故障模式影响分析

故障模式影响分析（精选10篇）

故障模式影响分析 篇1

摘要：提出了在电力变压器维修中采用RCM优化维修过程。采用故障模式及影响分析法对电力变压器常见故障进行了分析, 得到了变压器常见故障的故障模式、故障原因、故障影响、补偿措施等信息。这些信息可为制定变压器预防性维修计划及提高变压器系统可靠性提供依据。

关键词：RCM,故障模式及影响分析,电力变压器,维修

1 概述

在电力变压器的运行维护中, 必不可少要对变压器的运行状态进行评估。准确评估变压器状态对实施变压器状态维修, 从而降低变压器维修费用和提高变压器可靠性具有重要理论意义和实际应用价值。以可靠性为中心的维修[1] (Reliability Centered Maintenance, 简称RCM) 是目前国际上通用的用以确定装备 (或设备) 预防性维修需求、优化维修制度的一种系统工程过程, 也是我军各类复杂武器系统制定预防性维修大纲的规定方法。故障模式及影响分析 (Failure Modes and Effects Analysis, 简称FMEA) 是系统地分析产品各组成单元所有可能的故障模式、故障原因及后果, 其分析结果不仅可为维修人员诊断故障、制定维修计划提供依据, 还可为设计的综台评定及其可靠性、维修性和安全性等工作提供信息。

2 RCM和FMEA。

2.1 RCM。RCM可定义为[3]:按照以最少的资源消耗保证装备固有可靠性和安全性的原则, 应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的过程或方法。2.2 FMEA。RCM是制定装备维修要求的一种过程或方法, 它强调花费尽可能少的维修资源, 来保持装备的固有可靠性和安全性。为了保证设备在使用过程中的可靠性, 则首先要清楚影响设备的可靠、安全运行的各种因素, 之后才能采用预防手段、措施避免故障的产生。所以RCM分析步骤中的第二步, 故障模式及影响分析 (FMEA) 是整个RCM分析的出发点, 为最后的维修决策提供最基本信息。

