而且壓接到位后上下壓模不能吻合;還有一些廠家購(gòu)買或生產(chǎn)國(guó)外類型壓鉗,由于執(zhí)行的是國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),與國(guó)產(chǎn)導(dǎo)線標(biāo)稱截面不適應(yīng),壓接質(zhì)量難以保證。
7、連接金具空隙大?,F(xiàn)在,多數(shù)單位交聯(lián)電纜接頭使用的連接金具,還是油紙電纜按扇型導(dǎo)線生產(chǎn)的端子和壓接管。從理論上講圓型和扇型線芯的有效截面是一樣的,但從運(yùn)行實(shí)際比較,二者的壓接效果相差甚遠(yuǎn)。由于交聯(lián)電纜導(dǎo)體是緊絞的圓型線芯,與常用的金具內(nèi)徑有較大的空隙,壓接后達(dá)不到足夠的壓縮力。接觸電阻Tt與施加壓力成反比,因此將導(dǎo)致Rt增大。
8、產(chǎn)品質(zhì)量差。假冒偽劣金具不僅材質(zhì)不純,外觀粗糙,壓后易出現(xiàn)裂紋,而且規(guī)格不標(biāo)準(zhǔn),有效截面與正品相差很大,根本達(dá)不到壓接質(zhì)量要求;在正常情況下運(yùn)行發(fā)熱嚴(yán)重,負(fù)荷稍有波動(dòng)必然發(fā)生故障。
9、截面不足。以ZQ-3×240油紙銅芯電纜和YJV22-3×150交聯(lián)銅芯電纜為例,在環(huán)境溫度為25℃時(shí),將交聯(lián)電纜與油紙電纜的允許載流量進(jìn)行比較得出的結(jié)論是:ZQ2一3×240油紙銅芯電纜可用YJV22-3×150交聯(lián)銅芯電纜替代。因?yàn)閅JV22-3×150交聯(lián)電纜的允許載流量為476A;而ZQ2-3×240油紙電纜的允許載流量為420A還超出47A。如果用允許載流量計(jì)算,150平方毫米交聯(lián)電纜與240平方毫米油紙電纜基本相同,或者說(shuō)150平方毫米交聯(lián)電纜應(yīng)用240平方毫米的金具連接才能正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)連接金具截面不足將是交聯(lián)電纜接頭發(fā)熱嚴(yán)重的一個(gè)重要原因。
10、散熱不好。繞包式接頭和各種澆鑄式接頭,不僅繞包絕緣較電纜交聯(lián)絕緣層為厚,而且外殼內(nèi)還注有混合物,就是最小型式的熱縮接頭,其絕緣和保護(hù)層還比電纜本體增加一倍多,這樣無(wú)論何種型式的接頭均存在散熱難度?,F(xiàn)行各種接頭的絕緣材料耐熱性能較差,J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過(guò)75℃;J-30也才達(dá)90℃;熱縮材料的使用條件為-50~100℃。當(dāng)電纜在正常負(fù)荷運(yùn)行時(shí),接頭內(nèi)部的溫度可達(dá)100℃;當(dāng)電纜滿負(fù)荷時(shí),電纜芯線溫度達(dá)到90℃,接頭溫度會(huì)達(dá)140℃左右,當(dāng)溫度再升高時(shí),接頭處的氧化膜加厚,接觸電阻Tt隨之加大,在一定通電時(shí)間的作用下,接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物,導(dǎo)致故障發(fā)生。
三、技術(shù)改進(jìn)措施
綜上所述增加連接金具接點(diǎn)的壓力、降低運(yùn)行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進(jìn)連接金具的結(jié)構(gòu)尺寸、選用優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的附件、嚴(yán)格施工工藝是降低接觸電阻Rt的幾個(gè)關(guān)鍵周素。提高交聯(lián)電纜接頭質(zhì)量的對(duì)策由于交聯(lián)電纜接頭所處的環(huán)境和運(yùn)行方式不同,所連接的電氣設(shè)備及位置不同,電纜附件在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及安裝工藝方面有很大的選擇余地,但各類附件所具備的基本性能是一致的。所以,應(yīng)從以下幾方面來(lái)提高接頭質(zhì)量:
1、選用技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠、能適應(yīng)所使用的環(huán)境和條件的電纜附件。對(duì)假冒偽劣產(chǎn)品必須堅(jiān)決抵制,對(duì)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品應(yīng)重點(diǎn)試驗(yàn),不斷總結(jié)提高,逐年逐步推廣應(yīng)用。
2、采用材質(zhì)優(yōu)良、規(guī)格、截面符合要求,能安全可靠運(yùn)行的連接金具。對(duì)于接線端子,應(yīng)盡可能選用堵油型,因?yàn)檫@種端子一般截面較大,能減小發(fā)熱,而且還能有效的解決防潮密封。連接管應(yīng)采用紫銅棒或1#鋁車制加工,規(guī)格尺寸應(yīng)同交聯(lián)電纜線芯直徑配合為好。
3、選用壓接噸位大、模具吻合好、壓坑面積足、壓接效果能滿足技術(shù)要求的壓接機(jī)具。做好壓接前的截面處理,并涂敷導(dǎo)電膏。
4、培訓(xùn)技術(shù)有素、工藝熟練、工作認(rèn)真負(fù)責(zé),能勝任電纜施工安裝和運(yùn)行維護(hù)的電纜技工。提高施工人員對(duì)交聯(lián)電纜的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)對(duì)交聯(lián)電纜附件特性的了解。研究技術(shù),改進(jìn)工藝,制定施工規(guī)范,加強(qiáng)質(zhì)量控制,保證安全運(yùn)行。
四、結(jié)束語(yǔ)
電子束爐按正常程序操作熔煉鉭金屬時(shí),40KV高壓電源突然斷電,操作面板上出現(xiàn)報(bào)警顯示:“HvTransformerBUCHHOLZ”(高壓變壓器瓦斯繼電保護(hù)動(dòng)作)。打開(kāi)變壓器的放氣閥放氣,報(bào)警消失,此時(shí)變壓器能產(chǎn)生40kv直流電壓,但高壓既不能保持又不能帶負(fù)載,2到3分鐘后,同樣的報(bào)警信號(hào)再次出現(xiàn),變壓器主回路電源斷開(kāi),停止工作。
2故障檢查
2.1變壓器的外部檢查
(1)檢查油枕內(nèi)和充油套管內(nèi)油面的高度,發(fā)現(xiàn)油位正常,封閉處無(wú)滲漏油現(xiàn)象;
(2)檢查變壓器的響聲,發(fā)現(xiàn)噪音稍大,但未有異常聲音出現(xiàn);
(3)檢查變壓器的絕緣套管及瓷瓶,未發(fā)現(xiàn)有破損裂紋及放電燒傷痕跡;
(4)檢查一、二次母線,接頭接觸良好,不過(guò)熱,外殼接地良好;
(5)檢查呼吸器,氣路暢通,硅膠的顏色為淡紅色,吸潮未達(dá)到飽和。
2.2變壓器負(fù)荷檢查
(1)用鉗形電流表測(cè)量變壓器空載時(shí)一次繞組的三相空載電流,A相:IA=160.8A;B相:IB=55.8A;C相:IC=5.7A。
(2)故障發(fā)生時(shí),用紅外線測(cè)溫儀測(cè)量變壓器外殼不同區(qū)域的溫度,溫度為55℃左右,一分鐘溫升超過(guò)5℃。
2.3氣相色譜分析檢查
采集變壓器本體油、瓦斯油、瓦斯氣進(jìn)行氣相色譜分析檢查,結(jié)果見(jiàn)表1。
本體油瓦斯油瓦斯氣
氫11091710373350
氧211652119021345
一氧化碳21016528235
二氧化碳53011458570
甲烷309.53284.512659
乙烷38.5947.56592
乙烯535.511309.514516
乙炔380.339860.020725.0
總烴1264.019528.054492.0
表1油樣氣相色譜分析表
3故障現(xiàn)象及分析
變壓器的故障一般分為電路故障和磁路故障。常見(jiàn)的電路故障有線圈絕緣老化、受潮,材料質(zhì)量及制造工藝不良,二次系統(tǒng)短路引起的故障等。磁路故障常見(jiàn)的有硅鋼片短路、穿芯螺絲與鐵芯間的絕緣損壞以及鐵芯接地不良引起的放電等。
3.1三相電流不平衡
當(dāng)變壓器二次繞組開(kāi)路,一次繞組施加額定頻率的額定電壓時(shí),一次繞組中的電流稱空載電流I0。通常I0與額定電流IN的關(guān)系可表示為:
i0%=(I0/IN)*100=1-3%
該變壓器的額定電流為577A,空載電流I0應(yīng)在5.77A到17.3A之間,而實(shí)測(cè)的一次繞組三相空載電流IA=160.8A,IB=55.8A,IC=5.7A。三相電流極大的不平衡,初步推斷為變壓器繞組局部發(fā)生匝間和層間短路,產(chǎn)生很大的短路電流。
3.2變壓器油溫不斷升高
油溫不斷升高可能由以下幾個(gè)方面引起:
(1)渦流使鐵芯長(zhǎng)期過(guò)熱而引起硅鋼片間的絕緣破壞,鐵損增大,油溫升高;
(2)穿芯螺絲絕緣破壞后,與硅鋼片短接,有很大的電流通過(guò),使螺絲發(fā)熱,油溫升高;
(3)繞組局部發(fā)生匝間和層間短路,二次線路上有大電阻短路等,也會(huì)使油溫升高。
3.3瓦斯繼電保護(hù)動(dòng)作
瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù),它能監(jiān)視變壓器內(nèi)部發(fā)生的大部分故障。繼電保護(hù)動(dòng)作的原因有以下幾個(gè)方面:
