故障事故

2024-07-16

故障事故(精选10篇)

故障事故 篇1

摘要:连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一。事故链可以恰当地表征连锁故障的特征。建立基于事故链的电网连锁故障模型, 是实施连锁故障预测、预控的基础, 对防止发生大停电事故具有重要意义。文中充分考虑连锁故障过程中的主要影响因素, 利用现有PSASP等分析工具, 建立用于监控的连锁故障的事故链模型。根据事故链与连锁故障的关系, 提出将故障选择限制在供电路径上, 从而有效降低了计算工作量;利用连锁故障的事故链模型, 可以采用安全科学的相关方法实现连锁故障的监视和预控。对江西电网的实际应用表明, 该方法对分析区域性大停电或电厂全停事故非常有效, 并已在电网规划中得到应用。

关键词:电网规划,连锁故障,事故链,预防控制,电力系统

0 引言

连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一, 认识连锁故障的机理, 研究对连锁故障的监视和预控方法, 是摆在研究者面前的重大课题。

要实现连锁故障的监视和预控, 需要考虑如下因素:①具有一种方便实施监视和预控的连锁故障模型;②连锁故障模型可以反映诱发连锁故障的多方面因素, 如过载、稳定问题以及连锁故障过程中保护动作性能和自动装置的动作情况等;③建立连锁故障模型的计算量满足实际电网分析的工程要求。

目前对电网连锁故障的研究, 提出了连锁故障的模式搜索法, 建立了基于复杂系统理论的连锁故障模型和基于复杂网络理论的连锁故障模型, 并着手对连锁故障风险进行评估[1]。这些研究对认知连锁故障机理起到了重要作用。但是, 目前基于复杂系统和网络理论的模型[2,3,4,5]对实际电网进行了大量简化, 主要作为一种定性的连锁故障机理分析方法。模式搜索方法和模型分析法[6,7,8]一般都不考虑或很少考虑稳定性问题, 其计算工作量由于故障筛选的原因往往很大。因此, 目前的连锁故障研究不能满足对实际电网连锁故障进行监视和预控的要求。

为此, 本文提出了连锁故障的事故链模型, 应用该模型, 根据安全科学的事故链理论可以对连锁故障实现监视和预控。同时, 提出了一种建立连锁故障事故链模型的分析方法。为了降低建立连锁故障模型的工作量, 提出将故障选择限制在供电路径上, 从而使其工作量满足工程实际要求。

1 适合电网连锁故障监视和预控的事故链模型

1.1 电网事故链与连锁故障的关系

“事故链”是安全科学提出的概念。事故链理论认为大事故极少由一个原因引起, 而是在多个条件同时满足的情况下由相关诱发因素诱发而产生的。这些同时满足的条件就像链条一样把各个环节连接在一起, 任何一个条件不满足, 事故就不会发生。

事故的第i条事故链Li的一般表达式为:

Li=Τi1Τi2Τimi (1)

式中:Tij (j=1, 2, …, mi) 为第i条事故链的第j个条件, 表示造成事故的因素, 如果所有Tij都等于1, 则事故发生, 多个Tij之间具有独立或相关关系。

电网连锁故障是指电网1个或多个元件出现故障波及了电网的其他部分从而使其他元件不能正常工作, 或诱发了新的故障, 即电网最初发生的事件以连锁的方式导致新事件出现, 然后以连锁的方式进一步导致了更新的事件出现。这种连锁效应持续发展, 最终将造成电网的恶性事故。事件之间的连锁性、相关性是这类事件的典型特点。显然, 连锁故障符合上述事故链的基本思想, 因此, 事故链应该是表征连锁故障的有效工具。

假设一个连锁故障由事件S1开始, S1连锁诱发了事件S2, S2连锁诱发了事件S3, 依次类推, Sn-1连锁诱发了事件Sn, 并因此导致区域Ak的停电事故, 则区域Ak的停电事故可以表示为:

Lk=S1S2Sn (2)

任何一个连锁事件Si不出现 (Si=0) , 都不会导致区域Ak的停电事故发生 (Lk=0) 。可以将连锁事件Si看做事故链中的Tij, 则Lk就是导致区域Ak停电的一条事故链。

1.2 采用事故链模型表示电网连锁故障

设向区域Ak供电的路径有m条 (最小路集) , 表示为C11C12…C1l, C21C22…C2n, …, Cm1Cm2…Cmk, 其中Cij为第i条供电路径的第j个元件。即供电路径R为:

R=C11C12C1l+C21C22C2n++Cm1Cm2Cmk (3)

只有当所有供电路径都被切断时才引发区域Ak停电事故, 可以用R=0或R¯=1表示区域Ak的停电事故。

R¯=C11C12C1l+C21C22C2n++Cm1Cm2Cmk¯=C11C12C1l¯C21C22C2n¯Cm1Cm2Cmk¯= (C11¯+C12¯++C1l¯) (C21¯+C22¯++C2n¯) (Cm1¯+Cm2¯++Cmk¯) (4)

对式 (4) 进行逻辑变形, 并进行不交化运算, 理论上可以将其变换为如下形式:

R¯=E1+E2++Eq (5)

式中:Ei具有如下形式:

Ei=C1CaCb¯Cp¯ (6)

Cj¯表示元件Cj停运, Cj停运可能是正常停运和故障停运 (包括出现稳定问题停运) 。

Ei中:

Li=Cb¯Cp¯ (7)

则当Li=1时, R¯=1。按照可靠性理论, Li为电网的一个最小割集;根据事故链的概念, Li是造成区域Ak停电的事故链之一。这样, 只要求出供电路径的最小割集集合, 理论上可以得到区域Ak停电的所有事故链, 表示为:

L={L1, L2, , Lq} (8)

式 (8) 包含了造成区域Ak停电的所有连锁故障事故链和非连锁故障事故链, 需要从中挑选出连锁故障事故链构成连锁故障事故链集:

L={L1, L2, , Ln} (9)

式 (7) 和式 (9) 统称为电网连锁故障的事故链模型。该模型是以元件状态表征的电网连锁故障模型。如果采用故障树方法分析造成元件停运的影响因素, 还可以得到连锁故障模型的其他表示形式。一般, 连锁故障的监控是监控连锁故障的发展过程, 此时元件连锁停运状态是关心的焦点问题, 而什么原因引起的连锁停运则是次要问题。

值得说明的是, 连锁故障可能并不按照最小割集发展, 而是按照某一割集发展。但是, 从监控角度而言, 只要监控表征连锁故障的最小割集, 则能够监控按非最小割集发展的连锁故障。

可见, 连锁故障的事故链与最小割集之间既有联系又有区别。如果采用元件停运状态表征某一事故链, 该事故链是系统的一个割集, 从监控的角度可以采用最小割集来表征;如果采用引起元件停运的因素来表征事故链, 该事故链可以通过最小割集与元件停运故障树的分析结果综合得到。

1.3 基于事故链模型的连锁故障监控的基本思路

式 (7) 和式 (9) 表示的电网连锁故障事故链模型将连锁故障的监视问题转化为电网元件的监视问题。只要通过自动化系统得到电网元件的状态, 就可以得到事故链状态, 从而实现事故链监视。

按照安全科学对事故链预控的基本思路, 只需切断事故链的一个环节, 就可以阻止事故的发生, 即连锁故障的预控就是保证式 (1) 中所有Tij不同时为1。因此, 对连锁故障的控制问题也转化为对电网元件状态及其潮流的控制问题。

可见, 按照事故链的基本思想, 只要得到连锁故障的事故链模型, 事故链监控的总思路即非常明确。这正是本文提出连锁故障事故链模型的目的所在。

2 连锁故障事故链模型的建立

2.1 在供电路径上选择故障和进行连锁故障分析

从1.2节的分析可以看出, 连锁故障事故链模型建立的关键是对割集是否引起连锁故障的分析, 并从中筛选出表征连锁故障的相关割集作为连锁故障的事故链。考虑到路集与割集的关系 (式 (4) ~式 (7) ) , 连锁故障事故链模型的建立过程就是对供电路径上故障连锁性的分析过程。

建立严格的连锁故障事故链模型需要对所有系统割集各元件之间故障的连锁性进行分析, 但是, 这种分析方法不能满足大电网分析时工程上对计算量的要求, 必须进行简化。

为此, 考虑将某运行方式下向区域Ak输送大部分功率的主潮流路径 (1条或多条) 称为主供电路径 (以下简称供电路径) , 输送功率很小的路径、接入供电路径的对Ak提供的潮流很小的电源线路、从供电路径向其他负荷供电的线路等称为分支路径和分支线路 (以下统称分支线路) 。在初始故障选择和进行后续连锁故障分析中实现如下工程简化:

1) 如果初始故障发生在分支线路且不引起稳定问题, 该故障引起的过载连锁故障对大电网的影响可以忽略;该故障引起的保护隐式故障可以考虑为供电路径上的初始故障。

2) 如果初始故障发生在分支线路且引起了稳定问题, 那么, 若故障发生在分支线路与供电路径的连接点处, 将会更加严重。

3) 如果供电路径上的故障诱发了分支线路故障, 仅需考虑分支线路同时诱发另一供电路径上的故障的情况。此时供电路径上的这2次故障往往属于相邻弧段或同一弧段。若属于相邻弧段, 该相邻弧段一般会至少作为隐式连锁考虑。

4) 考虑连锁故障过程中引起主潮流路径的变化。但主潮流路径变化后, 后续分析的供电路径相应变化。

因此, 若仅考虑在供电路径上选择故障, 本质上不会影响对连锁故障的监控。

将故障选择在供电路径上, 并在供电路径上进行连锁故障分析, 屏蔽了大量的分支线路故障, 将大大降低计算工作量。同时考虑:

1) 同一弧段上多个元件中只要有1个元件故障, 则整个弧段将失效。此时, 该弧段上任一元件故障引起其他弧段上元件过载的效果一致;该弧段上任一元件故障引起其他弧段上元件保护隐式故障最多只需分析该弧段首末2个元件的故障即可。

2) 同一弧段上的元件故障引起的功角稳定和电压稳定问题最多只需分析该弧段首末2个元件的故障即可。

3) 若某变电站仅连接供电路径的2个弧段, 且任一弧段故障时不会引起主潮流方向变化, 则这2个弧段可以合并成为一个弧段。

考虑以上因素可以避免网络元件的枚举计算, 进一步降低计算工作量。

另外, 在实际分析中, 没有必要计算系统的最小径集和最小割集, 只需按照主潮流绘制供电路径有向图就可以开始计算。

为了防止无序分析引起丢失故障组合的问题, 可以将初始故障的选择采用从有向图的末端向首端按照上述考虑顺序选取的计算方法。若某初始故障通过分析计算最终发展为Ak停电, 则将故障发展的过程表示为式 (7) , 得到一条连锁故障的事故链。

2.2 事故链环节触发的潮流转移

分别以Ι˙k, Μ´Ι˙k, Μ表示发生支路切除事件前后网络中任一支路k的支路电流。

下面引入潮流转移等值网络的概念。设支路切除事件发生在支路i上, 并设等值网络是线性网络, 根据叠加原理, 支路i切除后的网络为切除前网络与图1所示网络的叠加。在图1所示网络中, 将原系统中电源置为0, 再将支路i以一个电流源代替, 且该电流源大小等于发生支路切除事件前支路i上的电流, 但方向相反, 变换后得到的子网络 (见图1) 被称为原网络发生支路i切除事件的潮流转移等值网络。这一变换同样适用于多条支路切除的情况。

若只发生单个支路i切除事件, 在等值网络 (见图1) 中只存在一个激励源Ι˙k, Μ´。根据电路基本原理, 对等值网络中的任一支路k来说, 从支路i到支路k的电流传递比例为:

τk (i) =Ι˙k, ΤΙ˙i, Μ´ (10)

式中:Ι˙k, Τ表示发生支路i切除事件的潮流转移等值网络中支路k上的电流, 称为潮流转移分量。

对于线性网络, τ (i) k为一个常数, 潮流转移分量Ι˙k, Τ与激励源Ι˙k, Μ´成线性关系。

可见, 电网中某一支路切除后, 该支路上的原有潮流将按照一定比例转移到电网中的其他支路上。当切除的线路潮流很大时, 转移到相邻线路上的潮流也相应很大, 容易造成相邻输电元件出现连锁过载情况, 特别是, 当较高电压等级的线路 (潮流较大) 切除后, 容易造成较低电压等级线路 (热极限较小) 连锁过载。过载线路可能是被切除线路的上游线路、下游线路或同一断面的线路, 其中以同一断面的线路潮流变化最为明显。如果该断面上各线路的热极限不同, 则大潮流线路切除后很可能造成断面上其他线路过载;反之, 切除小潮流线路造成线路过载的可能性也较小。

线路过载发生后, 若装设了过载减载, 减载装置将动作。若减载量不够或未装设减载装置, 将引起过载切除。此外, 潮流转移还可能引起某些区域联络线潮流反转, 特别是多重故障发生后很可能会发生潮流反转, 此时残余网络供电路径将发生变化。

2.3 事故链环节触发的稳定问题

电网稳定与转移阻抗密切相关。当断面上某线路切除时, 供电路径上游的电源点对断面上 (和下游线路) 发生故障的点之间的转移阻抗增大, 供电路径上游的电源点对负荷点的转移阻抗也增大, 引起电网功角稳定性和电压稳定性下降。断面线路切除越多, 稳定性下降得越严重。

当供电路径上第i重故障发生后, 系统稳定性变差, 连锁的第i+1重故障可能引起功角稳定问题和电压稳定问题。

2.4 事故链环节显式触发和隐式触发

按照连锁故障的特征, 当第i重故障发生时, 会发生第i+1重故障。第i+1重故障的发生可能具有显式的原因, 即必然发生的原因, 如第i重故障发生后引起过载、稳定等问题, 称为事故链环节显式触发。第i+1重故障的发生也可能具有隐式的原因, 即以一定概率发生的原因, 如第i重故障发生后引起主保护拒动或误动、自动装置的拒动等问题, 称为事故链环节隐式触发。

事故链环节显式触发是显然的, 可通过潮流和稳定分析得到。事故链环节隐式触发则与保护和自动装置的配置、性能和整定密切相关, 情况较复杂。例如, 近期研究表明, 在连锁故障中, 阻抗Ⅲ段存在明显的误动作区, 并且是美加“8·14”大停电的重要原因之一。保护误动易发生在同一断面线路和上一级线路上;保护拒动往往引起上一级后备保护跳闸。本文不考虑全部由隐式连锁构成的连锁故障。

2.5 基于事故链的电网连锁故障分析基本思路

首先进行潮流计算, 确定该运行方式的潮流及其方向。然后对待分析区域Ak, 初始故障在向区域Ak供电的主潮流方向上选择;之后的下一重故障按照事故链环节显式触发和隐式触发方式选择。考虑从潮流末端的线路开始计算, 这样下一重故障可以考虑平行路径上的线路或上一级线路。由于连锁故障一般发生的时间间隔较长, 下一重故障可以在上一重故障过渡过程结束后再设定。

对每一重故障, 先进行稳定计算, 确定是否由事故链环节触发了稳定问题;然后进行故障后残余网络的潮流计算, 确定是否出现过载, 并确定是否因主潮流方向发生变化而需要调整下一重故障的选择。

若出现稳措动作情况, 则执行相关的稳措动作。

以区域Ak停电作为一次分析的结束, 并将从初始故障到区域Ak停电的全部故障表示成式 (7) 的事故链形式。

按照上述基本思路, 在电网N-1稳定分析完成之后, 如果对某一特定运行方式进行连锁故障分析, 可以得到该特定运行方式下的连锁故障的事故链模型, 该模型可以用于监视和预控。

如果对电网的丰大、丰小、枯大、枯小等极端运行方式进行连锁故障分析, 可以得出整个电网的连锁故障危险模式, 该模式既可以用于规划设计, 也可以用于连锁故障监视。

3 实例分析

为了验证上述算法对实际电网的可行性和有效性, 详细研究了江西电网的连锁故障情况。研究中江西电网被划分成赣南、赣西和中部等多个子网, 对每个子网进行故障枚举计算, 并与本文方法的结果进行对比。例如, 对2010年规划的夏大2 900 MW方式进行搜索, 不计相同条件下的计算, 大约共进行2 300多次故障计算, 搜索出48个连锁故障模式, 合并到主供电路径后有29个连锁故障模式;采用本文方法, 共需进行152次计算, 可以搜索出相同的29个连锁故障模式。

仿真得到了江西赣南、赣西和中部电网的连锁故障事故链模型。江西电网连锁故障模式主要是:

1) 对500 kV线路和220 kV线路构成的电磁环网, 若承担主要输送潮流任务的500 kV线路断开 (检修、故障或隐式连锁跳闸) , 潮流转移会造成220 kV线路过载, 连锁故障将造成大面积停电事故。

2) 当同一发电厂有多回送出线时, 输送容量较大的1回或多回送出线断开后 (检修、故障或隐式连锁跳闸) , 将导致其他送出线过载, 造成整个发电厂全停。

其中第2类模式, 即发电厂全停连锁故障模式揭示了江西电网已经发生的一次电厂全停事故的原因。下面以图2为例说明第1类模式中的一个连锁故障形式。

仿真得到该电网的一条连锁故障事故链为:赣西电压失稳= (新余500—安源500Ⅰ) × (新余500—安源500Ⅱ) × (大台220—袁州220) × (新余220—万载220) 。

当新余500—安源500双回500 kV线路隐式连锁跳闸后, 潮流转移将造成大台220—袁州220线路上的输送有功过载, 达到300 MW;若大台220—袁州220线路过载跳闸, 则新余220—万载220线路上的输送有功也将过载, 达到430 MW;若新余220—万载220线路也跳闸, 西部地区的节点电压将快速下降至0.4 (标幺值) 左右。

对该连锁故障的过载减载控制效果进行了仿真。在新余500—安源500双回500 kV线路都跳闸之后启动减载措施, 至少需要切除负荷120 MW;如果在新余220—万载220过载后采取减载措施, 则需要切除负荷212.5 MW。这表明:①在事故链的任一环节都可以采取控制措施, 控制措施采取得越早, 代价越低;②采用过载减载、低压减载、低频减载对预防连锁故障具有重要作用。

4 结论

1) 通过在供电路径上选择故障可以有效降低连锁故障分析的工作量。

2) 采用本文方法得到的连锁故障事故链模型, 符合电网连锁故障监视和控制的需求。

3) 本文方法可以用于电网规划和电网监控, 并已在江西电网滚动规划中得到应用。

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故障事故 篇2

设备故障的含义是设备系统在使用过程中,因某种原因失去了规定功能或降低了效能时状态。

故障处理是在故障分析的基础上,根据故障原因和性质,提出对策,占时的或较长时间的排除故障。

重复性故障采取项目修理、改造或改装的方法,提高局部(故障部位)的精度,善整机的性能。对多发性故障的设备,视其故障的严重度。采取大修,更新式报废的方法。对于设计、制造、安装质量不高,选购不当,先天不足的设备。采取技术式跟换元件的方法。因操作失误,维护不良等引起的故障,因由生产车间培训、教育操作工人来解决。因修理质量不高引起的故障,因通过加强维修人员的培训、重新设计或改进维修工夹具、加强维修工的考核等来解决。总之,在故障处理问题上,应从长远考虑,采取有力的技术和管理措施加以根除,使设备经常处于良好状态,更好地为生产服务。