3 电力变压器的故障模式及影响分析。

3.1FMEA分析。为了进行故障模式及影响分析, 将电力变压器分为若干子单元, 如:绕组、器身、套管、绝缘部分、冷却装置、油绝缘。通过和相关人员讨论以及参阅文献, 对电力变压器进行失效模式和影响分析。3.1.1铁芯。铁芯是变压器的磁路部分, 铁芯的功能作用是承载磁通量。这部分的失效模型是一种变压器有效性的降低。原因可能是由于受到励磁涌流冲击造成铁芯的机械故障, 或者在安装、运输等作业期间造成的铁芯移位, 长期运行会破坏铁芯硅钢片的绝缘。3.1.2绕组。绕组是变压器的电路部分, 也是进行电压变换的基本部件, 其作用是承载电流。绕组一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上, 低压绕组在内层, 高压绕组套装在低压绕组外层, 以便于绝缘。目前绕组的主要使用铜作为材料来源。在短路、雷击、电网短路或变压器移位过程中可能出现另绕组发生移位变形的机械力, 绕组除了对可承受的电介质应力和热量有一定要求外, 还必须可以承受一定的机械力。短路时变压器内部可能出现局部高温或局部高能量放电现象, 如不及时处理会导致变压器绕组完全损坏, 严重时其油温快速升高, 体积膨胀, 甚至导致变压器爆炸, 升级为灾害性故障。绕组中另一个可能发生的故障是纤维素绝缘材料失效, 如绝缘受潮或绝缘击穿, 其原因为变压器油劣化分解。3.1.3器身。油箱首先是作为变压器油的容器, 同时也起到散热冷却等保护作用。器身要经受环境气候的不利影响, 比如腐蚀性空气、高湿度和太阳辐射等等。器身常见故障有以下一些:主变大盖法拉、手孔板、人孔洞橡皮压得不均匀、本体连接蝶阀, 放油阀密封橡皮位置放置不正, 密封橡皮损坏老化, 密封接触面未处理干净等造成部分渗漏油;油箱磁屏蔽固定接地不良, 造成放电、绝缘损坏;安装、运输等作业中的撞击, 抽真空时真空度未到达厂家要求, 可能造成箱体变形。3.1.4套管。套管将变压器内部的高低压引线引到油箱的外部, 套管不但作为引线对地的绝缘, 也起着固定引线和将电流输送到箱外的作用, 它需适应外界各类环境条件, 并要有一定的机械强度, 是变压器中一个主要部件。套管常见的故障有以下一些:套管表面脏污吸收水分后, 会使绝缘电阻降低, 其后果是容易发生闪络, 造成跳闸。同时, 闪络也会损坏套管表面。脏污吸收水分后, 导电性提高, 不仅引起表面闪络, 还可能因泄漏电流增加, 使绝缘套管发热并造成瓷质损坏, 甚至击穿;套管胶垫密封失效, 油纸电容式套管顶部密封不良, 可能导致进水使绝缘击穿, 下部密封不良使套管渗油, 导致油面下降。套管密封失效的原因主要有两个方面:一是由于检修人员经验不足, 螺栓紧固力不够;二是由于超周期运行或是胶垫存在质量问题、胶垫老化等;套管本身结构不合理, 且存在缺陷。比如, 有的220k V主变套管, 由于引线与引线头焊接采用锡焊, 220千伏A相套管导压管为铝管, 导线头为铜制, 防雨相为铝制, 这种铜铝连接造成接触电阻增大, 使连接处容易发热烧结, 导致发生事故;套管局部渗漏油, 绝缘油不合格, 套管进水造成轻度受潮;套管中部法兰筒上接地小套管松动断线;接地小套管故障, 使套管末屏产生悬浮电位, 发生局部放电;套管油标管变脏, 看不清油位, 在每年预试取油样后形成亏油。在套管大修中, 抽真空不彻底, 使屏间残存空气, 运行后在高电场作用下, 发生局部放电, 甚至导致绝缘层击穿, 造成事故。3.1.5冷却器。冷却器是让变压器油通过强迫循环流经其内部而使变压器油冷却的装置。在各组冷却器完好的情况下, 冷却器故障信号时亮时灭, 造成了变电站值班人员监视的困难。这种故障现象的原因是因为总控箱到分控箱内的三根电源线及三根控制线合用一根6芯电缆。由于电容感应效应, 在故障信号回路中, 时间继电器常充电, 使得常开接点接通, 造成故障灯亮, 感应电荷释放。当感应电荷释放完毕, 时间继电器常开接点打开, 这样就出现故障灯时亮时灭的现象。而分控箱内的热继电器跳开、电机轴承损坏、绕组烧毁、电机接线盒进水、接触器或热继电器损坏等等可能造成冷却风扇电机停转。还有一种故障模式是发出工作冷却器故障信号, 备用冷却器投入运行。其原因是工作冷却器的油泵损坏, 或工作冷却器的油流继电器损坏, 常闭接点未断开, 或分控箱内交流接触器烧坏。3.2建立FMEA表格。完成FMEA分析后, 需填写FMEA表格, 建立该表格的步骤为:a.填写表头。b.根据故障模式种类填写“序号”和“故障模式”两栏。c.针对不同故障模式, 分析其可能的原因、检测方法和补偿措施, 完成“故障原因”、“故障检测方法”、“补偿措施”三栏的填写。d.通过分析各故障模式的影响, 完成“故障影响”一栏的填写。

4 结论和展望。

在电力变压器的使用中应用基于RCM理念进行维修优化, 通过对变压器进行FMEA分析, 找到了影响其可靠性、安全性的重要的故障模式和故障原因、故障影响, 为后续的状态评估、故障诊断以及制定维修策略提供了最基本的信息。基于RCM的维修优化, 对设备维护有着巨大的作用, 现行的按设备分类进行预防维修的方针将受到挑战, 而需代之以更灵活的策略, 但也要求更为完善的基础工作体系, 包括故障报告和统计分析、故障模式分类、对具体设备的详尽的分析, 需要注重技术手段的建立, 包括维修技术手段和维修决策支持手段, 以及维修计划的管理模式等。

参考文献

[1]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京:国防工业出版社, 2007:1-35.[1]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京:国防工业出版社, 2007:1-35.