(1)濾油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密,致使空氣進(jìn)入變壓器;
(2)變壓器內(nèi)部故障、短路,產(chǎn)生少量的氣體;
(3)保護(hù)裝置二次回路故障。
外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有異?,F(xiàn)象,應(yīng)查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)。從表1瓦斯氣體中氫、一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w含量劇增,說(shuō)明變壓器內(nèi)部有故障。氣體顏色為灰色和黑色,有焦油味,則說(shuō)明油因過(guò)熱分解或油內(nèi)層發(fā)生過(guò)閃絡(luò)故障。
上述分析對(duì)變壓器內(nèi)的潛伏性故障還不能作出正確的判斷,還需要結(jié)合氣相色譜法判斷:
從表1中可以看出氫、烴類含量急劇增加,而一氧化碳,二氧化碳含量增加也不大,這就表明了變壓器裸金屬方面及固體絕緣物(木質(zhì)、紙、紙板)的過(guò)熱性故障不存在;甲烷,乙烷,乙烯氣體有所增加,而乙炔含量很高,這表明變壓器內(nèi)出現(xiàn)過(guò)電弧放電,使油分解而產(chǎn)生乙烷、乙烯和乙炔,可能為繞組匝間和層間短路放電性故障導(dǎo)致。為更加明確故障點(diǎn),需要對(duì)變壓器進(jìn)行吊芯檢查。
4吊芯檢查與維修
拆開(kāi)變壓器,用20噸吊車吊出變壓器芯部作如下檢查:
(1)用萬(wàn)用表依次測(cè)量一、二次繞組每個(gè)線圈對(duì)地的絕緣情況,發(fā)現(xiàn)一次繞組U、V相線圈與地及鐵芯接通,其他線圈絕緣良好。
(2)用萬(wàn)用表測(cè)量硅鋼片間、穿芯螺絲與鐵芯間的絕緣良好,鐵芯接地良好。
(3)檢查保護(hù)裝置二次回路,將保護(hù)開(kāi)關(guān)、保護(hù)線路及整流阻容作檢查,全部良好。
通過(guò)檢查與分析,斷定變壓器故障為一次繞組U、V相線圈絕緣層損懷,匝間短路放電、油過(guò)熱分解使瓦斯繼電保護(hù)動(dòng)作,斷開(kāi)變壓器主回路電源。聯(lián)系變壓器生產(chǎn)廠家德國(guó)MUNK公司,定購(gòu)兩組線圈,各種費(fèi)用總計(jì)25萬(wàn)元人民幣。更換兩組線圈后,由國(guó)內(nèi)變壓器生產(chǎn)廠家對(duì)油進(jìn)行過(guò)濾、干燥處理,對(duì)變壓器芯部作24小時(shí)的烘干處理。安裝調(diào)試后,變壓器恢復(fù)正常工作。
5結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述分析,可以發(fā)現(xiàn)變壓器油樣氣相色譜分析報(bào)告中的氫、烴類含量急劇增加,乙炔含量很高,一次繞組空載電流不平衡,油溫不斷升高等現(xiàn)象。所有這些都說(shuō)明變壓器內(nèi)部出現(xiàn)了繞組匝間和層間短路的放電性故障。本文介紹的故障檢查與分析方法簡(jiǎn)單、實(shí)用、成本低廉,為單位節(jié)約資金約20萬(wàn)元,值得同行業(yè)用戶借鑒。
關(guān)鍵詞:110KV變電所10KV開(kāi)關(guān)柜合主變差動(dòng)保護(hù)故障實(shí)例
1110KV變電所10KV開(kāi)關(guān)柜合
1.1基本情況
我局110KV變電所原有主變一臺(tái),容量為2萬(wàn)千伏安。35KV三回出線,10KV八回出線。其中10KV配電系統(tǒng)采用的開(kāi)關(guān)型號(hào)為SN10-10II型少油斷路器,配CD10型直流電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。10KV線路配置了電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù),10KV10#開(kāi)關(guān)對(duì)城關(guān)大部分地區(qū)的負(fù)荷供電。
1.2現(xiàn)象
10KV10#開(kāi)關(guān),自89年投運(yùn)后,運(yùn)行情況較好。隨著城關(guān)地區(qū)的負(fù)荷迅速上升,配變的容量不斷增大。至九四年初,該開(kāi)關(guān)出現(xiàn)拒合現(xiàn)象,即該開(kāi)關(guān)在合閘時(shí),發(fā)出連續(xù)的跳合聲響,而后開(kāi)關(guān)有時(shí)能合上,有時(shí)不能合上。運(yùn)行人員開(kāi)出“開(kāi)關(guān)跳躍”的缺陷通知單,局領(lǐng)導(dǎo)要求生技部門組織人員進(jìn)行消缺。
1.3原因分析
該該臺(tái)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)的現(xiàn)象,對(duì)其定性分析如下:根據(jù)缺陷通知單的內(nèi)容“開(kāi)關(guān)跳躍”,對(duì)10KV10#開(kāi)關(guān)的控制和保護(hù)回路進(jìn)行了測(cè)試和檢查,排除了“開(kāi)關(guān)跳躍”的可能。若開(kāi)關(guān)存在跳躍,首選線路存在永久性相間短路故障,再則控制開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)焊死或控制開(kāi)關(guān)在合閘位置卡死,不能復(fù)位。這兩個(gè)條件都滿足的情況下“開(kāi)關(guān)跳躍”才會(huì)出現(xiàn)。我們通過(guò)分析,這兩個(gè)條件都不具備,幫排除“開(kāi)關(guān)跳躍”的可能性。再次對(duì)該開(kāi)關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)和檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常,繼電保護(hù)人員再次對(duì)開(kāi)關(guān)的控制和保護(hù)回路進(jìn)行檢查,也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但該開(kāi)關(guān)在恢復(fù)運(yùn)行時(shí),拒合現(xiàn)象仍然存在。
通過(guò)仔細(xì)分析現(xiàn)場(chǎng)情況,發(fā)現(xiàn)該故障可能與保護(hù)裝置動(dòng)作有關(guān)。因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)拒合時(shí),發(fā)現(xiàn)過(guò)流信號(hào)掉牌,但運(yùn)行人員認(rèn)為掉牌是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)柜(GG-1A)振動(dòng)較大引起的(以前發(fā)現(xiàn)過(guò)類似現(xiàn)象)。為此,繼保人員重新檢查控制和保護(hù)回路,終于發(fā)現(xiàn)了10#開(kāi)關(guān)的過(guò)流保護(hù)沒(méi)有時(shí)限。過(guò)電流保護(hù)時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合常開(kāi)接點(diǎn)沒(méi)有接入回路,而把瞬動(dòng)常開(kāi)接點(diǎn)接入了回路。正、誤電路如下圖1、2所示。
把時(shí)間繼電器接點(diǎn)改接后,開(kāi)關(guān)恢復(fù)運(yùn)行,一切正常,拒合現(xiàn)象消失。
開(kāi)關(guān)雖然恢復(fù)了運(yùn)行,但造成開(kāi)關(guān)拒合的原因是什么呢?我們分析認(rèn)為應(yīng)該是開(kāi)關(guān)合閘時(shí)的沖擊電流。在該臺(tái)開(kāi)關(guān)剛投入運(yùn)行時(shí),雖然過(guò)電流保護(hù)回路接線錯(cuò)誤,但由于該線路較短、負(fù)荷較小,合閘時(shí)的沖擊電流啟動(dòng)不了過(guò)電流保護(hù)裝置。但當(dāng)城關(guān)地區(qū)的負(fù)荷不斷增加,配變?nèi)萘坎粩嘣龃螅_(kāi)關(guān)合閘時(shí)的沖擊電流也隨之增大,當(dāng)該電流增至能啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)裝置時(shí),開(kāi)關(guān)在合閘時(shí)保護(hù)動(dòng)作,將開(kāi)關(guān)跳開(kāi),出現(xiàn)開(kāi)關(guān)拒合。但隨著運(yùn)行方式的改變,使合閘沖擊電流減小,開(kāi)關(guān)又能合上閘。當(dāng)我們把回路改接后,定值雖然不能完全躲過(guò)合閘時(shí)的沖擊電流,但從時(shí)限上,保護(hù)裝置完全可以躲過(guò)該沖擊電流。
1.4吸取的教訓(xùn)
10KV10#開(kāi)關(guān)的拒合現(xiàn)象,幾經(jīng)努力,終于得到解決,同時(shí)也從中得到深刻的教訓(xùn)。
1.4.1運(yùn)行人員素質(zhì)需進(jìn)一步提高,加強(qiáng)對(duì)問(wèn)題的分析判斷能力,要做到匯報(bào)準(zhǔn)確。
1.4.2安裝驗(yàn)收把關(guān)要嚴(yán)。
1.4.3繼保人員在對(duì)裝置作整組試驗(yàn)時(shí)方法不當(dāng),數(shù)次試驗(yàn)都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常,工作不到位。