设备事故的含义是设备故障所造成的停产时间或修理费用达到规定限额者为设备事故。事故处理要遵循“三不放过”原则,即:1 事故原因分析不清,不放过;2 事故责任者鱼群暂未受到教育,不放过;3没有防范措施,不放过。企业生产中发生事故总是一件坏事,必须认真查处原因、妥善处理,是责任者及群众受教育,制定有效措施防止类似事故重演,绝不可掉以轻心。

在查清事故原因、分析责任后,对事故责任者视其情节轻重、责任大小和认错态度,分别给予批评教育、行政处分或经济处罚。触犯法律者要依法制裁。对事故隐瞒的单位和个人,应加重处罚,并追究领导责任。

如:磨床MYT1300,主要问题出现在主轴上,主轴产生偏差及震动将会导致零件加工出现问题,不能正常工作。但在处理过程中我们不可轻易拆下主轴,因为主轴是磨床加工中心的主要部位,若是拆装过程中涉及到装配精度。若装配精度达不到要求将成为废铁。所以在处理故障过程中我们在没特殊情况下不可拆主轴,要首先检查主轴上的螺钉是否出现松动等问题。

修理(方式、定额、使用工具与检具等提案)

一、设备维修方式

设备维修方法具有维修策略的含义。现代设备管理强调对各类设备采用不同的维修方式,就是强调设备维修应遵循设备物质运用的客观规律,在保证生产的前提下,合理利用维修资源,达到寿命周期费用最经。

(一)事后维修,事后维修就是对一些生产设备,不将其列入预防维修计划,发生故障后或性能、精度降低到不能满足生产要求时再进行维修。采用事后维修策略可以发挥主要零件的最大寿命,使维修经济性好。一般范围有: 1)对故障停机后在修理不会给生产造成损失的设备;

2)修理技术不复杂而又能及时提供备件的设备;

3)一些利用率低或有备用的设备

(二)预防维修

为了防止设备性能、经济劣化或为了降低故障率,按事先规定的修理计划和技术要求进行的维修活动,称为预防维修。有以下几种方式:

1.定期维修

定期维修是在规定的时间的基础上执行的预防维修活动,具有周期性特点。它是根据零件的失效规律,事先规定维修间隔期、维修类别、维修内容和修理工作量。我国目前实行的设备定期维修制度主要有计划预防维修和计划保修制两种。

(1)计划预防维修制 1)按规定要求,对设备进行日常清扫、检查、润滑、紧固和调整等,以延缓设备的磨损,保证设备正常工作。

2)按规定的日程表对设备的运行状态、性能和磨损程度等进行定期检查和调整,以

及及时消除设备隐患,掌握设备技术转台的变化情况,为设备定期思念过期修理

做好准备;

3)有计划有准备地对着背进行预防性修理

(2)、计划保养制

1)根据设备的特点和状况,按照设备运行小时等规定不同的维修保养类别和间隔期;

2)在保养的基础上制定设备不同的修理类别和修理周期

3)当设备运转到规定时限时,不论其技术状态如何,也不考虑生产任务的轻重,都要严格地按照要求进行检查、保养和计划修理。

2、状态监测维修

(三)改善维修

二、定额

设备修理定额是指编制设备修理计划的依据。正确制定设备修理定额,能提高修理计划的科学性和预见性。

设备修理定额包括的主要内容如下:

1)修理周期定额。它是按设各使用时的主体零部件磨损规律,而制定的修理问哺期时问标准。也是指相邻两次大修理之间的间隔时间。

(2)修理复杂系数。复杂系数是用来表示设备修理的复杂程度和修理工作量的假定单位,它可以用来核算企业修理组织的规模、修理工作的劳动量以及修理工作所需的备件和材料等依据。

(3)修理工时定额,是规定完成设备修理所需要的时间标准。通常是用一个修理复杂系数所需劳动时间来表示。

(4)[修理停歇时间]]。是指设备停机修理起,到修理完成重新投入生产为止的全部时间。

设备修理停歇时间定额可按下式计算:

T=((G.F)/(M.H.D.K))+ TO 式中:T―设备停机时间(天);

G―每个修理复杂系数的钳工工时定额(时);

F―修理复杂系数;

M―每天工作班次;

H―每个工作班的时间(时);

D―参加修理人数;K―修理工时定额完成系数(与修理级别有关);

TO―附加停机时间

(5)修理费用定额。是指为完成设备修理所规定的费用标准。在实际工作中,一般可按修理复杂系数为单位来制订定额。

其公式为:G = D总N +∑(Cg.Ca)+ D总J

式中:G-----单位修理复杂系数修理费用定额

D总----单位修理复杂系数总工时定额

N----每小时工资费、工资附加费、辅助工资等

Cg----单位修理复杂系数各种材料消耗定额

Ca----各种材料单价

J------每小时分摊的车间经费

(6)备件储备定额。修理同备件储备定额,制订的原理、方法与物资储备定额基本相同

三、使用工具与检具等提案

机械制造行业设备维修用量、检具及仪器主要有以下三类:(1)机床检验用量、检具;(2)状态监测及诊断用仪器;(3)热工及电力监测用量仪。

一、设备维修使用工具与检具的主要内容

1)根据本企业设备构成情况和自己承修的设备范围,合理地选择配备通用量、检

具 仪器的品种、精度和数量;

2)按设备修理计划要求,及时办理修理专用工具的订货,以保证修理工作的需要;

3)建立管理制度和住址机构,做到正确保管、定制检定和维修,以及时向使用部

门提供合格的量具、检具。

二、选择和配备通用量具、检具的原则

1)根据本企业主要生产设备构成的品种、规格和数量,选择经常使用的量具、检具及仪器,编制量、检具分类明细表,结合设备维修的实际需要陆续购置;

2)所用量具的测量范围,以满足大部分设备维修检测及备件制造的需要为原则。对于价格昂贵且本企业不经常使用的量具、检具及仪器,可向外企业租用或外委检测,以节约资金;

3)选一量具的精度等级,应根据被监测设备或零件所容许的公差决定。

三.量检具管理制度要点

一般,企业设备维修用量检具由机修车间工具室负责管理。存放精密量检具的库房,应能适当控制温度和湿度。存放大型平板、平尺的地方,应有起重搬运的条件。量检具管理制度要点如下。

①严格执行入库手续,凡新购置或制造的量检具入库时,必须随带合格证和必要的检定记录。入库后应规定存放点和方式,并涂防锈剂。

②建立借用和租用办法。对企业内部单位实行低价(折旧费+维修费)租用,对企业外部单位实行正常价(折旧费+维修费+利税)租用。对机修车间内部实行借用,必须办理借用和租用书面手续,写明损坏后应赔偿。

③高精度量检具应由经过培训的人员负责使用。

④对借出和租出的量检具,归还时必须仔细检查有无失灵或损伤。如发现问题,应送专门检定部门维修检定合格后,方可正式入库。

⑤按有关技术规定,定期将量检具送计量检定部门检定,不合格者经维修检定合格后方可继续借用或租用。对磨损严重且无修复价值者,经有关技术人员鉴定,主管领导批准后报废,并及时更新。

⑥建立维护保养制,经常保持量检具清洁,防锈和合理放置,以防锈蚀和变形。工具室负责人应定期(至少每周一次)检查维护保养状况,奖优罚劣。

故障事故 篇3

关键词:机械工程;车辆机械故障;事故严重性;Logistic模型

中图分类号:F306文献标志码:A文章编号:1672-1098(2016)01-0025-05

Abstract:Vehicle is an important factor leading to the occurrence of traffic accidents, especially the accidents caused by vehicle mechanical failure are more serious. In order to quantify the relationship between mechanical failure of vehicle and the severity of traffic accidents, the mechanical failures are divided into 4 categories from the angle of traffic accidents causation, The logistic theory was applied to construct the model with the accident severity as the dependent variable, and the 4 categories of causation as the independent variables. The relevant proved that the model is correct and effective. The results showed that the regression coefficient of braking failure is 1.354, and the regression coefficients of the steering failure, the loss of power and other failures respectively are -0.853, -2.387 and -4.118. It shows that there is a large probability of serious accidents of braking failure, and the other 3 categories of mechanical failures are relatively small.

