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化工企業生產能力是由各種設備形成的,是企業生產重要的技術基礎。為使企業創造安全、穩產的良好環境,最終實現企業效益最大化,必須加強企業設備管理現代化。設備管理是一門科學,在設備運轉的一生中,大體分為設備運行的初級階段,正常投產中期運行階段和連續運轉后期三個階段。設備在每次進行大修或中修后,也同樣存在以上三個階段的過程,經多年的實踐和管理經驗,每個階段故障發生和預防又都具有其規律性和特點。
2化工設備故障發生規律分析
2.1投運初期故障的產生
設備經安裝,最初投入運行后,雖已經過技術鑒定和驗收,但初期故障總是不同程度的反映出來,少則一個月,多則幾個月,甚至一年,其表現為:
設備內在質量方面:如設備的設計結構和性能,零部件加工、材料的選用缺陷,操作人員對設備、結構、性能、特點的認識掌握和認知程度,以及現場操作人員誤操作導致設備故障。裝質量方面:設備安裝質量是企業內技術管理、人員素質、綜合效能、計量檢測手段等諸多因素的綜合反映。要注重設備安裝人員的素質和實踐經驗,這是預防初期設備故障的重要環節。
工藝布置上的缺陷:由于布局不合理,它可能導致設備有形磨損的加快發展而造成設備故障;有些時候因工藝上的問題使設備的工作性能和環境發生變化,也可導致設備嚴重損壞,這樣的實例發生過多次。工作人員技術不熟練:現場操作設備基本的“四懂三會”沒掌握,甚至不按規程操作,也是導致設備投產初期易出現故障的原因之一。產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設備正常運轉中期的故障因素
在設備運行過程中,零部件經過一段磨合期后,初期故障已基本排除,現場操作人員水平也逐步提高,并且基本掌握了每臺設備的特性、原理和性能,故障率明顯降低,即便如此,設備的運行還會出現新的問題,例如:
故障易發生在易損件或該換而未及時更換的零部件上,因每臺設備所有靜、動零部件密封、軸承等磨損件都具有使用周期和壽命,運行中的中期設備已逐步接近此項指標。經過停車檢修而更換的零部件之后,有些不配套、不穩合、尚處在磨合期,或發生裝配錯誤,也會導致設備故障,甚至帶病運行,這類故障也多處發生。日常維護保養不及時或工作質量差,甚至異物不慎掉入設備內,造成突發性事故,縮短設備檢修周期。一味追求高產,常時間超負荷、超溫、超壓臨界狀態下工作,也是導致設備出故障原因之一,有時還釀成設備事故。設備運行初期不易暴露的設備缺陷,經過一段時間運行后,有可能在運行中期暴露出來,諸如非易損件的疲勞、復合應力的消耗、材料磨損、先天性缺陷的故障等等。
以上故障現象中,值得注意的是,故障發生除自身原因以外,人為因素占有較大的因素。建立必要的運行檔案和維修臺帳,將各類故障原因消除在萌芽狀態,保證長周期安全、穩定的運行系統。
2.3設備運轉后期常發生故障
化工生產設備的運轉后期進入了故障多發期,一方面設備經多年的運行和多頻次大、中、修的過程,零配件換件較多,如果檢修水平跟不上或檢測手段缺乏,加之主體周期性的運行磨損,設備已不能達到設計出力的水平,另一方面長期處于運行狀態下的設備,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行效率。這期間綜合效能的降低,除磨損、老化現象凸顯以外,機器各方面不確定的故障現象也多處發生,維修頻率、耗材成本不斷增加,甚至將考慮大修、更新或報廢。
3故障預防及維修控制措施分析
3.1故障預防及維修的技術基礎
預防及維修的技術基礎是設備狀態監測和故障診斷技術。即在機器運行時對各個部件進行狀態監測,掌握機器的狀態,根據生產需要制定維修計劃。它包含的內容比較廣泛,諸如機械狀態量(力、位移、振動、噪聲、溫度、壓力和流量等)的監測,狀態特征參數變化的辨識,機器發生振動和機械損傷時的原因分析、振源判斷、故障防治,機械零部件使用期間的可靠性分析和剩余壽命的估計等,都屬于機器故障診斷的范疇。
近年來,隨著相關領域理論、方法研究的不斷深入和發展,現代設備技術診斷學已逐步完善起來,特別是傳感器技術、信號處理技術、計算機技術的發展,更為設備技術診斷學的發展奠定了堅實的基礎。
目前,設備診斷技術劃分了很多的分支,諸如振動診斷技術、無損檢測技術、熱溫診斷技術、鐵譜診斷技術、估算預測技術、綜合診斷技術、診斷決策技術等。它們的實施包括幾個主要環節:機械設備狀態參數的監測;進行信號處理,提取故障特征信息;確定故障類型和發生部位;對確定的故障做防治處理和控制。
3.2應分步驟逐步實施
故障預防及維修的實施首先要求設備管理人員掌握盡量多的相關學科的基本理論和實用技術,成為掌握現代檢測診斷技術的高級技術和管理復合型人才。這需要通過必要的理論和技術培訓,更需要實踐和經驗的積累,是一個長期的過程。另一方面,實施方法和實用技術在各個企業有著不同的特點,都需要經過實踐、總結、摸索和提高。因此,開展初期應分步驟有選擇地進行,在有一定經驗的基礎上再逐步推廣。
3.3應按裝置和設備的作用和影響程度,劃分級別,作好實施規劃
依據企業生產特點、設備重要程度和監測代價對設備確定恰當的監測方式、檢測部位、監測周期。對不同設備實行不同等級和內容的預防維修措施。一般情況下,按設備對生產量、產品質量、產品成本、維修工作計劃、相鄰工序、安全與環保、維修費用等的影響程度確定其重點。再按重點劃分不同的管理等級,按等級制定不同的標準。
除了上述重點原則外,作為設備管理或維修管理中的手段,利潤原則和例外原則等管理手段同樣適用,圍繞故障預防及維修還要相應制定各種嚴格的作業標準,包括工藝順序、試驗檢查標準、維修標準、更換標準及費用標準。
3.4故障預防及維修技術實施控制
在技術實施方面,涉及到各類機電設備的原理、結構、運行條件、性能,各類測試技術,信號處理技術,監測診斷技術,信息的組織管理技術和計算機軟硬件技術等多學科的綜合技術,因此它是一個復雜的動態系統,要根據各種信息作出決策,進行總體平衡,從而達到從規劃、實施、監測、信息反饋、分析到總結歸檔的全過程管理。這樣一個技術實施要有全面人才的管理做基礎,通過一個完整的組織機構做保障,對于一個大型企業,面對成千臺設備可以實現維修科學化、費用經濟化。同時設備診斷技術必須在設備壽命周期的全過程中發揮作用。也就是說,如果僅僅是在設備壽命周期的全過程中的某一個特定時間,或只抓住某一個特定的故障和異常,就想作出對癥的診斷是困難的,或者不能取得實質性的效果。因此,要依據設備的綜合管理理論,把設備的全過程作為診斷技術的應用范圍。
結論
化工企業生產能力是由各種設備形成的,是企業生產重要的技術基礎。對設備初期故障如設備內在質量方面、安裝質量方面、工藝布置上的缺陷、工作人員技術不熟練設備;正常運轉期故障如易發生在易損件或該換而未及時更換的零部件上,更換的零部件之后,有些不配套,日常維護保養不及時或工作質量差,常時間超負荷、超溫、超壓臨界狀態下工作非易損件的疲勞、復合應力的消耗、材料磨損;設備運轉后期常發生故障如因老化和疲勞而降低運行效率進行了分析。