2城關(guān)110KV變電所主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)
2.1基本情況
城關(guān)110KV變電所是岳西縣的樞紐變電所。一期工程上20000KVA主變一臺(tái),電壓等級(jí)為110KV/35KV/10KV,35KV側(cè)為單母線接線方式。10KV側(cè)為單母線分段帶旁路接線方式。為滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的需要,于99年第四季度上二期工程,增加一臺(tái)主變,其容易為10000KVA。主變保護(hù)采用南京自動(dòng)化設(shè)備總廠生產(chǎn)的CST231型微機(jī)保護(hù),35KV側(cè)單獨(dú)供一條線路運(yùn)行。
2.2事故現(xiàn)象及原因分析
二期工程竣工后,于2000年5月29日投入主變?cè)囘\(yùn)行。合上主變110KV側(cè)開(kāi)關(guān),主變空載運(yùn)行二十四小時(shí)無(wú)任何異?,F(xiàn)象,再投入35KV側(cè)開(kāi)關(guān)帶線路運(yùn)行時(shí),主變差動(dòng)保護(hù)運(yùn)作。微機(jī)打印的事故報(bào)告顯示,B相差動(dòng)保護(hù)出口,動(dòng)作值0.81,大于整定值0.8。
根據(jù)運(yùn)行記錄,主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí),其保護(hù)范圍內(nèi)未出現(xiàn)任何異常,經(jīng)初步分析為CT極性接錯(cuò)。經(jīng)檢查證實(shí)極性接反,改正后再次投入主變110KV側(cè),35KV側(cè)開(kāi)關(guān)試運(yùn)行(10KV側(cè)不投)。當(dāng)35KV側(cè)所帶負(fù)荷增加到約620KW時(shí),差動(dòng)保護(hù)發(fā)出差流越限告警信號(hào)。該信號(hào)是延時(shí)5秒發(fā)出,表明回路存在較大不平衡電流,其值已大于0.2A的告警整定值,怎么會(huì)出現(xiàn)如此大的不平衡電流?在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量和檢查,均未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。因此,對(duì)不平衡電流進(jìn)行計(jì)算,如圖3所示:
當(dāng)P為額定負(fù)荷時(shí),計(jì)算差動(dòng)不平衡電流Ibp=0.01A<<0.2A。現(xiàn)當(dāng)P=620KW時(shí),關(guān)勞動(dòng)能力不平衡電流Ibp就達(dá)到0.2A,判斷可能是有關(guān)參數(shù)出錯(cuò)。為此,重新檢查主變保護(hù)的定值輸入情況,發(fā)現(xiàn)35KV側(cè)差動(dòng)平衡系數(shù)Kpm=1.39,該值是把35KV側(cè)CT變比誤認(rèn)為是400/5造成的,而35KV側(cè)CT實(shí)際變比為200/5。更正后,投入主變運(yùn)行正常。
化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的,是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。為使企業(yè)創(chuàng)造安全、穩(wěn)產(chǎn)的良好環(huán)境,最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化,必須加強(qiáng)企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)代化。設(shè)備管理是一門科學(xué),在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的一生中,大體分為設(shè)備運(yùn)行的初級(jí)階段,正常投產(chǎn)中期運(yùn)行階段和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后期三個(gè)階段。設(shè)備在每次進(jìn)行大修或中修后,也同樣存在以上三個(gè)階段的過(guò)程,經(jīng)多年的實(shí)踐和管理經(jīng)驗(yàn),每個(gè)階段故障發(fā)生和預(yù)防又都具有其規(guī)律性和特點(diǎn)。
2化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律分析
2.1投運(yùn)初期故障的產(chǎn)生
設(shè)備經(jīng)安裝,最初投入運(yùn)行后,雖已經(jīng)過(guò)技術(shù)鑒定和驗(yàn)收,但初期故障總是不同程度的反映出來(lái),少則一個(gè)月,多則幾個(gè)月,甚至一年,其表現(xiàn)為:
設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量方面:如設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和性能,零部件加工、材料的選用缺陷,操作人員對(duì)設(shè)備、結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)掌握和認(rèn)知程度,以及現(xiàn)場(chǎng)操作人員誤操作導(dǎo)致設(shè)備故障。裝質(zhì)量方面:設(shè)備安裝質(zhì)量是企業(yè)內(nèi)技術(shù)管理、人員素質(zhì)、綜合效能、計(jì)量檢測(cè)手段等諸多因素的綜合反映。要注重設(shè)備安裝人員的素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這是預(yù)防初期設(shè)備故障的重要環(huán)節(jié)。
工藝布置上的缺陷:由于布局不合理,它可能導(dǎo)致設(shè)備有形磨損的加快發(fā)展而造成設(shè)備故障;有些時(shí)候因工藝上的問(wèn)題使設(shè)備的工作性能和環(huán)境發(fā)生變化,也可導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞,這樣的實(shí)例發(fā)生過(guò)多次。工作人員技術(shù)不熟練:現(xiàn)場(chǎng)操作設(shè)備基本的“四懂三會(huì)”沒(méi)掌握,甚至不按規(guī)程操作,也是導(dǎo)致設(shè)備投產(chǎn)初期易出現(xiàn)故障的原因之一。產(chǎn)生這類故障的原因往往是由于誤操作或違章的行為造成。
2.2設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中期的故障因素
在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,零部件經(jīng)過(guò)一段磨合期后,初期故障已基本排除,現(xiàn)場(chǎng)操作人員水平也逐步提高,并且基本掌握了每臺(tái)設(shè)備的特性、原理和性能,故障率明顯降低,即便如此,設(shè)備的運(yùn)行還會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題,例如:
故障易發(fā)生在易損件或該換而未及時(shí)更換的零部件上,因每臺(tái)設(shè)備所有靜、動(dòng)零部件密封、軸承等磨損件都具有使用周期和壽命,運(yùn)行中的中期設(shè)備已逐步接近此項(xiàng)指標(biāo)。經(jīng)過(guò)停車檢修而更換的零部件之后,有些不配套、不穩(wěn)合、尚處在磨合期,或發(fā)生裝配錯(cuò)誤,也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障,甚至帶病運(yùn)行,這類故障也多處發(fā)生。日常維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或工作質(zhì)量差,甚至異物不慎掉入設(shè)備內(nèi),造成突發(fā)性事故,縮短設(shè)備檢修周期。一味追求高產(chǎn),常時(shí)間超負(fù)荷、超溫、超壓臨界狀態(tài)下工作,也是導(dǎo)致設(shè)備出故障原因之一,有時(shí)還釀成設(shè)備事故。設(shè)備運(yùn)行初期不易暴露的設(shè)備缺陷,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,有可能在運(yùn)行中期暴露出來(lái),諸如非易損件的疲勞、復(fù)合應(yīng)力的消耗、材料磨損、先天性缺陷的故障等等。
以上故障現(xiàn)象中,值得注意的是,故障發(fā)生除自身原因以外,人為因素占有較大的因素。建立必要的運(yùn)行檔案和維修臺(tái)帳,將各類故障原因消除在萌芽狀態(tài),保證長(zhǎng)周期安全、穩(wěn)定的運(yùn)行系統(tǒng)。
2.3設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障