Key words:mechanical engineering; vehicle mechanical Failures; accident severity; logistic model

交通事故作为车辆与交通发展的伴随产物,已严重影响社会经济平稳发展,并对人民生命财产造成重大损失。交通事故发生的诱因较多,主要因素为人、车、路、环境,且各因素又涉及较多子因素。如驾驶员在道路交通安全中扮演着非常重要的角色,驾驶员的性格、个人素质、行为及技能等都会对安全行车有所影响[1]。另外驾驶人遵守法律的情况与交通安全关系密切,特别是饮酒、吸毒、闯红灯、超载,超速以及违章超车等违法行为是重大交通事故的重要原因。行人在交通安全中的作用也不容小觑,与驾驶员,驾乘人员不同的是,行人既没有驾驶室,亦没有座舱,外界环境直接干扰行人的判断与行动,是道路交通中的弱者。行人行为受到心理作用影响较大,当其它条件不变时,道路照明条件不良时,行人发生交通事故的几率会较低,这是因为行人在心理上已经产生了一种警戒心理[2]。另研究车辆设备ABS、ESP、安全带、安全气囊、吸能转向柱等对交通事故严重程度的影响,均是从车辆角度来提高道路行车安全[3-5];环境角度,文献[6]的研究发现,交通事故数随着降雪量的增加而大幅增加。文献[7]的研究发现,降雪天气对非致命事故与财产损失的影响要远高于对致命事故的影响。文献[8]提出事故严重程度及财产损失与总降雪量以及日降雪量有着明显的正相关关系。文献[9]研究发现降雨量与交通事故数有着直接的正相关关系,但是还得出了中雨与大雨对于交通事故的影响作用相近的结论。文献[10]研究提出降雨结束时道路交通碰撞风险会立刻降到正常水平。

经过多年的研究,国内外学者认为人是交通事故发生的最主要原因,因为随着车辆技术的发展、道路环境设计优化、道路管理措施的规范科学,车辆和道路环境因素趋于稳定,尤其是车辆因素,目前其机械性能已基本完备,而主动安全技术和被动安全技术又应用于车辆设计和使用的全部环节,所以对其的安全保障的研究目前已重点转移至电子设备性能方面,即开发智能车辆驾驶和人机互动的协调性,研究的导向是从车辆角度来提升驾驶人对环境的适应性和减小其对驾驶能力的需求性,所以,对车辆本身造成的事故或安全威胁研究已趋于淡化。但根据相关交通事故统计,因车辆直接原因导致的交通事故为5%左右,且其中80%与车辆机械故障有直接关系,而此类事故往往严重程度较大,群死群伤事故易发。

本文在对因车辆机械故障导致的事故原因进行总结分析后,应用logistic理论构建事故严重性度量模型,对事故致因与事故严重性进行关联度分析。

1车辆机械故障交通事故致因分析

11制动失效

制动性能是车辆在道路安全行车的基本性能,其目的是按照驾驶人的意愿在一定距离内停车并保持方向稳定性或者是在下坡能维持一定车速,主要由以下构件协调工作实现:(1)供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件;(2)控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件,如制动踏板;(3)传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件及管路,如制动主缸、轮缸及连接管路;(4)制动器是产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。上述任何一个部件的失效均会导致车辆制动能力下降或者无法制动,从而导致交通事故。且在实际道路行车中,车辆制动失效导致的事故往往较为恶劣,易发死伤,且车辆毁坏程度严重。

12转向失效

转向性能是汽车操稳性的一部分,是按照驾驶员的意愿控制汽车改变或保持行驶或倒退方向,对汽车的行驶安全至关重要。汽车转向系统一般由转向器和转向传动机构组成。转向器由转向盘、转向轴、转向蜗杆、齿扇等主要机件组成,其主要功用是将转向力传递到转向传动机构。转向传动机构包括转向摇臂、转向纵拉杆、转向节臂、左右转向梯形臂和转向横拉杆等机件,其功用是将转向啮合机构传来的力传递到前轮实现转向。上述机构和零部件在行车过程中长时高强度使用,且受力角度和载荷变化快,易损耗发生断裂或故障导致交通事故,也是导致车辆机械故障事故的主要诱因。

13失去动力

车辆在道路上能正常行驶,主要依靠发动机输出的动力,并经过传动系传至驱动轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶,它由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成,结构复杂。所以车辆在道路上行车时,如果失去动力,可能与发动机故障有关,或传动系某组成机构发生故障。此时车辆转向系和制动系正常工作,车辆本身一般不会主动与其他设施或车辆发生碰撞,但易被其他车辆追尾或侧撞,发生伤亡事故。

14其它故障

车辆本身结构复杂,含有5大总成及各类零部件,任何零部件结构损坏或功能故障,均可能导致车辆无法正常操控而发生交通事故。如风扇皮带松弛、制动踏板间隙增大等。本身或许不会直接发生事故,但存在安全隐患,当结合其他行车风险时,如超速、超载、颠簸等,极易引发事故。

2模型构建

21变量选取

Logistic模型是针对一般回归模型不能解释事情发生与否,进行log转换后,获得事情发生概率的一种多因素分析方法,对分类变量具有很好的解释和赋值功能。构建车辆机械故障与交通事故严重程度模型,首先需要将事故严重程度该因变量yi按照logistic思路进行分类和赋值。

根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定,道路交通事故根据严重程度可划分为轻微事故、一般事故、重大事故和特大事故,主要依据为死伤人数,其中轻微事故和一般事故中均无人员死亡,而重特大事故有人员死亡或者重伤人数较多。根据此分类,结合前人事故严重性文献,本文将事故严重性化为两类, 一类是无人员死亡, 仅有受伤或经济损失类事故,定义为非严重性事故,记为yi=0;另一类为有人员死亡事故(中国死亡统计时间为事故发生后的7天内),定义为严重性事故,记为yi=1,其中i表示第i起因车辆机械故障导致的交通事故。

设上述4个事故致因作用于事故严重程度yi,记为自变量x1,x2,x3,x4,根据Logistic模型原理,发生严重性事故的概率为

p=p(yi=1|x1,x2,x3,x4),0≤p≤1

则发生与不发生的概率比记为优势O.R.=p1-p

对其取对数ln(O.R.),记为log(p1-p),可设为因变量与x1,x2,x3,x4构建回归方程

log(p1-p)=β0+β1x1+β2x2+β3x3+β4x4

式中:β0为常数项;β1,β2,β3,β4为上述四致因的回归系数。

由上式可迭代得严重性事故发生的概率

p=exp(β0+β1x1+β2x2+…+βmxm)1+exp(β0+β1x1+β2x2+…+βmxm)(1)

则非严重性事故发生的概率为

1-p=11+exp(β0+β1x1+β2x2+β3x3+β4x4) (2)

22模型自变量赋值

由于上述4因素均无直接数据,属于分类变量,需进行划分及赋值, 具体如表1所示。

表1影响因素赋值及含义

影响因素变量名赋值及含义 制动失效x1划分为:是、否,分别取值1、0 转向失效x2划分为:是、否,分别取值1、0 失去动力x3划分为:是、否,分别取值1、0 其它故障x4划分为:是、否,分别取值1、0 3模型计算及检验

“选取某地因车辆机械故障所致事故363起,在事故记录中明确有制动失效、转向失效、失去动力或其它物理故障的事故共计148起,导致人员死亡92人,受伤218人”

将上述148起事故按照模型构建进行分类和赋值,造成人员死亡的严重事故共计126起,未导致人员死亡的非严重事故共计22起。

使用Spss180进行二项Logistic回归及参数计算,具体采用正向逐步法(条件),选取显著水平α=005。首先对模型自变量用Score检验,选择能够满足建模要求的变量,检验结果如表2所示。

4模型结果及分析

根据模型计算及检验结果,模型有效。由公式(1)可得,发生严重性事故的概率为

p(yi=1|x)=exp(1668+1354x1-0853x2-2387x3-4118x4)1+exp(1668+1354x1-0853x2-2387x3-4118x4)(3)

式中:x1制动失效,x2为转向失效,x3为失去动力,x4为其它故障。

根据表3及公式(3),制动失效的回归系数为1354, 说明制动失效发生严重性事故的概率较大, 其发生比3873, 即制动失效导致的严重性事故概率比不是制动失效导致的要高3873倍;转向失效、失去动力和其它故障的回归系数分别是-0853、-2387和-4118,均为负数,且各自发生比分别为0426、0092和0016,均小于1,说明上述三类机械故障导致严重性事故概率相对较小。

上述4类故障,只有制动失效导致严重性事故的概率较大,而其他3类相较较低,与在实际驾车过程中,由于制动失效后,车辆失去制动能力,只能靠碰撞或者其它非正常操控车辆的方法迫使车辆停止,且制动失效瞬间,驾驶人均较为紧张,所以易导致事故且事故发生时能量较大,造成严重的伤亡性事故;而转向失效时,驾驶人瞬间可采取制动对车辆进行操控,但易发追尾,或来不及制动车辆已驶出路外,但从能量转移角度,可控程度较制动失效大,所以严重性事故发生概率略低,但比失去动力和其它故障导致严重性事故的概率大;车辆失去动力,如果在低速时,则驾驶人会迅速停车点火,而高速时,车辆由于惯性会继续往前行驶,驾驶人会采取制动至停车,再发动车辆,所以,该机械故障发生时,以被追尾事故较多,发生严重性死伤事故的概率较小;其它故障,一般以零部件松动或损耗为主,如导致其他主要系统如制动、转向失效,则发生事故致因归结为制动失效和转向失效,则其它故障导致的事故一般以轻微或非严重性事故为主。

5结论

论文在分析车辆机械故障交通事故致因的基础上,应用Logistic理论对其导致的事故严重程度进行分类和构建模型,经相关检验,模型有效性较强,并分析相关参数对事故严重性的影响,具体结论如下。

1) 本文构建了基于4个自变量的Logistic模型,经似然比卡方值检验,模型拟合优度较好。而检验表明模型拟合劣度较低,暗示模型缺陷较小。综上,所构建模型具有较强的有效性和适用性,可以满足相关需求。

2) 制动失效的回归系数为1354,转向失效、失去动力和其它故障的回归系数分别是-0853、-2387和-4118,说明制动失效发生严重性事故的概率较大,而另3类机械故障导致严重性事故概率相对较小。

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(责任编辑:李丽,范君)第1期沙莎,等:Hamilton圈问题的分子信标检测模型安徽理工大学学报(自然科学版)第36卷第36卷第1期安徽理工大学学报(自然科学版)Vol.36No.1

220kV开关故障跳闸事故分析 篇4

事故发生前,220kV系统的运行方式如图1所示。201开关带211、213开关运行于220kV I母线,202开关带212、214开关运行于220kVⅡ母线(经200开关环网运行)。

2011年6月16日,214开关发生A相接地故障,其两侧线路保护及220kV母差保护动作,跳开220kVⅡ母线上所有开关(212、214、202、200)。发生故障时,该地区为雷雨、大风天气,气温为20℃。