闡述了化工設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、故障樹的定量計算。并對故障預防及維修的技術基礎,分步驟逐步實施,按裝置和設備的作用和影響程度實施,故障預防及維修技術實施控制等進行了研究。
參考文獻
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論文摘要:針對高壓電纜接頭故障進行綜析,并就各類原因提出改進措施和防范對策。
一、前言
在鐵路供電網路中交聯電纜接頭狀況,對供電安全是非常重要的。經實際運行證明,在大多數情況下是可以隨電纜長期等效使用的。交聯電纜由于載流能力強,電流密度大,對導體連接質量要求就更為嚴格。對接頭所要求機械的電氣的條件越來越高,特別是輸配電電纜,各種接頭將經受很大的熱應力和較長持續時間的短路電流的影響。
所以,交聯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,也是與安全運行密切相關的關鍵產品。
二、交聯電纜接頭故障原因綜析
交聯電纜接頭故障原因,由于電纜附件種類、形式、規格、質量以及施工人員技術水平高低等因素的影響,表現出不同的現象。另外,電纜接頭運行方式和條件各異,致使交聯電纜接頭發生故障的原因各不相同。交聯電纜允許在較高溫度下運行,對電纜接頭的要求較高,使接頭發熱問題就顯得更為突出。接觸電阻過大,溫升加快,發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,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,接觸電阻增大、接頭發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:
1、工藝不良。主要是指電纜接頭施工人員在導體連接前后的施工工藝。
2、連接金具接觸面處理不好。無論是接線端子或連接管,由于生產或保管的條件影響,管體內壁常有雜質、毛刺和氧化層存在,這些不為人們重視的缺陷,對導體連接質量有著重要影響。特別是鋁表面極易生成一層堅硬而又絕緣的氧化鋁薄膜,使鋁導體的連接要比銅導體的連接增加不少難度,工藝技術的要求也要高得多。不嚴格按工藝要求操作,就會造成連接處達不到規定的電氣和機械強度。實際運行證明,當壓接金具與導線的接觸表面愈清潔,在接頭溫度升高時,所產生的氧化膜就愈薄,接觸電阻Rt就愈小。
3、導體損傷。交聯絕緣層強度較大剝切困難,環切時施工人員用電工刀環剝,有時用鋼鋸環切深痕,因掌握不好而使導線損傷。在線芯彎曲和壓接蠕動時,會造成受傷處導體損傷加劇或斷裂,壓接完畢不易發現,因截面減小而引起發熱嚴重。
4、導體連接時線芯不到位。導體連接時絕緣剝切長度要求壓接金具孔深加5mm,但因零件孔深不標準,易造成剝切長度不夠,或因壓接時串位使導線端部形成空隙,僅靠金具壁厚導通,致使接觸電阻Rt增大,發熱量增加。
5、壓力不夠。現今有關資料在制作接頭工藝及標準圖中只提到電纜連接時每端的壓坑數量,而沒有詳述壓接面積和壓接深度。施工人員按要求壓夠壓坑數量,效果如何無法確定。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際接觸面積的多少有關,還與使用壓接工具的出力噸位有關。
6、壓接機具壓力不足。壓接機具生產廠家較多,管理混亂,沒有統一的標準,有些機械壓鉗,壓坑不僅窄小,而且壓接到位后上下壓模不能吻合;還有一些廠家購買或生產國外類型壓鉗,由于執行的是國外標準,與國產導線標稱截面不適應,壓接質量難以保證。
7、連接金具空隙大。現在,多數單位交聯電纜接頭使用的連接金具,還是油紙電纜按扇型導線生產的端子和壓接管。從理論上講圓型和扇型線芯的有效截面是一樣的,但從運行實際比較,二者的壓接效果相差甚遠。由于交聯電纜導體是緊絞的圓型線芯,與常用的金具內徑有較大的空隙,壓接后達不到足夠的壓縮力。接觸電阻Tt與施加壓力成反比,因此將導致Rt增大。
8、產品質量差。假冒偽劣金具不僅材質不純,外觀粗糙,壓后易出現裂紋,而且規格不標準,有效截面與正品相差很大,根本達不到壓接質量要求;在正常情況下運行發熱嚴重,負荷稍有波動必然發生故障。
9、截面不足。以ZQ-3×240油紙銅芯電纜和YJV22-3×150交聯銅芯電纜為例,在環境溫度為25℃時,將交聯電纜與油紙電纜的允許載流量進行比較得出的結論是:ZQ2一3×240油紙銅芯電纜可用YJV22-3×150交聯銅芯電纜替代。因為YJV22-3×150交聯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算,150平方毫米交聯電纜與240平方毫米油紙電纜基本相同,或者說150平方毫米交聯電纜應用240平方毫米的金具連接才能正常運行。由此可見連接金具截面不足將是交聯電纜接頭發熱嚴重的一個重要原因。
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絕緣層為厚,而且外殼內還注有混合物,就是最小型式的熱縮接頭,其絕緣和保護層還比電纜本體增加一倍多,這樣無論何種型式的接頭均存在散熱難度。現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75℃;J-30也才達90℃;熱縮材料的使用條件為-50~100℃。當電纜在正常負荷運行時,接頭內部的溫度可達100℃;當電纜滿負荷時,電纜芯線溫度達到90℃,接頭溫度會達140℃左右,當溫度再升高時,接頭處的氧化膜加厚,接觸電阻Tt隨之加大,在一定通電時間的作用下,接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物,導致故障發生。
三、技術改進措施
綜上所述增加連接金具接點的壓力、降低運行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進連接金具的結構尺寸、選用優質標準的附件、嚴格施工工藝是降低接觸電阻Rt的幾個關鍵周素。提高交聯電纜接頭質量的對策由于交聯電纜接頭所處的環境和運行方式不同,所連接的電氣設備及位置不同,電纜附件在材質、結構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,應從以下幾方面來提高接頭質量:
1、選用技術先進、工藝成熟、質量可靠、能適應所使用的環境和條件的電纜附件。對假冒偽劣產品必須堅決抵制,對新技術、新工藝、新產品應重點試驗,不斷總結提高,逐年逐步推廣應用。