化工生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)后期進(jìn)入了故障多發(fā)期,一方面設(shè)備經(jīng)多年的運(yùn)行和多頻次大、中、修的過(guò)程,零配件換件較多,如果檢修水平跟不上或檢測(cè)手段缺乏,加之主體周期性的運(yùn)行磨損,設(shè)備已不能達(dá)到設(shè)計(jì)出力的水平,另一方面長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備,各部位間隙和損耗,即使是不常維修的零件,也因老化和疲勞而降低運(yùn)行效率。這期間綜合效能的降低,除磨損、老化現(xiàn)象凸顯以外,機(jī)器各方面不確定的故障現(xiàn)象也多處發(fā)生,維修頻率、耗材成本不斷增加,甚至將考慮大修、更新或報(bào)廢。
3故障預(yù)防及維修控制措施分析
3.1故障預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)
預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)。即在機(jī)器運(yùn)行時(shí)對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),掌握機(jī)器的狀態(tài),根據(jù)生產(chǎn)需要制定維修計(jì)劃。它包含的內(nèi)容比較廣泛,諸如機(jī)械狀態(tài)量(力、位移、振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力和流量等)的監(jiān)測(cè),狀態(tài)特征參數(shù)變化的辨識(shí),機(jī)器發(fā)生振動(dòng)和機(jī)械損傷時(shí)的原因分析、振源判斷、故障防治,機(jī)械零部件使用期間的可靠性分析和剩余壽命的估計(jì)等,都屬于機(jī)器故障診斷的范疇。
近年來(lái),隨著相關(guān)領(lǐng)域理論、方法研究的不斷深入和發(fā)展,現(xiàn)代設(shè)備技術(shù)診斷學(xué)已逐步完善起來(lái),特別是傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,更為設(shè)備技術(shù)診斷學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
目前,設(shè)備診斷技術(shù)劃分了很多的分支,諸如振動(dòng)診斷技術(shù)、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、熱溫診斷技術(shù)、鐵譜診斷技術(shù)、估算預(yù)測(cè)技術(shù)、綜合診斷技術(shù)、診斷決策技術(shù)等。它們的實(shí)施包括幾個(gè)主要環(huán)節(jié):機(jī)械設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè);進(jìn)行信號(hào)處理,提取故障特征信息;確定故障類型和發(fā)生部位;對(duì)確定的故障做防治處理和控制。
3.2應(yīng)分步驟逐步實(shí)施
故障預(yù)防及維修的實(shí)施首先要求設(shè)備管理人員掌握盡量多的相關(guān)學(xué)科的基本理論和實(shí)用技術(shù),成為掌握現(xiàn)代檢測(cè)診斷技術(shù)的高級(jí)技術(shù)和管理復(fù)合型人才。這需要通過(guò)必要的理論和技術(shù)培訓(xùn),更需要實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累,是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。另一方面,實(shí)施方法和實(shí)用技術(shù)在各個(gè)企業(yè)有著不同的特點(diǎn),都需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐、總結(jié)、摸索和提高。因此,開(kāi)展初期應(yīng)分步驟有選擇地進(jìn)行,在有一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再逐步推廣。
3.3應(yīng)按裝置和設(shè)備的作用和影響程度,劃分級(jí)別,作好實(shí)施規(guī)劃
依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)、設(shè)備重要程度和監(jiān)測(cè)代價(jià)對(duì)設(shè)備確定恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方式、檢測(cè)部位、監(jiān)測(cè)周期。對(duì)不同設(shè)備實(shí)行不同等級(jí)和內(nèi)容的預(yù)防維修措施。一般情況下,按設(shè)備對(duì)生產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、維修工作計(jì)劃、相鄰工序、安全與環(huán)保、維修費(fèi)用等的影響程度確定其重點(diǎn)。再按重點(diǎn)劃分不同的管理等級(jí),按等級(jí)制定不同的標(biāo)準(zhǔn)。
除了上述重點(diǎn)原則外,作為設(shè)備管理或維修管理中的手段,利潤(rùn)原則和例外原則等管理手段同樣適用,圍繞故障預(yù)防及維修還要相應(yīng)制定各種嚴(yán)格的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括工藝順序、試驗(yàn)檢查標(biāo)準(zhǔn)、維修標(biāo)準(zhǔn)、更換標(biāo)準(zhǔn)及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。
3.4故障預(yù)防及維修技術(shù)實(shí)施控制
在技術(shù)實(shí)施方面,涉及到各類機(jī)電設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行條件、性能,各類測(cè)試技術(shù),信號(hào)處理技術(shù),監(jiān)測(cè)診斷技術(shù),信息的組織管理技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)等多學(xué)科的綜合技術(shù),因此它是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),要根據(jù)各種信息作出決策,進(jìn)行總體平衡,從而達(dá)到從規(guī)劃、實(shí)施、監(jiān)測(cè)、信息反饋、分析到總結(jié)歸檔的全過(guò)程管理。這樣一個(gè)技術(shù)實(shí)施要有全面人才的管理做基礎(chǔ),通過(guò)一個(gè)完整的組織機(jī)構(gòu)做保障,對(duì)于一個(gè)大型企業(yè),面對(duì)成千臺(tái)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)維修科學(xué)化、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)化。同時(shí)設(shè)備診斷技術(shù)必須在設(shè)備壽命周期的全過(guò)程中發(fā)揮作用。也就是說(shuō),如果僅僅是在設(shè)備壽命周期的全過(guò)程中的某一個(gè)特定時(shí)間,或只抓住某一個(gè)特定的故障和異常,就想作出對(duì)癥的診斷是困難的,或者不能取得實(shí)質(zhì)性的效果。因此,要依據(jù)設(shè)備的綜合管理理論,把設(shè)備的全過(guò)程作為診斷技術(shù)的應(yīng)用范圍。
結(jié)論
化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的,是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)設(shè)備初期故障如設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量方面、安裝質(zhì)量方面、工藝布置上的缺陷、工作人員技術(shù)不熟練設(shè)備;正常運(yùn)轉(zhuǎn)期故障如易發(fā)生在易損件或該換而未及時(shí)更換的零部件上,更換的零部件之后,有些不配套,日常維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或工作質(zhì)量差,常時(shí)間超負(fù)荷、超溫、超壓臨界狀態(tài)下工作非易損件的疲勞、復(fù)合應(yīng)力的消耗、材料磨損;設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障如因老化和疲勞而降低運(yùn)行效率進(jìn)行了分析。
闡述了化工設(shè)備故障診斷可靠性分析方法:故障樹的建造、故障樹的定性分析、故障樹的定量計(jì)算。并對(duì)故障預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ),分步驟逐步實(shí)施,按裝置和設(shè)備的作用和影響程度實(shí)施,故障預(yù)防及維修技術(shù)實(shí)施控制等進(jìn)行了研究。
論文關(guān)鍵詞:化工設(shè)備故障;規(guī)律;預(yù)防措施