2 故障检查

2.1 事故现象分析

母线RCS-915AB和BP-2B两套母差保护分别于5ms和8.3ms后动作,约42ms后跳开Ⅱ母线上全部开关,切除故障。214开关保护RCS-931BM及PSL-602G分别于16ms和20ms后动作跳开A相,故障录波器测距为0.001km,短路点故障电流为42.6kA。

因母差保护及线路保护均动作,所以故障点为母差保护及线路保护的重叠区域。通过检查现场一次设备及分析保护信息,初步判断为214开关A相罐体内部接地故障。

2.2 进一步检查

为更好地了解事故原因,对214开关做了进一步检查。

(1)214开关三相均在分位,A相灭弧室罐体北侧法兰螺栓及开关气动机构管路有放电痕迹,两侧套管内壁均有腐蚀现象。A、B、C三相开关SF6的压力分别为0.53、0.55、0.54MPa,均在正常范围内。214开关气动机构的空气压力为0。

(2)解体检查A相故障开关发现,绝缘拉杆表面被电弧烧黑,绝缘拉杆高电位处连板轴销档圈两端被烧熔且翘起,连板根部有明显电弧灼烧痕迹,与支撑绝缘子连接的地法兰处有明显放电点。绝缘拉杆表面(漆层)中部多处烧蚀,与支撑绝缘子连接的动触头支架内开孔处有放电点。

(3)对214开关非故障相(B、C相)进行解体检查,两相开关动静触头无明显异常,支撑绝缘子内壁上部有粉尘,绝缘拉杆无异常,但动触头拐臂侧对应的罐体底部有金属屑,且在B相灭弧室内发现一小块纸屑。对B、C相绝缘拉杆进行耐压及局放试验,未发现异常。

2.3 检查结果

故障发生4小时后,对214开关进行了SF6气体分解物检测及微量水试验,结果见表1、表2。

3 事故原因分析

3.1 放电原因

根据开关解体检查,绝缘拉杆高电位处连板轴销档圈两端被烧熔且翘起,说明该处电场畸变;由非故障相开关内存在异物,推断本相开关内部同样存在杂质并在绝缘拉杆表面积累,导致绝缘拉杆表面绝缘性能降低。因此,本次故障的放电起始点为连扳轴销挡圈,电弧沿绝缘拉杆表面对支撑绝缘子的地法兰贯通放电。电弧使绝缘拉杆表面漆层烧蚀、脱落。

当开关内部发生放电故障时,短路电流通过罐体端盖(机构侧)、外壳、气动机构管路及接地扁铁流向接地网,在罐体端盖螺栓连接处放电,同时使气动机构管路对其支撑角铁放电而破损,机构内气体泄漏,压力降为零。

3.2 故障后微量水增加及瓷套内壁腐蚀原因

目前,现场SF6气体湿度测定方法主要为露点法和阻容法。采用露点法时,测量中的褐色、黑色等粉末会吸附在露镜表面,与水分吸附在露镜表面类似,严重影响测量精度。采用阻容法时,气体中的某些高分子气体,在多孔氧化铝探头上可能会产生与水分类似的反应,影响测量精度,若SF6气体内粉末较多,还会使阻容法测试仪内多孔氧化铝探头受到污染,甚至损坏。因此SF6开关发生故障后的微量水测量结果受试验仪器影响往往不准确。

从表2可以看出,A相开关比B、C相开关的水含量高很多。水含量增大的原因是环氧树脂等有机绝缘材料在高温电弧作用下碳化并生成水,同时开关内部发生放电时产生的高温使罐体温度上升,导致紧贴罐体的吸附剂中的水分释放。瓷套釉面腐蚀是故障产生的低氟化物与水结合生成腐蚀性极强的氢氟酸所致。

4 故障处理

查找到事故原因后,立即对故障开关进行更换。更换后,开关交接试验结果正常,系统恢复原运行方式。

5 注意事项

为防止类似事故发生,应注意以下几点:

(1)制造厂应严格控制加工、装配工艺,同时在厂内及现场安装时要加强罐体内部洁净度控制,以免开关内的微粒杂质造成绝缘破坏。

(2)加强罐式断路器及GIS设备的带电局放检测及SF6气体成分分析,以及时发现可能存在的内部异常放电。

(3)加强设备缺陷分析总结工作,对故障、缺陷较多的设备要经常抽检,对发现的批次质量问题要及时治理,以避免重大设备事故的发生。

(4)发生故障后应认真检查瓷套内壁蚀伤情况,以防受损瓷套被重新用于设备中。

摘要:介绍一起220kV开关跳闸事故,并分析事故原因。

关键词:开关,故障录波,解体

参考文献

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[8]彭志源.发电厂(站)设备安装与故障检测检修技术标准规范[M].北京:科学技术出版社,2003

电梯故障及发生事故时应急措施 篇5

1、电梯设备管理应明确专人负责,电梯设备管理人员应具备有一定的电梯设备专业技术资格及安全管理知识,取得特种设备操作证,方可承担相应工作。

2、每年至少两次对电梯设备相关人员进行安全技术培训,安全教育和应急措施实地训练。

3、电梯设备一旦发生事故,使用单位必须采取紧急救护措施,防止事故灾害扩展,并按有关规定及时向质量技术监督局特种设备监察部门和有关部门报告。

4、急救时应遵循以下急救步骤:

a)调查事故现场。调查时要确保对你、病人或其他人无任何危险。

b)初步检查病人。判断神志、气道、呼吸、循环是否有问题,必要时立即进行现场急救和监护。

c)呼救。应请人去叫救护车,你应继续施救,直到救护人员到达为止,并同时反映过程和伤者病情。

化工机械设备故障分析与事故管理 篇6

近年来, 随着化工企业的迅猛发展, 化工机械设备也因此得到了越来越广泛的应用。但是, 化工机械设备在使用过程中很容易出现故障或事故等问题。如何进行设备故障分析及事故管理则成为目前的一项重要课题。

一、化工机械设备的故障分析

1. 化工机械设备故障的内涵

化工机械设备故障就是指在整个化工机械设备的应用过程中, 在某个或多个因素的诱导下使化工机械设备的部分全部功能丧失, 不能正常使用乃至危害到人身安全的现象, 同时也包括机械设备的暂时性失效或设备丢失等问题。

2. 化工机械设备的主要故障

(1) 累积性故障

累积性故障就是指化工机械设备在长期使用的过程中, 受设备自身因素的限制以及外界环境中不利因素的影响, 在日积月累中产生的问题。当这些问题积累到一定程度时, 就会超出化工机械设备的承受范围, 进而使化工机械设备出现故障。由于长期使用而导致的化工机械设备的老化、磨损、腐蚀以及设备疲劳等都属于累积性故障的范畴。累积性故障的最大特点就在于故障发生前就具有明显的迹象、规律性很强, 尤其是积累性故障的发生与设备使用的时间以及使用环境之间具有密切的关系, 便于我们事前对故障进行科学合理的预测。

(2) 突发性故障

突发性故障则是相对于累积性故障的另一种故障类, 就是指在受到外界环境因素的突变或是某种外力的偶然影响等突然发生的化工机械设备故障, 主要是因为在某个瞬间超出了化工机械设备的承受力而导致的。因此, 突发性故障通常不会在故障发生前产生明显的预兆, 往往都是无规律的、不可预测的, 这就给化工机械设备故障的分析和管理带来了极大的不便。

二、化工机械设备产生故障及事故的主要原因分析

1. 化工机械设备本身的设计存在不足

化工机械设备本身的设计尚存在很多的问题是现今化工机械设备发生故障或事故的重要原因之一。化工机械设备本身设计中存在的问题主要包括化工机械设备选用的材料不适当, 设备的平面布置不够合理, 相关操作系统的安全性能较差, 设计不科学、安全距离不足等。化工机械设备本身设计中存在的这些不足直接导致了各种化工机械设备在还没有正式投入使用的时候, 实际上就已经存在发生化工机械设备故障过或事故的安全隐患。就目前的形势来看, 化工机械设备本身设计中的问题往往难以在短时间内尤其是在设备运行期间加以解决。此外, 由于化工机械设备通常是在高温、高压等较为特殊的外界环境中进行工作, 因此, 很多化工机械设备的材料、产品、零件等都受到严重的腐蚀或损坏, 进而导致化工机械设备发生各种故障或事故。

2. 化工机械设备的制造工艺有待提高

化工机械设备的相关制造工艺以及应用技术的不合理和落后是除化工机械设备自身设计不足外造成化工机械设备故障或事故的另一个重要问题。这里所说的化工机械设备的制造工艺或技术问题主要是指相关制造工艺不成熟、不合理, 设备的精度加工不达标, 漏装零件现象严重, 硬度、强度的相关热处理不符合要求等都是导致化工机械设备在使用过程中发生故障或事故的主要原因。也就是说, 如果在化工机械设备的制造过程中出现工艺或技术上的问题, 那么就算化工机械设备本的设计合理完整, 也难以避免这些化工机械设备在运行过程中出现各种故障或事故。

3. 化工机械设备的违章操作

目前的化工企业大多是中小企业, 各方面的实力尚待进一步提升, 尤其是在化工机械设备的应用、操作等方面未能按照规范的要求去实施, 出现了较多的违章操作的现象, 从而为化工机械设备故障或事故的发生埋下了深深地隐患。埋下了巨大的事故隐患。