2、采用材質優良、規格、截面符合要求,能安全可靠運行的連接金具。對于接線端子,應盡可能選用堵油型,因為這種端子一般截面較大,能減小發熱,而且還能有效的解決防潮密封。連接管應采用紫銅棒或1#鋁車制加工,規格尺寸應同交聯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要求的壓接機具。做好壓接前的截面處理,并涂敷導電膏。
4、培訓技術有素、工藝熟練、工作認真負責,能勝任電纜施工安裝和運行維護的電纜技工。提高施工人員對交聯電纜的認識,增強對交聯電纜附件特性的了解。研究技術,改進工藝,制定施工規范,加強質量控制,保證安全運行。
四、結束語
當工業機械發生電氣故障后,切忌盲目隨便動手檢修。在檢修前,通過問、看、聽、摸來了
解故障前后的操作情況和故障發生后出現的異常現象,以便根據故障現象判斷出故障發生的部位,進而準確地排除故障。問:詢問操作者故障前后電路和設備的運行狀況及故障發生后的癥狀,故障是經常發生還是偶爾發生;是否有響聲、冒煙、火花、異常振動等征兆;故障發生前有無切削力過大和頻繁啟動、停止、制動等情況;有無經過保養檢修或改動線路等。看:察看故障發生前是否有明顯的外觀征兆,如各種信號;有指示裝置的熔斷器的情況;保護電器脫扣動作;接線脫落;觸頭燒毛或熔焊;線圈過熱燒毀等。聽:在線路還能運行和不損壞設備的前提下,可通電試車,細聽電動機接觸器和繼電器等電器的聲音是否正常。摸:在剛切斷電源后,盡快觸摸檢查電動機、變壓器、電磁線圈及熔斷器等,看是否有過熱現象。
二、檢查是否存在機械、液壓故障
在許多電氣設備中,電器元件的動作是由機械、液壓來推動的或與它們有著密切的聯動關系,所以在檢修電氣故障的同時,應檢查、調整和排除機械、液壓部分的救故障,或與機械維修工配合完成。
三、電氣故障的分析
在處理故障之前,對各部分電氣設備的構造,動作原理,調節方法及各部分電氣設備之間的聯系,應做到全面了解,心中有數。機床性能方面的故障,大體可分為兩大類:一是設備不能進行規定的動作,或達不到規定的性能指標;二是設備出現了非規定的動作,或出現了不應有的現象。對于前者,應從原理上分析設備進行規定動作以及達到規定性能指標應滿足的條件,檢查這些條件是否全部滿足,查找沒有滿足的條件及原因。對于后者,則應分析產生故障動作需滿足的條件,并檢查此時出現了那些不應有的條件,從而找出誤動作的原因。總之,應從設備動作原理著手分析,首先查找故障的大范圍,然后逐級檢查,從粗到細,直到最終找到故障點,并加以排除。對于一些故障現象,不能簡單地進行處理,應根據這些現象產生的部位,分析產生的原因,經過逐步試驗,確定問題之所在,排除故障后再通電試車。切忌貿然行事,使故障擴大,或造成人身,設備事故。
四、用邏輯分析法確定并縮小故障范圍
檢修簡單的電氣控制線路時,應根據電路圖,采用邏輯分析法,對故障現象作具體分析,劃出可疑范圍,提高維修的針對性,就可以收到準而快的效果。分析電路時先從主電路入手,了解工業機械各運動部件和機構采用了幾臺電動機拖動,與每臺電動機相關的電器元件有哪些,采用了何種控制,然后根據電動機主電路所用電路元件的文字符號、圖區號及控制要求,找到相應的控制控制電路。在此基礎上,結合故障現象和線路工作原理,進行認真的分析排查,既可迅速判定故障發生的可能范圍。當故障的可疑范圍較大時,不必按部就班地逐級進行檢查,這時可在故障范圍的中間環節進行檢查,來判斷故障究竟是發生在哪一部分,從而縮小故障范圍,提高檢修速度。
五、對故障范圍進行外觀檢查
在確定了故障發生的可能范圍后,可對范圍內的電器元件及連接導線進行外觀檢查,例如:熔斷器的熔體熔斷;行程開關的位置調整不合適;導線接頭松動或脫落;接觸器和繼電器的觸頭脫落或接觸不良,線圈燒壞使表層絕緣紙燒焦變色,燒化的絕緣清漆流出;彈簧脫落或斷裂;電氣開關的動作機構受阻失靈等,都能明顯地表明故障點所在。
六、用試驗法進一步縮小故障范圍
經外觀檢查未發現故障點時,可根據故障現象,結合電路圖分析故障原因,在不擴大故障范圍、不損傷電氣和機械設備的前提下,進行直接通電實驗,或除去負載通電試驗,以分清故障可能是在電氣部分還是在機械等其他部分;是在電動機上還是在控制設備上;是在主電路上還是在控制電路上如接觸器吸合電動機不動作,則故障在主電路中;如接觸器不吸合,則故障在控制電路中。一般情況下先檢查控制電路,具體做法是:操作某一只按鈕或各種開關時,線路中有關的接觸器、繼電器將按規定的動作順序進行工作。若依次動作至某一電器元件時,發現動作不符合要求,既說明該電器元件或其相關電路有問題.再在此電路中進行逐項分析和檢查,一般便可發現故障.待控制電路的故障排除恢復正常后再接通主電路,檢查對主電路的控制效果,觀察主電路的工作情況有無異常等。
七、用測量法確定故障點
測量法是維修電工工作中用來準確確定故障點的一種行之有效的檢查方法。主要通過對電路進行帶電或斷電時的有關參數如電壓、電阻、電流等的測量,來判斷電器元件的好壞、設備的絕緣情況以及線路的通斷情況。在用測量法檢查故障點時,一定要保證各種測量工具和儀表完好,使用方法正確,還要注意防止感應電、回路電及其他并聯支路的影響,以免產生誤判斷。
八、修復及注意事項
當找出電氣設備的故障點后,就要著手進行修復、試運轉、記錄等,然后交付使用,但必須注意以下事項:
1.在找出故障點和修復故障時,應注意不能把找出的故障點作為尋找故障的終點,還必須進一步分析查明產生故障的根本原因。
2.找出故障點后,一定要針對不同故障情況和部位相應采取正確的修復方法。
3.在故障點的修理工作中,一般情況下應盡量做到復原。
4.電氣故障修復完畢,需要通電試運行時,應和操作者配合,避免出現新的故障。
5.每次排除故障后,應及時總結經驗,并做好維修記錄。記錄的內容包括:工業機械的型號、名稱、編號、故障發生的日期、故障現象、部位、損壞的電器、故障原因、修復措施及修復后的運行情況等。記錄的目的:作為檔案以備日后維修時參考,并通過對歷次故障的分析,采取相應的有效措施,防止類似事故的再次發生或對電氣設備本身的設計提出改進意見等。
檢修實例:
某廠有一部橋式交流起重機(型號:PQR6-100S載重量5t),在運行中,起重機提升電機(型號:YZR225M一8,22kW)發出異常的嘯叫聲。起初判斷是機械故障,于是檢查傳動齒輪軸承、斜齒軸等,結果完好,將負載斷開,電機空轉,尖叫聲消除。判斷是減速箱內斜齒軸彎曲,檢查其偏差在規定之內。無奈之下,解體電機,電機完好,鐵心無磨擦痕跡,檢查集電環、電刷。電阻箱(電阻箱為繞線轉子串接的可變電阻)均完好。斷開繞線轉子中接的可變電阻,通電試車,嘯叫聲消除。證明電機在上升時,轉子回路串接的可變電阻未切除,用表測量繼電器,發現直流延時繼電器(T3-11/1-110V)常閉觸頭ILSJ(電路如圖1)粘死。若在抓斗上升時它不能及時斷開,控制可變電阻的交流接觸器線圈1JSC,3JSC,SJSC吸合,主觸頭1JSC,2JSC,JSC全部閉合,繞線轉子串接的可變電阻全部工作。更換直流延時繼電器,故障得到排除。
九、結束語