[2]Bergman W J.Slecting circuit breaker moni-toring[A].Proceedings of the IEEE Power Engi-neering Society Transmission and Distribution Conference[C].IEEE Atlanta USA, 2001:1071-1076.[2]Bergman W J.Slecting circuit breaker moni-toring[A].Proceedings of the IEEE Power Engi-neering Society Transmission and Distribution Conference[C].IEEE Atlanta USA, 2001:1071-1076.

[3]国家军用标准GJB1378-92.装备预防性维修大纲的制定要求与方法[S].国家军用标准GJB1378-92, 1992:51-127.[3]国家军用标准GJB1378-92.装备预防性维修大纲的制定要求与方法[S].国家军用标准GJB1378-92, 1992:51-127.

[4]赵振宁, 陈峰.以可靠性为中心的维修在电力公司中的应用[J].华北电力技术, 2002, 28 (8) :20-23.[4]赵振宁, 陈峰.以可靠性为中心的维修在电力公司中的应用[J].华北电力技术, 2002, 28 (8) :20-23.

[5]Guuinic P, Aubin J.CIGRE's work on power transformer[A].Substation Equipment Diagnostics conference IX[C].ERPI:New Orleans, Louisiana, USA, 2001:40-55.[5]Guuinic P, Aubin J.CIGRE's work on power transformer[A].Substation Equipment Diagnostics conference IX[C].ERPI:New Orleans, Louisiana, USA, 2001:40-55.

[6]吴立增.变压器状态评估方法的研究[D].保定:华北电力大学, 2005.[6]吴立增.变压器状态评估方法的研究[D].保定:华北电力大学, 2005.

故障模式影响分析 篇2

农村养老保障模式选择的影响因素分析

一个国家农村养老保障模式的选择与固化是多种复杂因素相互影响的结果.影响农村养老保障模式选择的因素复杂,主要有社会经济结构、社会需求、政策主体的`价值偏好、区域经济的不平衡性等因素.

作 者：李宗华 许淑华 作者单位：济南大学,山东,济南,250022刊 名：山东省青年管理干部学院学报英文刊名：JOURNAL OF SHANDONG YOUTH ADMINISTRATIVE CADRES COLLEGE年，卷(期)：“”(1)分类号：C913.6关键词：农村养老保障 模式 影响因素

故障模式影响分析 篇3

关键词：配网自动化 故障 处理模式 比较

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0015-02

近年来，我国在城乡电网改造取得了非常显著的成果；但是，仍然可以看到，在城乡配网自动化方面，其工程的浩大与庞杂，不但需要可靠的设备供应，还需要与可行的优化方案相结合才能使其发挥出更大的效益；配电网络是关键的供电环节，也是保障用户用电安全的重要防线；而对配网自动化中故障处理有助于为其安全运行提供关键性保障；以下就从故障处理模式方面展开具体的分析比较，以提高对其理解能力。

1 概述

配网自动化主要是通过计算机、通信、电子等技术达到降低成本、提高供电能力的手段，实现了在配电网方面的设备远程控制、协调、监视；通过配网自动化系统的建设，可以有效地使故障得到及时的发现与排查，并得到及时的维护与修复，如此，可以大大缩短故障定位时间，增加用电的时长，减少工作量，为抢修赢得了时间，减少了抢修时间，进一步提了高用电可靠性。