論文摘要:對(duì)化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律必要性進(jìn)行了分析,對(duì)化工設(shè)備投運(yùn)初期的設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量、安裝質(zhì)量、工藝布置,設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中期故障發(fā)生因素、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障和規(guī)律進(jìn)行了研究。闡述了化工設(shè)備故障診斷可靠性分析方法并提出了故障預(yù)防及維修控制措施。
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關(guān)鍵詞:水輪電機(jī)轉(zhuǎn)子;接地;故障分析
發(fā)電機(jī)在運(yùn)行工作中,故障出現(xiàn)在所難免。因此,對(duì)其做到到位的修理維護(hù)是一項(xiàng)重要工作。由于水輪電機(jī)的使用老化,和一些其它有效的科學(xué)維護(hù)缺乏,使發(fā)電機(jī)本身遺漏故障或質(zhì)量問(wèn)題存在,都會(huì)發(fā)生出現(xiàn)水輪機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障問(wèn)題。因此,合理掌握高效水輪電機(jī)維護(hù),有力保障發(fā)電機(jī)快速、高效工作。
一、轉(zhuǎn)子接地原因及可能后果
水輪發(fā)電機(jī)在正常的運(yùn)行工作中,其轉(zhuǎn)子不但要承受著電場(chǎng)的電壓,而且還要承受電磁力和機(jī)械力。發(fā)電機(jī)的電磁力是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程必要實(shí)現(xiàn),是由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的定子與轉(zhuǎn)子間電磁感應(yīng)形成的。轉(zhuǎn)子承受著的電壓主要是為了考驗(yàn)轉(zhuǎn)子磁極絕緣耐受能力,離心力、以及有、無(wú)規(guī)律的振力和熱應(yīng)力屬于發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的機(jī)械力。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)常性的維護(hù)修理不到位,或者平時(shí)的檢修不徹底,和隨著時(shí)間長(zhǎng)久機(jī)器自身的老化等問(wèn)題,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的出現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障可能會(huì)有兩種情況,首先是接地絕緣損壞。主要損壞原因是由絕緣受外力作用損壞而導(dǎo)致接地故障或者是由于發(fā)電機(jī)自身的年久失修老化而使絕緣電阻下降從而產(chǎn)生接地故障。其次,另外一種情況可能是由于外界物體引起的接地故障問(wèn)題,如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上含有導(dǎo)體的一些物質(zhì)或者贓物,也可能是轉(zhuǎn)子上落入含有金屬的導(dǎo)體,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子接地故障的出現(xiàn)。一般情況,我們可以參照接地的狀態(tài)將接地情況分為兩種,一種是不穩(wěn)定狀態(tài)的接地,另外一種是穩(wěn)定狀態(tài)的接地。又可以根據(jù)電阻的測(cè)量結(jié)果分為非金屬性的接地和金屬性接地兩種。
二、轉(zhuǎn)子接地部位的確認(rèn)
切換轉(zhuǎn)子回路絕緣監(jiān)測(cè)裝置,測(cè)量勵(lì)磁回路對(duì)地電壓,了解接地的程度、性質(zhì),分析可能接地原因等。確認(rèn)接地存在后,適當(dāng)轉(zhuǎn)移機(jī)組負(fù)荷,盡快申請(qǐng)接地發(fā)電機(jī)停機(jī),再進(jìn)行后續(xù)檢查處理。
1.對(duì)勵(lì)磁回路進(jìn)行檢查
(1)詢問(wèn)是否由于轉(zhuǎn)子回路上有人工作而引起,若是,要通知工作人員糾正。
(2)現(xiàn)場(chǎng)檢查不是人為引起接地后,要申請(qǐng)停機(jī)進(jìn)行檢查。切開(kāi)FMK滅磁開(kāi)關(guān),將轉(zhuǎn)子直流回路分為可控硅整流到FMK開(kāi)關(guān)的柜內(nèi)部分和從FMK開(kāi)關(guān)出口電纜到轉(zhuǎn)子磁極的柜外部分。先檢查滅磁開(kāi)關(guān)柜、主整流柜及轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置等處有無(wú)明顯接地象征,必要時(shí)可根據(jù)電路功能結(jié)構(gòu)再分割成各小塊判斷接地是否在整流柜內(nèi)的某處。當(dāng)排除柜內(nèi)接地可能后,則進(jìn)入柜外部分檢查。
(3)檢查轉(zhuǎn)子碳刷、滑環(huán)等。若因滑環(huán)或勵(lì)磁回路積污引起,可用干燥壓縮空氣進(jìn)行吹掃,以恢復(fù)絕緣,直到絕緣電阻恢復(fù)正常為止。
三、找準(zhǔn)轉(zhuǎn)子接地點(diǎn)的測(cè)量方法
由于拆裝轉(zhuǎn)子磁極是一件既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的事,為了避免盲目地拆裝磁極以提高檢修效率,必須先用測(cè)量的方法找到準(zhǔn)確的接地點(diǎn)。下面討論找準(zhǔn)接地點(diǎn)的測(cè)量方法。
(此“接地點(diǎn)”只限制于 “金屬性接地點(diǎn)”;“接地電阻Rg=0。)如不是金屬性接地,可采用合適、有用的方法將其轉(zhuǎn)變成金屬性接地。
(1)找出接地磁極。水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極可用一個(gè)帶鐵心的電感表示,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的等效電路圖如(圖1)所示。
(圖1)
當(dāng)確認(rèn)是轉(zhuǎn)子出現(xiàn)一點(diǎn)接地時(shí),將發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行狀態(tài),在轉(zhuǎn)子滑環(huán)上加一電壓U,再分別測(cè)量正極對(duì)地電壓U1和負(fù)極對(duì)地電壓U2。假設(shè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子共有N個(gè)磁極,則接地點(diǎn)磁極計(jì)算方法如下:每個(gè)磁極電壓ΔU =U/N;從與滑環(huán)正極連接的磁極算起,接地磁極號(hào)Nx=U1/ΔU;若Nx=5,則接地點(diǎn)可能落在#5、#6磁極間的連接點(diǎn)間及其附近;若Nx=5. 6,則接地點(diǎn)可能落在#6磁極上;其他依此類推。通過(guò)計(jì)算確認(rèn)接地點(diǎn)磁極后,將該磁極吊出,進(jìn)入下一步。
(2)找出磁極接地點(diǎn)。首先是認(rèn)真檢查是否有絕緣損壞,如有則確認(rèn)該處為接地點(diǎn),按照推論都能找到絕緣損壞處。如確實(shí)用外觀檢查法找不到,則可采用上面的測(cè)量推算法將接點(diǎn)范圍縮小到線匝以內(nèi)。原理和上面找磁極的原理相同,將磁極總個(gè)數(shù)N換成單個(gè)磁極總匝數(shù)n就可以了。
(3)修復(fù)接地點(diǎn)絕緣。
(4)測(cè)量單個(gè)磁極絕緣電阻,電阻合格,說(shuō)明磁極接地檢修完成。
(5)回裝磁極,測(cè)量整個(gè)轉(zhuǎn)子絕緣電阻,電阻合格,說(shuō)明轉(zhuǎn)子接地檢修任務(wù)完成。在給轉(zhuǎn)子加電壓時(shí),所加電壓類型不同,實(shí)際上所得結(jié)果精度是有差別的。有條件時(shí),在選用測(cè)量用電壓表時(shí)最好是選用高精度電壓表,同樣有利于提高測(cè)量準(zhǔn)確度。
關(guān)鍵詞:挖掘機(jī);維修;保養(yǎng)
隨著科技的進(jìn)步,現(xiàn)代挖掘機(jī)一般都采用了機(jī)電液一體化控制模式,我們?cè)谂懦恍┕收蠒r(shí),解決的多是發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵、分配閥、外部負(fù)荷的匹配問(wèn)題。一般在挖掘機(jī)作業(yè)中,這幾方面不能匹配,經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)為:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,工作速度變慢,挖掘無(wú)力以及一些常見(jiàn)問(wèn)題。
一、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降