在設備維修中,做好對故障現場診斷,對機電進行全面的分析,多運用一些基本原理來考慮問題,是保證快速、準確處理故障的前提。只有在維修過程中通過不斷的摸索和總結,才能提高工作效率和保證維修質量。
【摘要】機床設備故障的現象有時表現在電氣方面,有時表現在機械方面,甚至表現在液壓方面。我們進行檢修機床設備故障時,只要熟練掌握機床設備電氣故障檢修常用方法,對機床設備的機電聯系充分了解,弄清動作原理,往往能順利排除故障。
【關鍵詞】機床設備電氣故障機電聯系檢修方法
參考文獻:
關鍵詞:110KV變電所10KV開關柜合主變差動保護故障實例
1110KV變電所10KV開關柜合
1.1基本情況
我局110KV變電所原有主變一臺,容量為2萬千伏安。35KV三回出線,10KV八回出線。其中10KV配電系統采用的開關型號為SN10-10II型少油斷路器,配CD10型直流電磁操動機構。10KV線路配置了電流速斷保護和過電流保護,10KV10#開關對城關大部分地區的負荷供電。
1.2現象
10KV10#開關,自89年投運后,運行情況較好。隨著城關地區的負荷迅速上升,配變的容量不斷增大。至九四年初,該開關出現拒合現象,即該開關在合閘時,發出連續的跳合聲響,而后開關有時能合上,有時不能合上。運行人員開出“開關跳躍”的缺陷通知單,局領導要求生技部門組織人員進行消缺。
1.3原因分析
該該臺開關出現的現象,對其定性分析如下:根據缺陷通知單的內容“開關跳躍”,對10KV10#開關的控制和保護回路進行了測試和檢查,排除了“開關跳躍”的可能。若開關存在跳躍,首選線路存在永久性相間短路故障,再則控制開關的接點焊死或控制開關在合閘位置卡死,不能復位。這兩個條件都滿足的情況下“開關跳躍”才會出現。我們通過分析,這兩個條件都不具備,幫排除“開關跳躍”的可能性。再次對該開關進行試驗和檢查,沒有發現異常,繼電保護人員再次對開關的控制和保護回路進行檢查,也沒有發現問題。但該開關在恢復運行時,拒合現象仍然存在。
通過仔細分析現場情況,發現該故障可能與保護裝置動作有關。因為在開關拒合時,發現過流信號掉牌,但運行人員認為掉牌是因為開關柜(GG-1A)振動較大引起的(以前發現過類似現象)。為此,繼保人員重新檢查控制和保護回路,終于發現了10#開關的過流保護沒有時限。過電流保護時間繼電器的延時閉合常開接點沒有接入回路,而把瞬動常開接點接入了回路。正、誤電路如下圖1、2所示。
把時間繼電器接點改接后,開關恢復運行,一切正常,拒合現象消失。
開關雖然恢復了運行,但造成開關拒合的原因是什么呢?我們分析認為應該是開關合閘時的沖擊電流。在該臺開關剛投入運行時,雖然過電流保護回路接線錯誤,但由于該線路較短、負荷較小,合閘時的沖擊電流啟動不了過電流保護裝置。但當城關地區的負荷不斷增加,配變容量不斷增大,開關合閘時的沖擊電流也隨之增大,當該電流增至能啟動過流保護裝置時,開關在合閘時保護動作,將開關跳開,出現開關拒合。但隨著運行方式的改變,使合閘沖擊電流減小,開關又能合上閘。當我們把回路改接后,定值雖然不能完全躲過合閘時的沖擊電流,但從時限上,保護裝置完全可以躲過該沖擊電流。
1.4吸取的教訓
10KV10#開關的拒合現象,幾經努力,終于得到解決,同時也從中得到深刻的教訓。
1.4.1運行人員素質需進一步提高,加強對問題的分析判斷能力,要做到匯報準確。
1.4.2安裝驗收把關要嚴。
1.4.3繼保人員在對裝置作整組試驗時方法不當,數次試驗都沒有發現異常,工作不到位。
2城關110KV變電所主變差動保護誤動
2.1基本情況
城關110KV變電所是岳西縣的樞紐變電所。一期工程上20000KVA主變一臺,電壓等級為110KV/35KV/10KV,35KV側為單母線接線方式。10KV側為單母線分段帶旁路接線方式。為滿足負荷增長的需要,于99年第四季度上二期工程,增加一臺主變,其容易為10000KVA。主變保護采用南京自動化設備總廠生產的CST231型微機保護,35KV側單獨供一條線路運行。
2.2事故現象及原因分析
二期工程竣工后,于2000年5月29日投入主變試運行。合上主變110KV側開關,主變空載運行二十四小時無任何異常現象,再投入35KV側開關帶線路運行時,主變差動保護運作。微機打印的事故報告顯示,B相差動保護出口,動作值0.81,大于整定值0.8。
根據運行記錄,主變差動保護動作時,其保護范圍內未出現任何異常,經初步分析為CT極性接錯。經檢查證實極性接反,改正后再次投入主變110KV側,35KV側開關試運行(10KV側不投)。當35KV側所帶負荷增加到約620KW時,差動保護發出差流越限告警信號。該信號是延時5秒發出,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,怎么會出現如此大的不平衡電流?在差動保護范圍內進行仔細測量和檢查,均未發現任何問題。因此,對不平衡電流進行計算,如圖3所示:
當P為額定負荷時,計算差動不平衡電流Ibp=0.01A<<0.2A。現當P=620KW時,關勞動能力不平衡電流Ibp就達到0.2A,判斷可能是有關參數出錯。為此,重新檢查主變保護的定值輸入情況,發現35KV側差動平衡系數Kpm=1.39,該值是把35KV側CT變比誤認為是400/5造成的,而35KV側CT實際變比為200/5。更正后,投入主變運行正常。
化工企業生產能力是由各種設備形成的,是企業生產重要的技術基礎。為使企業創造安全、穩產的良好環境,最終實現企業效益最大化,必須加強企業設備管理現代化。設備管理是一門科學,在設備運轉的一生中,大體分為設備運行的初級階段,正常投產中期運行階段和連續運轉后期三個階段。設備在每次進行大修或中修后,也同樣存在以上三個階段的過程,經多年的實踐和管理經驗,每個階段故障發生和預防又都具有其規律性和特點。
2化工設備故障發生規律分析
2.1投運初期故障的產生
設備經安裝,最初投入運行后,雖已經過技術鑒定和驗收,但初期故障總是不同程度的反映出來,少則一個月,多則幾個月,甚至一年,其表現為:
設備內在質量方面:如設備的設計結構和性能,零部件加工、材料的選用缺陷,操作人員對設備、結構、性能、特點的認識掌握和認知程度,以及現場操作人員誤操作導致設備故障。裝質量方面:設備安裝質量是企業內技術管理、人員素質、綜合效能、計量檢測手段等諸多因素的綜合反映。要注重設備安裝人員的素質和實踐經驗,這是預防初期設備故障的重要環節。
工藝布置上的缺陷:由于布局不合理,它可能導致設備有形磨損的加快發展而造成設備故障;有些時候因工藝上的問題使設備的工作性能和環境發生變化,也可導致設備嚴重損壞,這樣的實例發生過多次。工作人員技術不熟練:現場操作設備基本的“四懂三會”沒掌握,甚至不按規程操作,也是導致設備投產初期易出現故障的原因之一。產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設備正常運轉中期的故障因素