比如，为大量增加的用电客户提供安全可靠的用电质量与用电时间，可以很好地应对来自用电负荷增长带来的种种困难；而且，由于电网布局的复杂化，其运行的工作量较大，维护时的工作量更大，然而，这一系统的实现，不但有效缓解了这些问题，还可以为用户提供更为安全可靠的用电服务；再如，在保证其正常运行的前提下，根据运行方式的固定化而加以优化，也可以使其时效性得到增加。

2 故障处理模式的分析比较

实践经验与调研结果表明，配电网频发故障，往往是导致集中于电力系统的实际运用过程中易发生问题的主要因素，能够影响到电力系统的正常运作。通常情况下，通过设置断路器的处理方法，使其在故障出现时，利用断路器进行跳闸，达到保护电力系统安全运行的目的。通过应用断路器造成超级跳闸、多次跳闸，因此会形成对故障的判断，主要方法是利用馈线开关，对其进行负荷开关安装，结果是利弊同时存在，比如会因此导致“失误停电”，对人们的日常生活带来影响。以下通过从主站监控式处理模式与基于重合器的馈线处理模式，以及基于系统保护的馈线处理模式的比较，可以认识到更具优势的处理方法，具体如下。

2.1 主站监控式的馈线处理模式

首先，在每个开关安装馈线终端单元，正常情况下，该单元能够采集运行信息，通常包括开关位置、电压、功率、负荷等；并透过通信技术、计算机技术，在自动化的配网系统中进行数据或信息传输，实现远程发送，达到自动化控制的目的。

其次，能够实现远程控制道闸的操作，如故障前记录信息、故障后记录信息，在故障后能够根据数据库进行信息的有效分析，得到原因讨论，为制定方案提供必要的数据依据，以优化供电方案；也能够为隔离措施的具体实施提供具体的区段，电力恢复效果极佳。

第三，该处理模式的核心在于集中控制，并通过各大功能实现故障的有效切除。比如，重合闸功能、RTU遥控功能、电能保护功能等，时间短，几十秒隔离、几分钟恢复电力供应；其普遍性强，应用范围较大，也易于推广，加上近年来电能质量监测装置、补偿设备的加装，使其如虎添翼；其缺点在于对通信网络的过度依赖。

2.2 基于重合器的馈线处理模式

首先，重合器在应用中具有典型性，因此基于重合器的馈线处理模式就相对容易理解；它的功能或作用以切除短路电流为主；一旦配网存在风险或出现故障后，重合器就能够通过其作用实现电流的切段。

其次，在实践应用中，要求与分段器的配合，分段器的优势作用在于关合短路电流，因此，当二者有效结合的情况下，对于故障的判定-隔离-线路恢复-电力供应提供了完整性，避免了主站式模式下的过度依赖于通信网络的弊端。

第三，重合器-分段器的联合虽然避免了主站式模式下的缺点，但其自身也存在劣势；具体来看，主要是在联合工作状态下，电压时间型分段器开关分段不一定能够达到及时有效，需要前者保护；而与流脉冲计数型分段器的联合工作中亦是如此；所以，切断时间长、对保护装置依赖性强、分断重合器后故障范围随之会扩大。

2.3 基于系统保护的馈线处理模式

首先，系统保护模式主要是以分布式智能配自动化为核心，利用分散安装、网络通信达到区域性馈线的全线速动保护。与主站式相同，开关中配备、安装有馈线终端单元，差别在于三相故障、相间故障后，系统保护模式就会进行功率方向启动、判定，使现场总线-邻近馈线终端单元实现通信，以比较的方法达到故障发生区段的明确确定，再进行开关跳开，达到对故障的隔离目的。

其次，透过原理分析，可以认识到该模式与高压线路纵联保护间的相似性，表现在目的相同方面，而通信方式中则有对全分布式母线保护模式经验的充分理解应用；另一方面，它的一次性诊断、隔离、恢复方式，完全体现了反应快、可靠性强、时间短、不影响电能质量、停电范围最小化、避免了主站-子站间的联动，安全高效，优势显著。