首先要測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)本身輸出功率,如果發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率低于額定功率,則產(chǎn)生故障的原因可能是燃油品質(zhì)差、燃油壓力低、氣門間隙不對(duì)、發(fā)動(dòng)機(jī)的某缸不工作、噴油定時(shí)有錯(cuò)、燃油量的調(diào)定值不對(duì)、進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣、制動(dòng)器及其操縱桿有毛病和渦輪增壓器積炭。如果發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力正常,就需要查看是否因?yàn)橐簤罕玫牧髁亢桶l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率不匹配。
液壓挖掘機(jī)在作業(yè)中速度與負(fù)載是成反比的,就是流量和泵的輸出壓力乘積是一個(gè)不變量,泵的輸出功率恒定或近似恒定。如果泵控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,就不能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、泵及閥在不同工況區(qū)域負(fù)荷優(yōu)化匹配狀態(tài),挖掘機(jī)從而將不能正常工作。此類故障要先從電器系統(tǒng)入手,再檢查液壓系統(tǒng),最后檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。
二、工作速度變慢
挖掘機(jī)工作速度變慢主要原因是整機(jī)各部磨損造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降與液壓系統(tǒng)內(nèi)泄。挖掘機(jī)的液壓泵為柱塞變量泵,工作一定時(shí)間后,泵內(nèi)部液壓元件(缸體、柱塞、配流盤、九孔板、龜背等)不可避免的產(chǎn)生過(guò)度磨損,會(huì)造成內(nèi)漏,各參數(shù)據(jù)不協(xié)調(diào),從而導(dǎo)致流量不足油溫過(guò)高,工作速度緩慢。這時(shí)就需要整機(jī)大修,對(duì)磨損超限的零部件進(jìn)行修復(fù)更換。
但若不是工作時(shí)間很長(zhǎng)的挖掘機(jī)突然變慢,就需要檢查以下幾方面。先查電路保險(xiǎn)絲是否斷路或短路,再查先導(dǎo)壓力是否正常,再看看伺服控制閥-伺服活塞是否卡死以及分配器合流是否故障等,最后將液壓泵拆卸進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,確認(rèn)挖機(jī)問(wèn)題所在。
三、挖掘機(jī)無(wú)力
挖掘無(wú)力是挖掘機(jī)典型故障之一。對(duì)于挖掘無(wú)力可分為兩種情況:一種為挖掘無(wú)力,發(fā)動(dòng)機(jī)不憋車,感覺(jué)負(fù)荷很輕;第二種為挖掘無(wú)力,當(dāng)動(dòng)臂或斗桿伸到底時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重憋車,甚至熄火。
①挖掘無(wú)力但發(fā)動(dòng)機(jī)不憋車。挖掘力的大小由主泵輸出壓力決定,發(fā)動(dòng)機(jī)是否憋車取決于油泵吸收轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)不憋車說(shuō)明油泵吸收轉(zhuǎn)矩較小,發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷輕。如果挖掘機(jī)的工作速度沒(méi)有明顯異常,則應(yīng)重點(diǎn)檢查主泵的最大輸出壓力即系統(tǒng)溢流壓力。如果溢流壓力測(cè)量值低于規(guī)定值,表明該機(jī)構(gòu)液壓回路的過(guò)載溢流閥設(shè)定值不正確,導(dǎo)致該機(jī)構(gòu)過(guò)早溢流,工作無(wú)力。則可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺絲來(lái)調(diào)整機(jī)器。②挖掘無(wú)力,發(fā)動(dòng)機(jī)憋車。發(fā)動(dòng)機(jī)憋車表明油泵的吸收轉(zhuǎn)矩大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,致使發(fā)動(dòng)機(jī)超載。這種故障應(yīng)首先檢查發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感系統(tǒng)是否正常,檢查方法與前文所述發(fā)動(dòng)機(jī)檢查方法類似。經(jīng)過(guò)以上細(xì)致的檢查與排除故障,發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感系統(tǒng)恢復(fù)正常功能,發(fā)動(dòng)機(jī)憋車現(xiàn)象消失,挖掘力就會(huì)恢復(fù)正常。
四、挖掘作業(yè)過(guò)程中的常見(jiàn)故障
挖掘機(jī)在施工作業(yè)中經(jīng)常出現(xiàn)的一些普遍的故障,如:挖機(jī)行走跑偏,原因可能為行走分配油封(又稱中心回轉(zhuǎn)接頭油封)損壞;兩個(gè)液壓泵流量大小不一;一邊行走馬達(dá)有問(wèn)題。液壓缸快速下泄則可能為安全溢流閥封閉不嚴(yán),或缸油封嚴(yán)重?fù)p壞等等。
五、挖掘機(jī)的日常保養(yǎng)
為了防止挖掘機(jī)的故障發(fā)生,在日常使用過(guò)程中需要十分注意對(duì)挖掘機(jī)的保養(yǎng)。日常保養(yǎng)包括檢查、清洗或更換空氣濾芯;清洗冷卻系統(tǒng)內(nèi)部;檢查和擰緊履帶板螺栓;檢查和調(diào)節(jié)履帶反張緊度;檢查進(jìn)氣加熱器;更換斗齒;調(diào)節(jié)鏟斗間隙;檢查前窗清洗液液面;檢查、調(diào)節(jié)空調(diào);清洗駕駛室內(nèi)地板;更換破碎器濾芯(選配件)。清洗冷卻系統(tǒng)內(nèi)部時(shí),待發(fā)動(dòng)機(jī)充分冷卻后,緩慢擰松注水口蓋,釋放水箱內(nèi)部壓力,然后才能放水;不要在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)進(jìn)行清洗工作,高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇會(huì)造成危險(xiǎn);當(dāng)清潔或更換冷卻液時(shí),應(yīng)將機(jī)器停放在水平地面上。
同時(shí)在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前需要檢查冷卻液的液面位置高度(加水);檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油位,加機(jī)油;檢查燃油油位(加燃油);檢查液壓油油位(加液壓油);檢查空氣濾芯是否堵塞;檢查電線;檢查喇叭是否正常;檢查鏟斗的;檢查油水分離器中的水和沉淀物。
挖掘機(jī)在日常工作中遇到的故障還有很多,這里只是介紹了較為常見(jiàn)的幾類故障的維修方法,并且為了減少故障的發(fā)生,對(duì)挖掘機(jī)的日常保養(yǎng)是很重要的。只有做到保養(yǎng)和維護(hù)的雙重保障,才能保障挖掘機(jī)更好的正常工作。
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常見(jiàn)故障及其原因和措施
排氣量不足:排氣量不足是與壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)氣量相比而言。主要可從下述幾方面考慮:
1、進(jìn)氣濾清器的故障:積垢堵塞,使排氣量減少;吸氣管太長(zhǎng),管徑太小,致使吸氣阻力增大影響了氣量,要定期清洗濾清器。
2、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低:空氣壓縮機(jī)使用不當(dāng),因空氣壓縮機(jī)的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計(jì)的,當(dāng)把它使用在超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)的高原上時(shí),吸氣壓力降低等,排氣量必然降低。
3、氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差、使有關(guān)間隙增大,泄漏量增大,影響到了排氣量。屬于正常磨時(shí),需及時(shí)更換易損件,如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確,間隙留得不合適時(shí),應(yīng)按圖紙給予糾正,如無(wú)圖紙時(shí),可取經(jīng)驗(yàn)資料,對(duì)于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙,如為鑄鐵活塞時(shí),間隙值為氣缸直徑的0.06/100~0.09/100;對(duì)于鋁合金活塞,間隙為氣徑直徑的0.12/100~0.18/100;鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。
4、填料函不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣使氣量降低。其原因首先是填料函本身制造時(shí)不合要求;其次可能是由于在安裝時(shí),活塞桿與填料函中心對(duì)中不好,產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣;一般在填料函處加注油,它起、密封、冷卻作用。