在設備運行過程中,零部件經過一段磨合期后,初期故障已基本排除,現場操作人員水平也逐步提高,并且基本掌握了每臺設備的特性、原理和性能,故障率明顯降低,即便如此,設備的運行還會出現新的問題,例如:
故障易發生在易損件或該換而未及時更換的零部件上,因每臺設備所有靜、動零部件密封、軸承等磨損件都具有使用周期和壽命,運行中的中期設備已逐步接近此項指標。經過停車檢修而更換的零部件之后,有些不配套、不穩合、尚處在磨合期,或發生裝配錯誤,也會導致設備故障,甚至帶病運行,這類故障也多處發生。日常維護保養不及時或工作質量差,甚至異物不慎掉入設備內,造成突發性事故,縮短設備檢修周期。一味追求高產,常時間超負荷、超溫、超壓臨界狀態下工作,也是導致設備出故障原因之一,有時還釀成設備事故。設備運行初期不易暴露的設備缺陷,經過一段時間運行后,有可能在運行中期暴露出來,諸如非易損件的疲勞、復合應力的消耗、材料磨損、先天性缺陷的故障等等。
以上故障現象中,值得注意的是,故障發生除自身原因以外,人為因素占有較大的因素。建立必要的運行檔案和維修臺帳,將各類故障原因消除在萌芽狀態,保證長周期安全、穩定的運行系統。
2.3設備運轉后期常發生故障
化工生產設備的運轉后期進入了故障多發期,一方面設備經多年的運行和多頻次大、中、修的過程,零配件換件較多,如果檢修水平跟不上或檢測手段缺乏,加之主體周期性的運行磨損,設備已不能達到設計出力的水平,另一方面長期處于運行狀態下的設備,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行效率。這期間綜合效能的降低,除磨損、老化現象凸顯以外,機器各方面不確定的故障現象也多處發生,維修頻率、耗材成本不斷增加,甚至將考慮大修、更新或報廢。
3故障預防及維修控制措施分析
3.1故障預防及維修的技術基礎
預防及維修的技術基礎是設備狀態監測和故障診斷技術。即在機器運行時對各個部件進行狀態監測,掌握機器的狀態,根據生產需要制定維修計劃。它包含的內容比較廣泛,諸如機械狀態量(力、位移、振動、噪聲、溫度、壓力和流量等)的監測,狀態特征參數變化的辨識,機器發生振動和機械損傷時的原因分析、振源判斷、故障防治,機械零部件使用期間的可靠性分析和剩余壽命的估計等,都屬于機器故障診斷的范疇。
近年來,隨著相關領域理論、方法研究的不斷深入和發展,現代設備技術診斷學已逐步完善起來,特別是傳感器技術、信號處理技術、計算機技術的發展,更為設備技術診斷學的發展奠定了堅實的基礎。
目前,設備診斷技術劃分了很多的分支,諸如振動診斷技術、無損檢測技術、熱溫診斷技術、鐵譜診斷技術、估算預測技術、綜合診斷技術、診斷決策技術等。它們的實施包括幾個主要環節:機械設備狀態參數的監測;進行信號處理,提取故障特征信息;確定故障類型和發生部位;對確定的故障做防治處理和控制。
3.2應分步驟逐步實施
故障預防及維修的實施首先要求設備管理人員掌握盡量多的相關學科的基本理論和實用技術,成為掌握現代檢測診斷技術的高級技術和管理復合型人才。這需要通過必要的理論和技術培訓,更需要實踐和經驗的積累,是一個長期的過程。另一方面,實施方法和實用技術在各個企業有著不同的特點,都需要經過實踐、總結、摸索和提高。因此,開展初期應分步驟有選擇地進行,在有一定經驗的基礎上再逐步推廣。
3.3應按裝置和設備的作用和影響程度,劃分級別,作好實施規劃
依據企業生產特點、設備重要程度和監測代價對設備確定恰當的監測方式、檢測部位、監測周期。對不同設備實行不同等級和內容的預防維修措施。一般情況下,按設備對生產量、產品質量、產品成本、維修工作計劃、相鄰工序、安全與環保、維修費用等的影響程度確定其重點。再按重點劃分不同的管理等級,按等級制定不同的標準。
除了上述重點原則外,作為設備管理或維修管理中的手段,利潤原則和例外原則等管理手段同樣適用,圍繞故障預防及維修還要相應制定各種嚴格的作業標準,包括工藝順序、試驗檢查標準、維修標準、更換標準及費用標準。
3.4故障預防及維修技術實施控制
在技術實施方面,涉及到各類機電設備的原理、結構、運行條件、性能,各類測試技術,信號處理技術,監測診斷技術,信息的組織管理技術和計算機軟硬件技術等多學科的綜合技術,因此它是一個復雜的動態系統,要根據各種信息作出決策,進行總體平衡,從而達到從規劃、實施、監測、信息反饋、分析到總結歸檔的全過程管理。這樣一個技術實施要有全面人才的管理做基礎,通過一個完整的組織機構做保障,對于一個大型企業,面對成千臺設備可以實現維修科學化、費用經濟化。同時設備診斷技術必須在設備壽命周期的全過程中發揮作用。也就是說,如果僅僅是在設備壽命周期的全過程中的某一個特定時間,或只抓住某一個特定的故障和異常,就想作出對癥的診斷是困難的,或者不能取得實質性的效果。因此,要依據設備的綜合管理理論,把設備的全過程作為診斷技術的應用范圍。
結論
化工企業生產能力是由各種設備形成的,是企業生產重要的技術基礎。對設備初期故障如設備內在質量方面、安裝質量方面、工藝布置上的缺陷、工作人員技術不熟練設備;正常運轉期故障如易發生在易損件或該換而未及時更換的零部件上,更換的零部件之后,有些不配套,日常維護保養不及時或工作質量差,常時間超負荷、超溫、超壓臨界狀態下工作非易損件的疲勞、復合應力的消耗、材料磨損;設備運轉后期常發生故障如因老化和疲勞而降低運行效率進行了分析。
闡述了化工設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、故障樹的定量計算。并對故障預防及維修的技術基礎,分步驟逐步實施,按裝置和設備的作用和影響程度實施,故障預防及維修技術實施控制等進行了研究。
論文關鍵詞:化工設備故障;規律;預防措施
論文摘要:對化工設備故障發生規律必要性進行了分析,對化工設備投運初期的設備內在質量、安裝質量、工藝布置,設備正常運轉中期故障發生因素、設備運轉后期常發生故障和規律進行了研究。闡述了化工設備故障診斷可靠性分析方法并提出了故障預防及維修控制措施。
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關鍵詞:水輪電機轉子;接地;故障分析
發電機在運行工作中,故障出現在所難免。因此,對其做到到位的修理維護是一項重要工作。由于水輪電機的使用老化,和一些其它有效的科學維護缺乏,使發電機本身遺漏故障或質量問題存在,都會發生出現水輪機轉子接地故障問題。因此,合理掌握高效水輪電機維護,有力保障發電機快速、高效工作。
一、轉子接地原因及可能后果