最后，根据该模式的实现方式，对于馈线终端单元的相鄰性依赖最大，硬件水平要求高，而且，必须具备较强的电网通信能力，所以，在这方面，既是挑战也面临着很大的机遇，我国可以借助这个发展趋势，对其进行不断的技术优化，从而推动大中型城市配网自动化水平的提升。

在配网自动化中，3种不同的故障处理模式各有其优势与缺点，但总体上讲，不同的模式具有其自身的针对性；而且，通过对其在未来的发展展望以及趋势分析，能够窥见更多的是希望与创新发展，所以，应该借助时代的改革、创新、发展大潮流，加大研究力度，增加实验频率，完善故障处理模式。

3 结语

总之，在新时代就要坚持与时俱进的精神，在配网自动化、智能化发展的新阶段，真正做到对可持续发展理念的贯彻与执行；同时，需要对故障处理模式认真分析、细致比较，从而在实践中缩短故障定位时间，减少抢修时间，提供安全可靠的电网运行环境，从而达到节省人力，提高其一体化进程；另外，还应该改善管理模式、完善管理方法、增加管理效率；最后，需要注意的是，要透过对配网自动化故障处理模式的分析比较、优化等，为配网自动化、系统化发展提供重要的依据，推动电网智能一体化的全面发展。

参考文献

[1]郑永松.配网自动化中故障处理模式的分析比较[J].中国高新技术企业，2014（26）：92-93.

[2]杨玺.配网自动化中故障处理模式比较[J].黑龙江科技信息，2016（9）：51-52.

故障模式影响分析 篇4

1 系统组成框图及故障部位分析

根据该系统的组成结构、信号流程和实际运行故障规律, 将系统硬件部分按照功能划分为7子系统, 软件部分划分为3子系统, 对硬件、软件和环境造成的故障分为33种故障模式并建立了数据库, 对故障部位、次数、比例进行统计分析, 见表1。

从统计的数据看, 硬件故障占82.32%, 软件故障占17.68%, 软件较硬件稳定, 硬件故障多发部位为客户端, 其次是设备电源, 再次是服务器地面站GBT、GPS天馈线, 软件部分主要是应用软件和安全软件, 主要的故障模式为系统自身应用软件和自身研发的软件的兼容性问题以及防火墙软件与专用软件的不兼容问题导致联网失效。降低这几个主要部位的故障率, 是提高系统可靠性的关键。

2 系统故障模式与原因分类

目前, 关于该系统的故障模式和代码尚未有相关的法规标准, 为分析方便并探讨该类设备的故障模式、代码的规范应用, 本文基于对发生过的故障进行了故障模式和代码分类统计, 见表2;对故障原因进行了分类和统计见表3。

表2将该系统故障分为6种类型, 33种故障模式。由于本文重点是对运行分析故障原因, 而非进行产品设计提出改进措施, 因此, 故障类型和故障模式主要是针对在实际运行中监测到的故障进行的统计, 并未结合电子元器件寿命数据和可靠性框图, 也可能未完全涵盖该系统所有故障类型和模式。

从表3给出的数据分析, 系统故障的主要原因是硬件原因, 主要体现在设备老化和接口电路损坏以及板件故障, 由于该系统24 h工作, 工作应力较大, 元器件老化严重, 板件处理能力下降, 另外该系统是基于网络的, 公网与内网的运行质量不佳也是影响正常工作的因素, 硬件故障的第三个主要原因是接口松动。其次是环境影响, 主要是受电磁干扰严重, 主要干扰源来自同类型产品的外场试验, 系统抗干扰能力较弱, 环境影响的第二方面是由于连接公网, 受到病毒影响或恶意攻击。软件方面的原因主要是由于此系统软件和关键硬件均为进口, 对参数适配、用户注册、传输数据格式加密等均有严格要求, 后期自行开发的软件和硬件接入系统后引起的不兼容和工作不稳定。人为原因主要是由于此项技术正在逐步研究、开发, 维护人员的水平有限, 错误判断和操作, 基准数据和维护数据更新错误和不及时, 需加强培训。