5、壓縮機(jī)吸、排氣閥的故障對(duì)排氣量的影響。閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物,關(guān)閉不嚴(yán),形成漏氣。這不僅影響排氣量,而且還影響間級(jí)壓力和溫度的變化;閥座與閥片接觸不嚴(yán)形成漏氣而影響了排氣量,一個(gè)是制造質(zhì)量問(wèn)題,如閥片翹曲等,第二是由于閥座與閥片磨損嚴(yán)重而形成漏氣。
6、氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過(guò)強(qiáng)則使閥片開(kāi)啟遲緩,彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí),這些不僅影響了氣量,而且會(huì)影響到功率的增加,以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí),也會(huì)影響到氣體壓力和溫度的變化。
7、壓緊氣閥的壓緊力不當(dāng)。壓緊力小,則要漏氣,當(dāng)然太緊也不行,會(huì)使閥罩變形、損壞,一般壓緊力可用下式計(jì)算:p=kπ/4D2P2,D為閥腔直徑,P2為最大氣體壓力,K為大于1的值,一般取1.5~2.5,低壓時(shí)K=1.5~2.0,高壓時(shí)K=1.5~2.5.這樣取K,實(shí)踐證明是好的。氣閥有了故障,閥蓋必然發(fā)熱,同時(shí)壓力也不正常。
排氣溫度不正常排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計(jì)值。從理論上進(jìn),影響排氣溫度增高的因素有:進(jìn)氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)(對(duì)于空氣壓縮指數(shù)K=1.4)。實(shí)際情況影響到吸氣溫度高的因素如:中間冷卻效率低,或者中冷器內(nèi)水垢結(jié)多影響到換熱,則后面級(jí)的吸氣溫度必然要高,排氣溫度也會(huì)高。氣閥漏氣,活塞環(huán)漏氣,不僅影響到排氣溫度升高,而且也會(huì)使級(jí)間壓力變化,只要壓力比高于正常值就會(huì)使排氣溫度升高。此外,水冷式機(jī)器,缺水或水量不足均會(huì)使排氣溫度升高。
壓力不正常以及排氣壓力降低壓縮機(jī)排出的氣量在額定壓力下不能滿足使用者的流量要求,則排氣壓力必然要降低,所要排氣壓力降低是現(xiàn)象,其實(shí)質(zhì)是排氣量不能滿足使用者的要求。此時(shí),只好另?yè)Q一臺(tái)排氣壓力相同,而排氣量大的機(jī)器。影響級(jí)間壓力不正常的主要原因是氣閥漏氣或活塞環(huán)磨損后漏氣,故應(yīng)從這些方面去找原因和采取措施。
不正常的響聲壓縮機(jī)若某些件發(fā)生故障時(shí),將會(huì)發(fā)出異常的響聲,一般來(lái)講,操作人員是可以判別出異常的響聲的?;钊c缸蓋間隙過(guò)小,直接撞擊;活塞桿與活塞連接螺帽松動(dòng)或脫扣,活塞端面絲堵檜,活塞向上串動(dòng)碰撞氣缸蓋,氣缸中掉入金屬碎片以及氣缸中積聚水份等均可在氣缸內(nèi)發(fā)出敲擊聲。曲軸箱內(nèi)曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動(dòng)、脫扣、折斷等,軸徑磨損嚴(yán)重間隙增大,十字頭銷與襯套配合間隙過(guò)大或磨損嚴(yán)重等等均可在曲軸箱內(nèi)發(fā)出撞擊聲。排氣閥片折斷,閥彈簧松軟或損壞,負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當(dāng)?shù)鹊染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出敲擊聲。由此去找故障和采取措施。
過(guò)熱故障在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處,溫度超過(guò)規(guī)定的數(shù)值稱之為過(guò)熱。過(guò)熱所帶來(lái)的后果:一個(gè)是加快磨擦副間的磨損,二是過(guò)熱量的熱不斷積聚直致燒毀磨擦面以及燒抱而造成機(jī)器重大的事故。造成軸承過(guò)熱的原因主要有:軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過(guò)?。惠S承偏斜曲軸彎曲,油粘度太小,油路堵塞,油泵有故障造成斷油等;安裝時(shí)沒(méi)有找平,沒(méi)有找好間隙,主軸與電機(jī)軸沒(méi)有找正,兩軸有傾斜等。
壓縮機(jī)的事故
斷裂事故曲軸斷裂:其斷裂大多在軸頸與曲臂的圓角過(guò)渡處,其原因大致有如下幾種:過(guò)渡圓角太小,r<0.06d(d為曲軸頸);熱處理時(shí),圓角處未處理到,使交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中;圓角加工不規(guī)則,有局部斷面突變;長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),以及有的用戶為了提高產(chǎn)量,隨便增加轉(zhuǎn)速,使受力狀況惡化;材質(zhì)本身有缺陷,如鑄件有砂眼、縮松等。此外在曲軸上的油孔處起裂而造成折斷也是可以看到的。
連桿的斷裂:有如下幾種情況:連桿螺釘斷裂,其原因有:連桿螺釘長(zhǎng)期使用產(chǎn)生塑性變形;螺釘頭或螺母與大頭端面接觸不良產(chǎn)生偏心負(fù)荷,此負(fù)荷可大到是螺栓受單純軸向拉力的七倍之多,因此,不允許有任何微小的歪斜,接觸應(yīng)均勻分布,接觸點(diǎn)斷開(kāi)的距離最大不得超過(guò)圓周的1/8即450;螺栓材質(zhì)加工質(zhì)量有問(wèn)題。
活塞桿斷裂:主要斷裂的部位是與十字頭連接的螺紋處以及緊固活塞的螺紋處,此兩處是活塞桿的薄弱環(huán)節(jié),如果由于設(shè)計(jì)上的疏忽,制造上的馬虎以及運(yùn)轉(zhuǎn)上的原因,斷裂較常發(fā)生。若在保證設(shè)計(jì)、加工、材質(zhì)上都沒(méi)有問(wèn)題,則在安裝時(shí)其預(yù)緊力不得過(guò)大,否則使最大作用力達(dá)到屈服極限時(shí)活塞桿會(huì)斷裂。在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后,由于氣缸過(guò)渡磨損,對(duì)于臥式列中的活塞會(huì)下沉,從而使連接螺紋處產(chǎn)生附加載荷,再運(yùn)轉(zhuǎn)下去,有可能使活塞桿斷裂,這一點(diǎn)在檢修時(shí)應(yīng)特別注意。此外,由于其它部位的損壞,使活塞桿受到了強(qiáng)烈的沖擊時(shí),都有可能使活塞桿斷裂。
氣缸、缸蓋破裂:主要原因:對(duì)于水冷式機(jī)器,在冬天運(yùn)轉(zhuǎn)停車后,若忘掉將氣缸、缸蓋內(nèi)的冷卻水放盡,冷卻水會(huì)結(jié)冰而撐破氣缸以及缸蓋,特別是在我國(guó)的北方地區(qū),停車后必須放掉冷卻水;由于在運(yùn)轉(zhuǎn)中斷水而未及時(shí)發(fā)現(xiàn),使氣缸溫度升高,而又突然放入冷卻水,使缸被炸裂;由于死點(diǎn)間隙太小,活塞螺帽松動(dòng),以及掉入缸內(nèi)金屬物和活塞上的絲堵脫出等原因都會(huì)使活塞撞擊缸蓋,使其破裂。
燃燒和爆炸事故有油壓縮機(jī)中往往產(chǎn)生積碳問(wèn)題,這是我們所不希望的,因?yàn)榉e碳不僅會(huì)使活塞環(huán)卡在槽內(nèi),氣閥工作不正常以及使氣流信道面積減小增加阻力,而且在一定的條件下積碳會(huì)燃燒,導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生爆炸事故。因此,氣缸中的油不能供給太多,不能讓沒(méi)有經(jīng)過(guò)很好過(guò)濾,含有大量塵埃的氣體吸入氣缸,否則形成積碳與含有多量揮發(fā)物的氣體接觸導(dǎo)致爆炸。為要防止燃燒、爆炸發(fā)生,一定要計(jì)劃?rùn)z修,定期清洗儲(chǔ)氣罐和管道的油垢。
在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中,故障區(qū)段定位是核心內(nèi)容。其主要作用是:當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),在最短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)判斷并切除故障所在的區(qū)段,恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段的供電,從而盡量減少故障影響的停電范圍和停電時(shí)間。選擇科學(xué)合理的故障區(qū)段定位模式,大大提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的性能價(jià)格比及對(duì)供電可靠性的改善程度。當(dāng)前的配電自動(dòng)化故障區(qū)段定位手段主要是有信道模式、無(wú)信道模式以及兩者相結(jié)合的混合模式三種。
(一)有信道的故障區(qū)段定位模式