水輪發電機在正常的運行工作中,其轉子不但要承受著電場的電壓,而且還要承受電磁力和機械力。發電機的電磁力是把機械能轉化為電能的過程必要實現,是由于發電機運行中的定子與轉子間電磁感應形成的。轉子承受著的電壓主要是為了考驗轉子磁極絕緣耐受能力,離心力、以及有、無規律的振力和熱應力屬于發電機運行中的機械力。由于發電機轉子經常性的維護修理不到位,或者平時的檢修不徹底,和隨著時間長久機器自身的老化等問題,導致發電機轉子接地故障的出現。一般來說,發電機轉子接地故障可能會有兩種情況,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致接地故障或者是由于發電機自身的年久失修老化而使絕緣電阻下降從而產生接地故障。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題,如發電機轉子上含有導體的一些物質或者贓物,也可能是轉子上落入含有金屬的導體,從而導致轉子接地故障的出現。一般情況,我們可以參照接地的狀態將接地情況分為兩種,一種是不穩定狀態的接地,另外一種是穩定狀態的接地。又可以根據電阻的測量結果分為非金屬性的接地和金屬性接地兩種。
二、轉子接地部位的確認
切換轉子回路絕緣監測裝置,測量勵磁回路對地電壓,了解接地的程度、性質,分析可能接地原因等。確認接地存在后,適當轉移機組負荷,盡快申請接地發電機停機,再進行后續檢查處理。
1.對勵磁回路進行檢查
(1)詢問是否由于轉子回路上有人工作而引起,若是,要通知工作人員糾正。
(2)現場檢查不是人為引起接地后,要申請停機進行檢查。切開FMK滅磁開關,將轉子直流回路分為可控硅整流到FMK開關的柜內部分和從FMK開關出口電纜到轉子磁極的柜外部分。先檢查滅磁開關柜、主整流柜及轉子接地保護裝置等處有無明顯接地象征,必要時可根據電路功能結構再分割成各小塊判斷接地是否在整流柜內的某處。當排除柜內接地可能后,則進入柜外部分檢查。
(3)檢查轉子碳刷、滑環等。若因滑環或勵磁回路積污引起,可用干燥壓縮空氣進行吹掃,以恢復絕緣,直到絕緣電阻恢復正常為止。
三、找準轉子接地點的測量方法
由于拆裝轉子磁極是一件既費時又費力的事,為了避免盲目地拆裝磁極以提高檢修效率,必須先用測量的方法找到準確的接地點。下面討論找準接地點的測量方法。
(此“接地點”只限制于 “金屬性接地點”;“接地電阻Rg=0。)如不是金屬性接地,可采用合適、有用的方法將其轉變成金屬性接地。
(1)找出接地磁極。水輪發電機轉子磁極可用一個帶鐵心的電感表示,發電機轉子回路的等效電路圖如(圖1)所示。
(圖1)
當確認是轉子出現一點接地時,將發電機退出運行狀態,在轉子滑環上加一電壓U,再分別測量正極對地電壓U1和負極對地電壓U2。假設發電機轉子共有N個磁極,則接地點磁極計算方法如下:每個磁極電壓ΔU =U/N;從與滑環正極連接的磁極算起,接地磁極號Nx=U1/ΔU;若Nx=5,則接地點可能落在#5、#6磁極間的連接點間及其附近;若Nx=5. 6,則接地點可能落在#6磁極上;其他依此類推。通過計算確認接地點磁極后,將該磁極吊出,進入下一步。
(2)找出磁極接地點。首先是認真檢查是否有絕緣損壞,如有則確認該處為接地點,按照推論都能找到絕緣損壞處。如確實用外觀檢查法找不到,則可采用上面的測量推算法將接點范圍縮小到線匝以內。原理和上面找磁極的原理相同,將磁極總個數N換成單個磁極總匝數n就可以了。
(3)修復接地點絕緣。
(4)測量單個磁極絕緣電阻,電阻合格,說明磁極接地檢修完成。
(5)回裝磁極,測量整個轉子絕緣電阻,電阻合格,說明轉子接地檢修任務完成。在給轉子加電壓時,所加電壓類型不同,實際上所得結果精度是有差別的。有條件時,在選用測量用電壓表時最好是選用高精度電壓表,同樣有利于提高測量準確度。
關鍵詞:挖掘機;維修;保養
隨著科技的進步,現代挖掘機一般都采用了機電液一體化控制模式,我們在排除一些故障時,解決的多是發動機、液壓泵、分配閥、外部負荷的匹配問題。一般在挖掘機作業中,這幾方面不能匹配,經常會表現為:發動機轉速下降,工作速度變慢,挖掘無力以及一些常見問題。
一、發動機轉速下降
首先要測試發動機本身輸出功率,如果發動機輸出功率低于額定功率,則產生故障的原因可能是燃油品質差、燃油壓力低、氣門間隙不對、發動機的某缸不工作、噴油定時有錯、燃油量的調定值不對、進氣系統漏氣、制動器及其操縱桿有毛病和渦輪增壓器積炭。如果發動機輸出動力正常,就需要查看是否因為液壓泵的流量和發動機的輸出功率不匹配。
液壓挖掘機在作業中速度與負載是成反比的,就是流量和泵的輸出壓力乘積是一個不變量,泵的輸出功率恒定或近似恒定。如果泵控制系統出現了故障,就不能實現發動機、泵及閥在不同工況區域負荷優化匹配狀態,挖掘機從而將不能正常工作。此類故障要先從電器系統入手,再檢查液壓系統,最后檢查機械傳動系統。
二、工作速度變慢
挖掘機工作速度變慢主要原因是整機各部磨損造成發動機功率下降與液壓系統內泄。挖掘機的液壓泵為柱塞變量泵,工作一定時間后,泵內部液壓元件(缸體、柱塞、配流盤、九孔板、龜背等)不可避免的產生過度磨損,會造成內漏,各參數據不協調,從而導致流量不足油溫過高,工作速度緩慢。這時就需要整機大修,對磨損超限的零部件進行修復更換。
但若不是工作時間很長的挖掘機突然變慢,就需要檢查以下幾方面。先查電路保險絲是否斷路或短路,再查先導壓力是否正常,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行數據測量,確認挖機問題所在。
三、挖掘機無力
挖掘無力是挖掘機典型故障之一。對于挖掘無力可分為兩種情況:一種為挖掘無力,發動機不憋車,感覺負荷很輕;第二種為挖掘無力,當動臂或斗桿伸到底時,發動機嚴重憋車,甚至熄火。
①挖掘無力但發動機不憋車。挖掘力的大小由主泵輸出壓力決定,發動機是否憋車取決于油泵吸收轉矩與發動機輸出轉矩間的關系。發動機不憋車說明油泵吸收轉矩較小,發動機負荷輕。如果挖掘機的工作速度沒有明顯異常,則應重點檢查主泵的最大輸出壓力即系統溢流壓力。如果溢流壓力測量值低于規定值,表明該機構液壓回路的過載溢流閥設定值不正確,導致該機構過早溢流,工作無力。則可以通過轉動調整螺絲來調整機器。②挖掘無力,發動機憋車。發動機憋車表明油泵的吸收轉矩大于發動機輸出轉矩,致使發動機超載。這種故障應首先檢查發動機速度傳感系統是否正常,檢查方法與前文所述發動機檢查方法類似。經過以上細致的檢查與排除故障,發動機速度傳感系統恢復正常功能,發動機憋車現象消失,挖掘力就會恢復正常。
四、挖掘作業過程中的常見故障
挖掘機在施工作業中經常出現的一些普遍的故障,如:挖機行走跑偏,原因可能為行走分配油封(又稱中心回轉接頭油封)損壞;兩個液壓泵流量大小不一;一邊行走馬達有問題。液壓缸快速下泄則可能為安全溢流閥封閉不嚴,或缸油封嚴重損壞等等。
五、挖掘機的日常保養
為了防止挖掘機的故障發生,在日常使用過程中需要十分注意對挖掘機的保養。日常保養包括檢查、清洗或更換空氣濾芯;清洗冷卻系統內部;檢查和擰緊履帶板螺栓;檢查和調節履帶反張緊度;檢查進氣加熱器;更換斗齒;調節鏟斗間隙;檢查前窗清洗液液面;檢查、調節空調;清洗駕駛室內地板;更換破碎器濾芯(選配件)。清洗冷卻系統內部時,待發動機充分冷卻后,緩慢擰松注水口蓋,釋放水箱內部壓力,然后才能放水;不要在發動機工作時進行清洗工作,高速旋轉的風扇會造成危險;當清潔或更換冷卻液時,應將機器停放在水平地面上。