3 关键子系统FMECA分析

FMECA (失效模式、影响及危害性分析) 作为分析系统可靠性的技术已经被如航天、汽车制造、产品研发等领域广泛应用[5]。本文根据所建立的可靠性数据库, 运用FMECA的方法进行系统危害度的计算。首先对系统各子系统的危害度规定如下:GBT/GPS天馈CR1、GBT设备CR2、路由器CR3基站服务器CR4、交换机CR5、光配线架CR6、网络传输CR7、客户端CR8、设备电源CR9、数据库管理软件CR10、应用软件CR11、安全软件CR12。为突出重点, 本文略去了影响较小的故障模式的危害度计算。

子系统i以故障模式j发生故障致使该子系统发生故障的危害度CRij计算公式为[6]

子系统i对整个系统的危害度为

将式 (1) 代入式 (2) 得

式中:αij为子系统i以故障模式j发生故障而引起该子系统发生故障的故障模式概率;nj为子系统i第j种故障模式出现的次数;ni为子系统i全部故障模式发生的次数;βij为子系统i以故障模式j发生故障造成该子系统损伤的概率, 即丧失功能的条件概率, 根据国标推荐, βij=1表示该子系统肯定发生损伤βij=0.5表示该子系统可能发生损伤, βij=0.1表示该子系统很少发生损伤, βij=0表示该子系统无损伤[7];λi为子系统i的基本故障率, 是通过现场故障数据得到的平均故障, 其计算公式为

式 (5) 中:Ni为子系统i在规定时间内的故障总次数;t为子系统i在规定时间内的累积工作时间。由于该系统为24 h工作, 其在规定的时间内的累计工作时间为∑t=43 800 h。通过以上定义和公式计算, 得出ADS-B系统故障部位FMECA工作表, 见表4。

4 结论

(1) 该系统故障多发部位最重要的是客户端, 其次是设备电源, 再次是服务器和GBT、GPS天馈线, 软件部分主要是应用软件和安全软件, 以上部位是该系统可靠性运行的薄弱环节。降低这几个主要部位的故障率, 是提高系统可靠性的关键。

(2) 故障主要硬件原因主要是接口电路损坏、元器件老化、板件老化、接口松动、供电质量等, 引起系统不能正常工作的主要环境原因主要是干扰, 包括卫星导航信号干扰和人为干扰, 军方试验;软件系统的主要故障原因是系统自身应用软件和自身研发的软件的兼容性问题以及防火墙软件与专用软件的不兼容问题导致联网失效。改进的主要措施是完善防雷体系, 增配高质量的稳压电源, 防止电流冲击引起接口电路损坏, 增配备份板件, 改进机房环境应对老化现象, 增强抗干扰手段, 解决软件兼容问题和病毒防范。

(3) 从部位危害度看, 包括本地监控在内的客户端危害最大, 因为每种危害均会在客户端体现, 是实施飞行监控的最终部位, 应加强维护。另外, GBT是该系统的关键部件, 为安全考虑需增加备份。