4. 化工机械设备缺乏完善的管理制度

化工机械设备缺乏完善、健全的管理制度也是造成化工机械设备故障或事故发生的一项重要因素。不健全体现在很多方面, 比如没有完善的安全管理体系、无机械设备定期检修制度、无管理人员教育培训和奖惩制度、无机械设备的故障应急预案等, 或者是上述各种管理制度都存在, 但未能严格的执行, 使得制度成为一纸空文, 未能发挥管理效用。此外, 在现实中存在大量的事故是由于意外因素导致的, 如突然断水断电, 因此制定相应的应急预案具有十分重要的意义, 但当前非常多的企业在这方面存在明显不足, 存着着重大的事故隐患。

三、加强化工机械设备故障及事故管理的有效措施分析

1. 加强对化工机械设备的诊断

面对化工机械设备故障及事故问题, 我们首先应当加强对化工机械设备的诊断。这就要求相关企业或部门加强对化工机械设备的质量、安全性能的监督, 严格按照相关标准生产或使用设备。尤其是应当注重组织管理人员定期对化工机械设备的运行状态进行监控或诊断分析, 及时发现故障问题并快速处理。

2. 加强安全控制

加强安全控制对事故管理也具有较好的促进作用。我们可以通过加强操作人员的安全意识和规范意识, 定期对操作人员进行相关培训及工作考核来加强安全控制。此外, 坚持实行安全责任制, 由专业的技术人员负责安全操作管理, 对生产现场的事故管理也具有明显作用。

3. 加强安全监察力度

加强安全监察力度也是加强事故管理的有效措施。特别是加强设备的日常安全监察工作, 将故障或事故的隐患扼杀在萌芽状态。此外建立并完善相关的安全检查及故障排除的记录系统, 完善奖惩机制等都是加强安全监察十分有效的措施。

结语

综上所述, 化工机械设备的正常运行与科学合理的故障分析与事故管理具有密切关系。为了降低机械设备的安全隐患, 获得更好的经济效益, 我们就必须加强对机械设备故障的分析能力及事故管理的有效性, 以推动其进一步的发展。

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故障事故 篇7

直流系统作为二次系统的重要组成部分,是继电保护、自动装置等的直流供电电源。直流系统的用电负荷极为重要,对供电可靠性要求很高。当直流故障发生在继电保护、自动装置或开关分合闸回路中,就有开关意外跳闸或拒动的可能,造成事故或扩大事故。接地故障是直流系统中最常见的故障之一[1]。

1直流系统接地故障类型和危害

直流接地故障一般可分为3种类型,正极接地、负极接地、两点接地。

若直流系统正极接地,有可能使继电保护及自动装置误动作。因为一般跳闸、合闸线圈通常与负极电源接通,若此时正极电源越过操作按钮或开关接点,接地时就有可能引起误动作。

若直流系统负极接地,有可能使继电保护及自动装置拒动作。因为跳闸、合闸线圈此时被接地点短接而产生拒动。

若两点接地,可能将某些继电器短接,不能动作于跳闸、甚至越级跳闸。直流回路短路电流会使电源保险熔断,并有可能烧坏继电器触点,直流保险熔断会使保护及操作等失去电源[2]。

2直流接地导致机组跳闸事故

2.1直流系统简介及直流负荷

直流系统主要由蓄电池组、充电机、馈线屏、直流负荷等组成,图1为某电厂110V直流系统图。直流系统部分负荷如图2所示。

2.2事故前状态

# 9机组电负荷3 0 0 M W , C C S投入, A 、 B引/ 送风机,A、B一次风机运行,A、B汽动给水泵运行、 电泵备用。B、C、D、F制粉系统运行。主/再热汽温556/564℃,主/再热汽压力14.4/1.8MPa。总燃料量195 t/h,总给水量757t/h,水煤比:4.1,辅汽联箱压力0.82MPa,空压机A、B、D。仪用压缩空气压力0.6MPa,前夜班A、B、C、E、F空压机频繁跳闸。

2.3事件过程

01时17分:B空压机跳闸,首出“速断保护动作” 就地检查电机冒烟,就地控制盘烧损严重,手动启动E空压机。

01时19分:110V直流I段母线接地信号来,就地检查正极接地信号来。

01时20分27秒:汽机PC9A3L开关跳闸同时B定冷水泵跳闸,A定冷水泵联动未成功,01时20分37秒强合A定冷水泵未成功(此时机PCA段已失压),手动合闸B定冷水泵成功。

01时20分45秒:发电机跳闸,ETS首出“发电机故障”(就地检查发电机保护E屏“断水保护信号来”, 热工保护动作),发电机联跳汽轮机,炉MFT动作。

01时21分:检查厂用电AB段联动正常,手动合C段成功。

01时26分:检查机炉联动正常。

01时35分值长令:热态恢复启动。

2.4现场检查

110V直流I组第一支路(至6k VA段操作直流:图2中的负荷Z101)正极接地。检查热工SOE发现9号机组保护E柜跳闸为电气第一个出口,后续ETS、5009、MK、 MFT等动作。

进一步检查保护E柜动作报告:

发电机断水保护动作

动作时刻:2014年12月17日01时18分59秒673毫秒

保护时间:15002ms

保护故障序号:917

发电机热工保护动作

动作时刻:2014年12月17日01时19分0秒114毫秒

保护时间:102ms

保护故障序号:919

I组直流绝缘监察装置事件记录:

直流+极接地,对地电压0.84V 1支路

发电机B定子冷却水泵跳闸,检查综保事件中显示:外部控制分闸动作(1∶18∶43.581);此事件报告的含义为除综保以外的分闸指令来。

机PCA段跳闸,检查综保事件中显示为外部控制分闸动作(1∶18∶42);此事件报告的含义为除综保以外的分闸指令来。

2.5原因分析

1)B空压机电机、控制盘烧损。

由于B空压机控制盘烧损严重,首发原因较难确定。会同厂家等专业人员,初步分析认为B空压机控制盘接触器、继电器等元器件过热、绝缘损坏,烧焦的电线、塑料杂物和火星等吸入电机(防护等级IP23)通风入口,导致电机绝缘损坏、冒烟,电机的通风加剧了控制盘的烧损,恶性循环,B空压机电机烧损短路后跳闸,首出速断保护动作。

2)110V直流I段母线接地。

B空压机控制盘电气元件烧损,造成接入的110V直流正极接地,直流面板记录正对地电压0.8V;6k V9 A段控制直流接地, 造成# 9机组1 1 0 V直流I段母线接地。

3)B定子冷却水泵跳闸、汽机PC9A3L开关跳闸。

汽机PC9A3L开关、B定子冷却水泵开关跳闸线圈控制电源取自110V直流I段母线。B定子冷却水泵采用直流110V综合控制器,其直流消失或大幅下降后致使交流接触器线圈失电,B定子冷却水泵跳闸。

汽机PC9A3L开关跳闸原因初步分析是回路存在绝缘薄弱或经长电缆对地电容的影响,在110V直流接地(窜入交流)时,作用于跳闸线圈回路电压高于其励磁电压,分闸回路瞬间导通,造成PC9A3L开关分闸。

4)A定冷水泵未联成功,强合A定冷水泵未成功(此时机PCA段已失压)使发电机“断水保护”动作, 机组跳闸。

3改进措施

由事故原因分析可知,本次事故首先是由空压机电机、控制盘烧毁导致直流I段母线接地,进而引起B定冷水泵跳闸、汽机PC9A3L开关跳闸,从而引起发电机断水保护等动作,最终导致机组跳闸。所以改进措施可以从以下几个方面着手。

1)对内冷水泵等相同的控制回路进行改进,增加一路交流控制回路,防止外来直流消失或降低后分闸, 提高重要辅机运行可靠性。

2)对机PC9A3L开关回路进行绝缘检查,对跳闸线圈分合闸电压进行测试,使其动作电压在65%Ue以上。

3)加强二次回路及设备的检查,电气热控等专业按照标准要求,加强二次回路绝缘检测等工作。

4)深入开展隐患排查工作。

5)加强空压机的检查维护。

6)除了上述方法,可以利用发展迅速的电力电子技术[3],研制电力电子接地保护装置,将接地故障限制在故障支路,不影响直流母线及其他支路的正常运行。

措施3、4、5为加强维护工作,以减少故障发生的几率;措施1对控制回路改造,达到控制回路双回路供电的效果,大大提高了重要辅机的可靠性;措施6能够对接地进行隔离,从而缩小故障影响范围。综合采取上述措施,能够将故障发生率、故障影响减小到最小。

4电力电子接地保护展望

所谓电力电子接地保护,就是采用电力电子技术, 达到保护的效果。该接地保护的实现是通过隔离型DC/ DC变换器实现的,在直流母线和各负荷支路之间串联一个隔离型DC/DC变换器,如图3所示。

同时将接地检测电路集成在DC/DC变换器中,通过采样电路测量检测电阻上的电压,经过基于单片机的控制器运算得到正负母线对地绝缘电阻,并与整定值相比,从而进行报警和保护的动作,如图4所示。该保护将隔离型DC/DC变换器中的高频变压器作为隔离单元, 对蓄电池组与负荷之间的接地故障进行隔离,防止故障传播。

另外,DC/DC变换器具备升压稳压功能,当直流母线电压即蓄电池组电压有所下降时,通过DC/DC变换器可输出满足负载正常工作的电压,这样就有效避免了一些开关误分闸的情况。

电力电子接地保护装置可以有效隔离蓄电池组与负荷之间的接地故障以及各支路之间的故障,减小故障影响范围,保证非故障回路的正常运行。电力电子接地保护装置可用在直流系统的各个负载回路,对于直流系统的普通回路,可以采用一对一的配置方案,而对于直流系统中的关键负载回路,考虑电力电子接地保护装置本身的可靠性,可以采用并联冗余的配置方案。

5结语

由机组跳闸事故的过程和原因分析可知,直流接地故障可能造成发电厂严重事故,威胁电厂甚至电网的安全稳定运行。一方面,改进控制回路、加强二次回路检查、设备绝缘的检查,可以在一定程度上避免此类事故的发生。另一方面,积极探索新的直流系统接地保护方案显得尤为重要,基于电力电子技术的直流系统接地故障保护技术方案不但可以有效的隔离接地故障,避免事故发生或事故扩大,还具备升压稳压功能,避免直流母线电压下降导致开关跳闸,在一定程度上提高了直流系统的供电可靠性。

摘要:首先介绍了直流系统接地的类型及危害,其次对某发电厂110V直流系统出现直流接地故障从而导致某一机组跳闸的事故进行分析,介绍该事故发生前状态、事故过程,进而分析事故原因,提出几种事故预防及解决方案。最后提出一种基于电力电子技术的直流系统接地故障保护技术方案和系统处理策略。该保护系统不但可以有效隔离接地故障,避免事故发生或事故扩大,还具备升压稳压功能,避免直流母线电压下降导致跳闸,在一定程度上提高了直流系统的供电可靠性。

关键词:直流系统,接地,跳闸,电力电子,保护

参考文献

[1]于海.直流系统接地问题的研究[D].浙江大学,2011.