有信道的故障區(qū)段定位模式是指在故障發(fā)生后,依靠各分段開(kāi)關(guān)處具有通信功能的柱上開(kāi)關(guān)控制器FTU(FeederTerminalUnit,饋線終端單元)之間或FTU同配電主/子站之間通過(guò)通信設(shè)備交換故障信息,判斷故障區(qū)段位置。這種模式包括基于主/子站監(jiān)控的集中(遠(yuǎn)方)判斷方式和基于饋線差動(dòng)保護(hù)原理的分散(就地)判斷模式?;谥?子站的集中判斷方式是以配電自動(dòng)化監(jiān)控主站/子站為核心,依靠通信實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)采集與控制?;陴伨€差動(dòng)保護(hù)原理的分散判斷方式是當(dāng)故障發(fā)生時(shí),各保護(hù)開(kāi)關(guān)上的FTU利用高速通信網(wǎng)絡(luò)同相鄰開(kāi)關(guān)上的FTU交換是否過(guò)流的信息,從而實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)判斷與隔離。
(二)無(wú)信道的故障區(qū)段定位模式
無(wú)信道的故障區(qū)段定位模式是通過(guò)線路始端的重合器同線路上的分段開(kāi)關(guān)的配合,就地自主完成故障定位和隔離功能,它包括重合器同過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段開(kāi)關(guān)配合、重合器同電壓時(shí)間型分段開(kāi)關(guān)配合以及重合器間配合等實(shí)現(xiàn)方式。重合器同過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段開(kāi)關(guān)配合的方式:過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器不能開(kāi)斷短路電流,但能夠在一定時(shí)間內(nèi)記憶重合器備開(kāi)斷故障電流動(dòng)作次數(shù)。重合器同電壓時(shí)間型分段開(kāi)關(guān)配合的方式:故障時(shí)線路出口處的重合器跳閘,隨后沿線分段器因失壓分閘,經(jīng)延時(shí)后重合器第一次重合,沿線分段器依次順序自動(dòng)加壓合閘,當(dāng)合閘到故障點(diǎn)所在區(qū)段時(shí),引起重合器和分段器第二輪跳閘,并將與故障區(qū)段相連的分段器閉鎖在分閘位置,再經(jīng)延時(shí)后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復(fù)健全區(qū)段供電的目的。重合器配合的方式:重合器方式延續(xù)了配電網(wǎng)電流保護(hù)的原理,自線路末端至線路始端逐級(jí)增加啟動(dòng)電流和延時(shí)的整定值,實(shí)現(xiàn)逐級(jí)保護(hù)的功能。
(三)有信道集中控制與無(wú)信道就地控制相結(jié)合的混合模式
有信道集中控制與無(wú)信道就地控制相結(jié)合的混合模式是結(jié)合前面兩種模式的特點(diǎn),對(duì)于以環(huán)網(wǎng)為主的城市配電網(wǎng),當(dāng)系統(tǒng)通信正常時(shí),以集中判斷方式為主,當(dāng)通信異常時(shí),可以在配電終端就地控制;對(duì)于農(nóng)電縣級(jí)配電網(wǎng),一次網(wǎng)絡(luò)既有環(huán)網(wǎng)供電,更多的是輻射型供電方式,因此放射形網(wǎng)絡(luò)的故障定位選用無(wú)信道的就地判斷方式,環(huán)路網(wǎng)絡(luò)采用集中判斷方式。
二、目前配電自動(dòng)化中故障區(qū)段定位手段的特征比較
基于有信道故障區(qū)段定位模式的配電自動(dòng)化系統(tǒng)由于采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),正常情況下可以實(shí)時(shí)監(jiān)控饋線運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控功能及平衡負(fù)荷;故障情況下可以綜合全局信息,快速完成故障的志別、隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),避免了出線開(kāi)關(guān)多次重合對(duì)系統(tǒng)的影響,適用于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷密集地區(qū)的配電管理系統(tǒng)。但它的缺點(diǎn)是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段,對(duì)通信速率和可靠性要求高,需投入資金較多;通信設(shè)備或主站任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都有可能導(dǎo)致故障緊急處理的全面癱瘓。
無(wú)信道的故障區(qū)段定位模式將故障處理下放到設(shè)備層自動(dòng)完成,根本上消除了通信設(shè)備可靠性環(huán)節(jié)對(duì)定位功能的影響,具有原理簡(jiǎn)單,功能獨(dú)立,封裝性好的特點(diǎn),并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開(kāi)關(guān)配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數(shù)較多,故障產(chǎn)生的位置距離電源越遠(yuǎn),重合閘次數(shù)和故障判斷時(shí)間很長(zhǎng),難以達(dá)到饋線保護(hù)功能對(duì)故障處理快速性的要求;重合器配合的方式通過(guò)各開(kāi)關(guān)動(dòng)作參數(shù)整定配合判斷并切除故障,無(wú)需出線重合器的多次重合閘,但由于配電網(wǎng)存在線路短,故障電流差別不大的特點(diǎn),容易引起故障時(shí)的越級(jí)跳閘;并且越靠近出線側(cè)的重合器故障后延時(shí)分閘時(shí)間很長(zhǎng),不符合故障處理快速性的要求。
有信道和無(wú)信道混合模式結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)的時(shí)間情況進(jìn)行有效組合;但它的缺點(diǎn)是存在著控制實(shí)現(xiàn)困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題,并且不經(jīng)濟(jì)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)中,無(wú)信道的故障區(qū)段定位模式由于減少了通信環(huán)節(jié),在故障處理的可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面都要優(yōu)于有信道的模式;但故障區(qū)段定位過(guò)程需要多次投切開(kāi)關(guān)的缺點(diǎn)限制了它進(jìn)一步提高供電可靠性的能力。
三、基于暫態(tài)保護(hù)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法研究進(jìn)展
目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的故障區(qū)段定位方法延續(xù)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中電流保護(hù)的核心理念,其構(gòu)成原理建立在檢測(cè)故障前后工頻或接近工頻的穩(wěn)態(tài)電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎(chǔ)上,此領(lǐng)域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開(kāi)的。實(shí)際上,由于輸電線路具有分布參數(shù)的特性,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí),線路在故障的初始時(shí)刻一般都伴隨著大量的暫態(tài)信號(hào),故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復(fù)短暫熄滅和重燃會(huì)在線路上產(chǎn)生較寬頻帶的高頻暫態(tài)信號(hào);行波由色散產(chǎn)生的頻率較集中的高頻信號(hào)發(fā)生偏移和頻率分散,會(huì)產(chǎn)生頻帶較寬的高頻信號(hào)。這些在故障過(guò)程中產(chǎn)生的暫態(tài)高頻電流電壓信號(hào)含有比工頻信號(hào)更豐富的故障信息,如故障發(fā)生的時(shí)刻、地點(diǎn)、方向、類型、程度等。但由于故障暫態(tài)信號(hào)具有頻帶寬,信號(hào)幅度較工頻微弱,且持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn),受信號(hào)提取和分析手段的限制,在傳統(tǒng)的保護(hù)方法里被當(dāng)做高頻噪聲濾除掉。但是,隨著信號(hào)提取及分析技術(shù)的快速發(fā)展,基于暫態(tài)保護(hù)原理的故障處理技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。
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