同時在啟動發動機前需要檢查冷卻液的液面位置高度(加水);檢查發動機機油油位,加機油;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的幾類故障的維修方法,并且為了減少故障的發生,對挖掘機的日常保養是很重要的。只有做到保養和維護的雙重保障,才能保障挖掘機更好的正常工作。
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【論文摘要】:數控技術是用數字信心對機械運動和工作過程控制的技術。數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,更使制造業成為工業化的象征。
數控機床是集高、精、尖技術于一體,集機、電、光、液于一身的高技術產物。具有加工精度高、加工質量穩定可靠、生產效率高、適應性強、靈活性好等眾多優點,在各個行業受到廣泛歡迎,在使用方面,也是越來越受到重視。但由于它是集強、弱電于一體,數字技術控制機械制造的一體化設備,一旦系統的某些部分出現故障,就勢必使機床停機,影響生產,所以如何正確維護設備和出現故障時能及時搶修就是保障生產正常進行的關鍵。
1.數控機床的維護
對于數控機床來說,合理的日常維護措施,可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。
首先,針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。
其次,在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物,一旦他們落在數控系統內的印制線路或電子器件上,很容易引起元器件之間絕緣電阻下降,甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修,一般情況下不允許隨便開啟柜門,更不允許在使用過程中敞開柜門。
另外,對數控系統的電網電壓要實行時時監控,一旦發現超出正常的工作電壓,就會造成系統不能正常工作,甚至會引起數控系統內部電子部件的損壞。所以配電系統在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監視,以及盡量的改善配電系統的穩定作業。
當然很重要的一點是數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的,要注意將電刷從直流電動機中取出來,以免由于化學腐蝕作用,是換向器表面腐蝕,造成換向性能受損,致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。
2.數控機床一般的故障診斷分析
2.1檢查
在設備無法正常工作的情況下,首先要判斷故障出現的具置和產生的原因,我們可以目測故障板,仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷,元器件的燒焦煙熏,有無雜物斷路現象,造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等,以此可發現一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍,判斷故障產生的原因。
2.2系統自診斷
數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因,這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展,興起了新的接口診斷技術,JTAG邊界掃描,該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力,進一步完善了系統的自我診斷能力。
2.3功能程序測試法
功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法,編制成一個功能測試程序,送人數控系統,然后讓數控系統運行這個測試程序,借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性,進而判斷出故障發生的可能原因。
2.4接口信號檢查
通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號,并與接口手冊正確信號相對比,也可以查出相應的故障點。
2.5診斷備件替換法
隨著現代技術的發展,電路的集成規模越來越大技術也越來越復雜,按常規方法,很難把故障定位到一個很小的區域,而一旦系統發生故障,為了縮短停機時間,在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查,對于現代數控的維修,越來越多的情況采用這種方法進行診斷,然后用備件替換損壞模塊,使系統正常工作,盡最大可能縮短故障停機時間。
上述診斷方法,在實際應用時并無嚴格的界限,可能用一種方法就能排除故障,也可能需要多種方法同時進行。最主要的是根據診斷的結果間接或直接的找到問題的關鍵,或維修或替換盡快的恢復生產。3數控機床故障診斷實例
由于數控機床的驅動部分是強弱電一體的,是最容易發生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹:驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器,有電源模塊和驅動模塊兩部分組成,電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流,而驅動部分實際上是個逆變換,將高壓支流轉換為三相交流,并驅動伺服電機,完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數控機床和802S數控系統的故障現象為例,主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。
如在數控機床在加工過程中,主軸有時能回參考點有時不能。在數控操作面板上,主軸轉速顯示時有時無,主軸運轉正常。分析出現的故障原因得該機床采用變頻調速,其轉速信號是有編碼器提供,所以可排除編碼器損壞的可能,否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現問題。兩方面考慮,一是可能和數控系統連接的ECU連接松動,二是可能可和主軸的機械連接出現問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題,就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽,結果發現就是這個問題。修復并重新安裝就解決了問題。