[2]张永生,胡旭东,王伟,等.变电站直流系统接地故障分析[J].电力安全技术,2011,(9):49-50.ZHANG Yongsheng,HU Xudong,WANG Wei,et al.Groud Fault Analysis of DC system in substation[J].Electric Safety Technology,2011,14(9):49-50.

故障事故 篇8

下面是我公司遇到的一起电容器引起的越级跳闸事故及分析,其主回路如图1所示。

6AH电容柜将电容投入后发生故障,引起21AH, 22AH, 6AH跳闸,保护动作情况如下:

22AH:时间10:09:49:533,速断保护动作(IC=46.63A) 600/5, 定值10.2A;

21AH:时间10:09:49:771, 速断保护动作 (IA=11.73A) 600/5, 定值10.5A;

6AH:时间10:09:49:893,速断保护动作(IC=86.75A) 75/5, 定值13.2A。

针对故障情况及保护装置动作情况分析:

(1)进线保护设置了速断保护,而资料显示一般进线保护不用设置速断保护,主要是为了与下一级保护有选择性,如同主变压器的后备保护没有速动段一样。但如果快速切除故障比有选择性更重要,那么可以设置速断保护。一般来说没有重要设备的情况下进线不设置速断保护,微机保护之间时间级差保持0.3s,电磁型保护之间时间级差保持0.5s,微机保护与电磁型保护之间时间级差保持0.5s。

(2)根据动作时间来看,6AH动作时间比22AH慢了0.3s,明显有点不正常,一般来说同时动作的两个速动段时间误差在50ms以内是可接受的。因此应该对6AH保护装置作一次试验,检查速断动作时间是否准确。而22AH动作电流一次值为46.63×120=5595.6A, 6AH动作电流一次值为86.75×15=1301.25A,可以看出6AH是在22AH开关跳闸灭弧过程中动作的,这样来说22AH开关灭弧时间长达0.3s, 0.1s以内可以接受,因此22AH的开关也应检查一下。

(3) 21AH的A相电流增大是由电压升高引起,电容元件的电压电流特性可归结为U=Q/C,其中Q为电荷量,Q与电流和时间成正比,当短路时,电容电流增大,造成短时间内电荷快速增长,而电容C值未变,因此电容电压U增大,6AH与22AH的动作相为C相,而变压器△侧抽出的C相电压为变压器△的A、C相电压矢量和,C相电压升高将造成变压器△侧抽出的A相电压升高,从而引起21AH跳闸。

故障事故 篇9

近年来, 中国煤矿机电事故发生率逐步上升, 造成的人员伤亡数量也逐步增多, 给国家经济和人民正常生活带来了不利影响。晋城市地方煤矿安全生产事故统计月报数据显示:2012年发生死亡事故3起, 5人死亡;2013年发生死亡事故6起, 8人死亡;2014年, 全市发生6起死亡事故, 造成9人死亡。其中因机电事故造成的死亡人数占总死亡人数的比例在23%以上, 且有逐渐上升的趋势, 应当引起高度重视。

1 煤矿机电事故发生原因分析

1.1 机电设备陈旧

煤矿企业属于高度自动化的企业, 机电设备在企业生产活动中的应用, 解决了很多单靠人力无法解决的难题, 在很大程度上提高了生产效率。但是, 很多煤矿企业为了获得更大的经济收益, 在机电设备的投入上“偷工减料”, 为生产安全埋下了隐患。煤矿企业于20世纪末迅速繁荣发展起来, 现在很多企业还沿用当时的机电设备, 缺乏对设备的改造与后期维护。陈旧的机电设备长期在高负荷状态下运行, 很容易发生安全事故。此外, 一些中小型企业由于资金紧张, 就以低成本购买国家规定淘汰的设备, 如非阻燃电阻、老式绞车等, 这些设备的可靠性差, 机械化程度低, 埋下了安全隐患[1]。

1.2 技术人员专业素质低下

技术人才是操控机电设备的主体, 直接影响设备的使用效率和安全性。目前, 煤矿企业机电设备技术人员的专业素质相对较低, 难以挖掘机电设备潜在的性能。煤矿企业一般位于较为偏远落后的地区, 由于工作环境条件艰苦, 很难吸引高素质人才投身该行业中。企业现有工作人员的稳定性较差, 造成技术人才匮乏。此外, 企业内部缺乏完善的培训机制, 技术人员没有一个很好的成长平台, 技术水平很难提高, 在新型设备的操作和检修方面缺乏专业的技能, 这些都是造成机电事故发生的原因。

1.3 机电设备管理制度不完善

国家煤矿质量标准化规定明确指出, 在每一个矿井中要求有超过17种基本的机电管理制度。但是, 大部分煤矿企业内部的机电管理制度不仅在数量上不达标, 而且缺乏科学的考核体系。很多企业只重视实际生产, 忽视了机电管理制度对于预防机电事故的作用, 没有建立与完善机电管理制度的意识。有的企业为了减少生产运行成本, 一味缩减管理人员数量, 有的管理人员身兼数职, 而真正在机电管理方面并不专业。这样, 不仅基本管理制度无法落实, 机电设备管理制度也沦落到被忽视的境地, 不利于企业防治机电安全事故。

1.4 机电设备使用方法不规范

目前, 大多数煤矿企业一味追求利益最大化, 往往重视产量而轻视投入, 在煤矿机电设施及安全装置方面的资金投入太少, 大量资金没有用在最需要的地方。在现代化科技高速发展的今天, 有的煤矿机电企业并没有积极引进先进的机电设备, 没有实现对煤矿机电设施的实时创新。近几年, 煤矿机电安全事故频繁发生, 国家逐步加大了对煤矿企业的关注力度。调查发现, 很多煤矿机电企业仍然在使用没有MA标的设备, 机电设备更新程度低下;很多企业私自用国家已经明确禁止再使用的设备;部分设施陈旧, 安全性不高;供电体系中不断出现短路、漏电事故, 并存在接地保护不完整的不安全现象;企业缺乏系统的安全监管体系装备。所有这些现象都给煤矿机电企业的正常生产与安全运行埋下了隐患, 对煤矿制造速度产生了不良影响。

1.5 机电设备检修不到位

随着现代化进程的加快, 很多煤矿企业逐步引进采煤机、综采支架、综掘机等先进设备[2]。这些设备经过长时间运行或技术人员操作不当都会导致设备发生故障。因此, 对设备进行定期、认真、全面地检查十分必要。调查资料显示, 超过2/3的机电设备安全事故都是由于操作不当、检修不到位引起的。煤矿企业相关负责人必须加强对机电设备的日常检修与维护[3]。

1.6 机电设备的操作使用培训不到位

a) 随着科技的发展, 现在的煤矿机电设备科技含量越来越高, 对操作人员的专业技术素质和安全培训工作提出了较高的要求, 但是由于师资力量的缺乏和硬件设备的不足, 使设备使用前的技术培训和安全培训形式化、过程化[4];b) 煤矿重生产、轻安全培训的麻痹思想在个别私营企业中广泛存在, 过分追求煤矿经济效益, 忽视矿工生命安全, 对安全培训工作不够重视, 导致煤矿矿工的低素质与现代化、科技含量相对较高的机电设备水平不相适应, 给煤矿安全埋下了隐患。

2 煤矿机电事故的应对策略分析

2.1 加强机电设备更新与优化

煤矿企业在安全生产方面的资金投入, 是其经济效益与社会效益比例的直观反映。在企业生产经营活动中, 必须要加大资金投入力度, 不断引进现代化技术设备, 优化设备, 提升煤矿安全生产效率, 降低安全事故的发生率。煤矿企业的机电设备必须要能够与时俱进、及时更新, 保证安全生产。同时, 对于原有的陈旧机器, 要定期检修改造, 并严格按照国家规定对设备的使用和维修进行有效的管理, 及时发现安全生产潜在的隐患, 排除故障, 不断优化生产环节, 提高机电设备的可靠性[5]。煤矿企业作为促进中国GDP增长的重点行业, 必须坚持与时俱进, 应用现代化科学技术, 加强安全生产。

2.2 加强技术人员培训

技术人才是确保煤矿企业安全生产的重要主体。企业要对相关技术人员的不同岗位进行划分, 为其制定合理的培训机制, 根据操作人员的技能要求和文化程度, 进行相关理论及安全规范知识培训与技术指导。员工必须经过理论与实践双项考核合格后, 方可上岗。对员工实行定期培训, 也是为了避免员工从业一段时间后, 在工作和学习上产生惰性, 要培养员工树立终身学习的正确理念。同时, 还要加强对人员应对突发事件能力的培养与提高。一名高素质的技术人才, 不仅要会操作, 还要具有一定的检修和排除故障的能力, 既会操作又会维修, 这样才能为煤矿的安全生产提供更多保障。