數控機床故障產生的原因是多種多樣的,有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中,要分析故障產生的可能原因和范圍,然后逐步排除,直到找出故障點,切勿盲目的亂動,否則,不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之,在面對數控機床故障和維修問題時,首先要防患于未燃,不能在數控機床出現問題后才去解決問題,要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理,這樣才能做到有的放矢。
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在配電自動化系統中,故障區段定位是核心內容。其主要作用是:當線路發生故障時,在最短時間內自動判斷并切除故障所在的區段,恢復對非故障區段的供電,從而盡量減少故障影響的停電范圍和停電時間。選擇科學合理的故障區段定位模式,大大提高配電自動化系統的性能價格比及對供電可靠性的改善程度。當前的配電自動化故障區段定位手段主要是有信道模式、無信道模式以及兩者相結合的混合模式三種。
(一)有信道的故障區段定位模式
有信道的故障區段定位模式是指在故障發生后,依靠各分段開關處具有通信功能的柱上開關控制器FTU(FeederTerminalUnit,饋線終端單元)之間或FTU同配電主/子站之間通過通信設備交換故障信息,判斷故障區段位置。這種模式包括基于主/子站監控的集中(遠方)判斷方式和基于饋線差動保護原理的分散(就地)判斷模式。基于主/子站的集中判斷方式是以配電自動化監控主站/子站為核心,依靠通信實現整個監控區域內的數據采集與控制。基于饋線差動保護原理的分散判斷方式是當故障發生時,各保護開關上的FTU利用高速通信網絡同相鄰開關上的FTU交換是否過流的信息,從而實現故障的自動判斷與隔離。
(二)無信道的故障區段定位模式
無信道的故障區段定位模式是通過線路始端的重合器同線路上的分段開關的配合,就地自主完成故障定位和隔離功能,它包括重合器同過流脈沖計數型分段開關配合、重合器同電壓時間型分段開關配合以及重合器間配合等實現方式。重合器同過流脈沖計數型分段開關配合的方式:過流脈沖計數型分段器不能開斷短路電流,但能夠在一定時間內記憶重合器備開斷故障電流動作次數。重合器同電壓時間型分段開關配合的方式:故障時線路出口處的重合器跳閘,隨后沿線分段器因失壓分閘,經延時后重合器第一次重合,沿線分段器依次順序自動加壓合閘,當合閘到故障點所在區段時,引起重合器和分段器第二輪跳閘,并將與故障區段相連的分段器閉鎖在分閘位置,再經延時后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復健全區段供電的目的。重合器配合的方式:重合器方式延續了配電網電流保護的原理,自線路末端至線路始端逐級增加啟動電流和延時的整定值,實現逐級保護的功能。
(三)有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式
有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式是結合前面兩種模式的特點,對于以環網為主的城市配電網,當系統通信正常時,以集中判斷方式為主,當通信異常時,可以在配電終端就地控制;對于農電縣級配電網,一次網絡既有環網供電,更多的是輻射型供電方式,因此放射形網絡的故障定位選用無信道的就地判斷方式,環路網絡采用集中判斷方式。
二、目前配電自動化中故障區段定位手段的特征比較
基于有信道故障區段定位模式的配電自動化系統由于采用先進的計算機技術和通信技術,正常情況下可以實時監控饋線運行情況,實現遙信、遙測、遙控功能及平衡負荷;故障情況下可以綜合全局信息,快速完成故障的志別、隔離、負荷轉移和網絡重構,避免了出線開關多次重合對系統的影響,適用于配電網絡結構復雜、負荷密集地區的配電管理系統。但它的缺點是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段,對通信速率和可靠性要求高,需投入資金較多;通信設備或主站任何一個環節出現問題都有可能導致故障緊急處理的全面癱瘓。
無信道的故障區段定位模式將故障處理下放到設備層自動完成,根本上消除了通信設備可靠性環節對定位功能的影響,具有原理簡單,功能獨立,封裝性好的特點,并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數較多,故障產生的位置距離電源越遠,重合閘次數和故障判斷時間很長,難以達到饋線保護功能對故障處理快速性的要求;重合器配合的方式通過各開關動作參數整定配合判斷并切除故障,無需出線重合器的多次重合閘,但由于配電網存在線路短,故障電流差別不大的特點,容易引起故障時的越級跳閘;并且越靠近出線側的重合器故障后延時分閘時間很長,不符合故障處理快速性的要求。
有信道和無信道混合模式結合了兩者的優點,可以根據地區配電網的時間情況進行有效組合;但它的缺點是存在著控制實現困難、結構復雜的問題,并且不經濟。配電自動化系統中,無信道的故障區段定位模式由于減少了通信環節,在故障處理的可靠性和經濟性方面都要優于有信道的模式;但故障區段定位過程需要多次投切開關的缺點限制了它進一步提高供電可靠性的能力。
三、基于暫態保護的配電網故障區段定位方法研究進展
目前配電自動化系統所采用的故障區段定位方法延續了電力系統繼電保護中電流保護的核心理念,其構成原理建立在檢測故障前后工頻或接近工頻的穩態電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎上,此領域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開的。實際上,由于輸電線路具有分布參數的特性,當電網發生短路故障時,線路在故障的初始時刻一般都伴隨著大量的暫態信號,故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復短暫熄滅和重燃會在線路上產生較寬頻帶的高頻暫態信號;行波由色散產生的頻率較集中的高頻信號發生偏移和頻率分散,會產生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產生的暫態高頻電流電壓信號含有比工頻信號更豐富的故障信息,如故障發生的時刻、地點、方向、類型、程度等。但由于故障暫態信號具有頻帶寬,信號幅度較工頻微弱,且持續時間短的特點,受信號提取和分析手段的限制,在傳統的保護方法里被當做高頻噪聲濾除掉。但是,隨著信號提取及分析技術的快速發展,基于暫態保護原理的故障處理技術越來越受到人們的重視。
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