2.3 完善机电设备管理制度

煤矿企业要进行安全生产, 必须要建立并完善机电设备管理制度, 以确保各项工序的有序实施。a) 加强对急机电管理队伍的完善, 确保机电管理部门的规模, 科学配置相关管理工作人员, 为员工提供更加优越的条件, 减少人员流动, 保证队伍的稳定性, 使管理工作顺利开展;b) 在企业内部要树立安全生产理念, 积极宣传安全生产的意义, 使每一位管理人员都能将机电设备管理制度贯彻落实到日常工作中去。此外, 要加强机电设备与其他设备之间的协作, 使机电设备的作用能够发挥得淋漓尽致。

3 结语

煤矿机电设备是煤矿企业安全生产必不可少的设备, 直接影响企业的经济效益和社会效益。目前, 煤矿机电安全事故频发, 造成了严重的人员伤亡, 并呈逐年上升的趋势, 不仅给煤矿企业造成了巨大的经济损失, 而且产生了不良社会影响。因此, 必须透彻分析煤矿机电事故产生的原因, 在生产活动中不断积累经验, 制定行之有效的对策[6]。煤矿企业要积极树立安全生产理念, 加强对技术操作人员与设备管理人员的培训, 确保安全生产, 赢得可持续发展。

参考文献

[1]魏国强, 刘芳彬.煤矿机电事故致因分析及预防策略研究[J].科技信息, 2008 (30) :310-311.

[2]宋文, 黄强, 樊荣, 等.预防煤矿机电和提升运输事故的安全策略与关键技术[J].矿业安全与环保, 2009 (S1) :200-202.

[3]崔光建.煤矿机电事故的成因及防范探析[J].科技风, 2013 (2) :127.

[4]孟银峰.煤矿机电事故原因探究及对策分析[J].科技信息, 2013 (20) :395.

[5]王振营.煤矿机电事故原因解析及预防措施[J].中国科技信息, 2013 (20) :105-106.

故障事故 篇10

当前随着建筑智能化系统的广泛应用,各类电子计算机房应运而生,机房范围包括:一般建筑工程中的信息中心设备机房、消防监控中心机房、安防监控中心机房、智能化系统设备机房等;还有一些带电子工艺的特殊系统需求重要机房,像广播电视类建筑的广电工艺总控机房、银行类建筑的数据中心等机房。机房工程系统的施工常会遇到一些运行安全问题,尤其是对于一些重要A级机房的运行安全。

在众多的机房工程调试安装及实际运行当中,人们常常会遇到一些令人困扰的现象,有的电子装置在自身元器件、电路或电源并没有故障的情况下,往往发生不明原因的停机事故,再次合闸又能正常运行。业内人士通常把这种现象称之为无故障停机事故。无疑这是由于干扰引起的,其直接威胁系统运行安全。于是人们采取了种种屏蔽措施和抗干扰措施,但仍然无济于事。这成为国内外专家学者都感到一筹莫展的不解之谜。

其实,这种事故主要是由于系统接地方式和等电位联接措施不当所造成的。

电磁干扰侵入系统的耦合机理可分以下四种:

(1)公共阻抗:电阻性的,如接地电阻;

(2)电感耦合:如变压器、并行导线之间、雷电流通过防雷引下线在非屏蔽导线中或大电流通过金属线管(线槽)在线管(槽)内导线中感应出互感电势等;

(3)电容耦合:干扰信号通过导线之间、变压器原副绕组相互之间或同接地部件之间存在的分布电容等耦合侵入系统;

(4)电磁辐射:电磁干扰侵入系统所通过的界面,在国际和国家电磁兼容标准中提出了以下四种可能:供电线;信号、数据输入线;信号、数据输出线;设备外壳。唯独忽略了第五个界面,恰恰是最重要的、90%以上故障来自于该界面——接地基准点。

有些人认为,同大地相连的接地装置是绝对零电位,这是错误的。接地装置的电位会经常浮动。低压系统单相接地短路、变压器高低压穿越短路、变电所高压侧一相接地、雷电流散流入地等都可能引起接地装置电位受扰动,其中尤以雷电流引起的地电位扰动最为突出。如果按直击雷电流为200kA,接地装置电阻为1Ω计算,雷击瞬间接地装置同大地之间的电位差可达200kV。即便是雷云击中其他场所,由本建筑静电感应或电磁感应流入地中的雷电流也可达数万安培。

电子装置和自控系统的逻辑电路都需要设置一个零电位参考点,凭借调节、控制输入电路中某节点对零电位参考点之间的门槛电压(通常只有几伏到几十伏)来实现电路的通断或翻转。这个零电位参考点可以是悬浮电位(通常是不接地的金属外壳),也可以是接地的,即连接大地做零电位参考点,称作接地基准点。如果该基准点电位稍受扰动,就可能引起门槛电压变化造成装置误动作,或停机、死机。这就是电子装置无故障停机事故的主要成因。

上世纪七八十年代以前美国和日本有许多电子产品包括电脑的技术规范规定,其产品的接地基准点必须用单的接地线接到室外的独立接地装置,以防零电位漂移,导致系统故障或数据出错。

然而在现代城市或企业中地域狭窄、各种不同功能的接地装置种类繁多,各种地下管线交叉纵横,要想使每个接地装置与其他接地装置或地下金属管道保持20m以上的地中距离是很难做到的。再说如果电子装置是设置在不同楼层上,其接地线必定要穿过楼板钢筋网才能与接地装置相连。建筑物的防雷装置接闪时,即便是雷云对周围其他场所放电时,数十万至数万安培的直击雷电流或感应雷电流通过柱筋下泄,防雷引下线每米压降可高达数万伏,此时钢筋网对电子装置接地引下线产生的静电感应和电磁感应十分强烈,如何能保证其零电位不浮动?

因此,自上世纪九十年代以来,我国编制的各种电气工程设计规范规定,建筑物内各种不同用途的接地装置应采取联合接地。然而遗憾的是,无论是国家规范、国际规范,还是各类书刊,仍然忽略了由于各种原因引起的电子装置或控制系统中接地基准点零电位扰动可能造成的硬件和运行安全事故。

经常会见到,人们把电子装置直接接到低压TN或TT系统的线路上。雷击瞬间连接防雷装置的接地装置上这么高的电位通过接地基准点被引入电子装置控制电路中,再经过低压配电线路传递到变压器低压侧中性点接地装置,如果这两组接地装置是互相独立的或相距较远,则两者之间就会具有很高的电位差,并通过联接线路形成一个地电位反击通道,任何电子元器件都经受不住这么高的反向击穿电压。如无特殊措施,控制系统硬件必损坏无疑。即使不是遭受雷击,而是因低压线路单相接地短路等原因引起接地基准点电位较轻微的扰动,也会造成电子装置或控制系统误动作或无故障停机、死机事故。

要想避免因地电位扰动而造成的无故障停机事故或硬件损坏事故,就应对低压配电系统接地型式、等电位联接方式以及防雷设施的设置等方面采取综合措施。

医疗建筑的手术室电气系统近几年已经应用成熟,像近几年天津市完成的医疗类建筑如:天津市胸科医院项目,各手术室电气系统采用了分散UPS的IT系统配电系统;天津市环湖脑细专科医院,手术室电气系统采用了集中UPS的IT系统配电系统,依据医疗场所的安全供电分级机需求采取的供电措施采用IT供电系统不仅保证人身安全,同时也利用隔离变压器起到降低零地电压作用,满足医用电子设备的可靠运行安全要求。

下面以医院手术室电气系统(图1)为例进行阐述。

(1)电子装置应经过隔离变压器接入电源系统,隔离变压器二次采用IT系统(中性点不接地系统);

(2)隔离变压器一次侧电源线装设浪涌保护器(SPD),其残压应与隔离变压器绝缘强度相配合,SPD接地线分别与电源PE线和变压器二次等电位接地螺栓相连;

(3)变压器二次所有电子装置的接地基准点、电气设备外露可导电部分、可伸臂范围内金属部件均应采用Y形(放射式)分支联接线连接到同一接地螺丝,该接地螺丝与电子装置所在房间地面钢筋或金属地面(如防静电地板)焊接,实行悬浮接地和等电位联接。

采用这样的悬浮接地和等电位联接方式,不论何种原因导致地电位扰动,也不论地电位浮动到多高值,各电子装置的接地基准点、各外露可导电部分和可伸臂范围内所有金属部件、地面均处于同一电位上。各电子装置的控制电路中各节点与接地基准点之间的门槛电压也可保持相对不变。隔离变压器一二次绕组之间电位差为浪涌保护器的残压,不至于因雷击而导致绝缘受损。于是既能保证人身与设备的安全,也不会因地电位扰动而导致数据出错、系统误动作或出现无故障停机死机事故,保证电子装置和控制系统运行可靠性。

各等电位分支联接线不应采用M形(环形或干线)分支联接线进行联接,因为当有较大的短路电流或雷电流分流流过联接导线时,会产生一定电压降,使各接地基准点连接点之间产生电位差,影响控制系统运行可靠性。

不少机房工程系统运行实例证实,这样的措施可解决当零地电压不满足电子信息设备要求时,以降低零地电压,基本能确保电子装置、控制系统的安全可靠运行。

摘要:文章根据电子装置在自身元器件、电路或电源没有故障的情况下发生的无故障停机事故,分析其主要原因,并提出解决方案及对策。

关键词:无故障停机事故,接地基准点,零电位参考点,地电位扰动,地电位反击通道,等电位联接,悬浮接地

参考文献

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