(4) 对技术维护人员应加强培训, 减少误操作, 同时对数据库数据应及时进行维护, 避免数据更新不及时和参数失调引起系统精度下降甚至系统失效。

参考文献

[1] 国际民航组织 (ICAO) .ADS-B数据链的比较分析.第11次航行会议, 蒙特利尔, 2003

[2] Capstone.Capstone ADS-B Evaluation Report.Capstone Report, 2000

[3] 民航局飞标司.ADS-B技术在飞行运行中的应用.2008

[4] 民航局空管行业管理办公室.中国民航监视技术应用政策2010.11 AC-115-TM-2010-01

[5] GB/T7826—200X/IEC60812:2006系统可靠性分析技术——失效模式和影响分析 (FMEA) 程序

[6] 张海波, 贾亚洲, 周广文.数控系统故障模式、影响及危害度分析FMECA.中国机械工程, 2004;15 (6) :492

故障模式影响分析 篇5

关键词：元件失效 工况因素 环境因素 材料因素

1、电阻器件失效

电子设备中电阻元件通常是电阻元件和可变电阻，及电阻和电位器。而电阻的失效机理有以下几点：1）碳膜电阻出现失效通常为引线断落、膜层缺陷、层膜材料与引线接触不良等；2）金属膜电阻失效则因为电阻膜破裂、引线接触不良、电阻膜氧化、静电干扰等；3）绕线电阻失效通常因为接触不良、腐蚀故障、接触片脱落、焊接不实等；4）变位器故障则是因为接触性故障，污染腐蚀、环氧胶质量不满足标准等等。

具体看失效情况：1）针对电位器的开路失效，主要是因为机械性损伤和发热所致，如：电位器的导电层在氧化和腐蚀等作用下导致其电流载荷过大，出现局部的发热，这就会导致电位器的烧毁而呈现开路故障；在滑动触电在接触上出现阻力过大而出现局部摩擦压力大导致线圈磨损严重，出现断线，形成开路故障；电路设计中电位器的型号选择不当或者其他故障导致电位器超负荷工作也好导致电位器的寿命缩短或者故障。

2）电阻在应用中容易出现的是变质故障和开路故障。电阻出现性质改变后就会产生电阻移位，电阻出现故障不会进行修理而是进行更换。绕线电阻如果出现烧断，在某些情况下可以进行焊接修复。电阻变质主要是因为散热效果差，潮湿环境、生产质量差等问题，而烧毁则是因为电路故障，如短路、过载等因素引发电阻烧毁。

2、电容元件失效

电路中引发电容器失效的因素有以下三个主要方面：1）电容击穿：在电容介质中出现缺陷的时候会导致击穿；介质老化或者电解质被化学腐蚀等；在恶劣环境中极间边缘电弧等；工作中因为机械作用而导致介质短路；金属离子在迁移中导致电沟道或者电弧放电；介质材料内部出现击穿；介质材料的结构出现异常加上电压过高也会出现击穿。2）电容开路故障，因为击穿而引发电极和绝缘故障；电解电容阳极出现腐蚀性缺陷而导致开路故障；引出线和电极接触性差；引出线和电极接触点出现氧化而导致低电平开路故障；元件中的电解质出现质量下降；机械作用导致的电解质和电介质的开路故障。3）元件参数改变：在潮湿与电介质热分解导致而定参数改变；电极材料和金属离子的迁移导致参数改变；电极材料的表面出现污染；材料金属化电极出现自愈效应而导致参数改变；工作电介质出现挥发或者变质等；电极的电解质腐蚀或者出现化学性腐蚀；元件引线和电极出现接触电阻提高的情况。

在实际的工作中电容器所处的环境是较为复杂的，所以产生失效的模式和机理也较为复杂，及一种失效模式出现的同时也伴随其他失效模式所导致的。所以在电容器的失效机理与元件的类型和材料、结构、电路类型、制作工艺、工作环境等有着较为密切的关系，在处理故障的时候应进行综合性考量。

3、 电感器和变压器失效

这一类元件包括的类型较多，电感、变压器、震荡线圈、过滤线圈等等。这些元件出现故障往往是因为短路或者负载增加等，如当负载短路的时候，线圈的电流超过线圈所能承载的极限，变压器温度提高，造成线圈短路或者断路、击穿等情况，再加上环境恶劣的影响，就会导致元件故障。

而变压器的故障则包括以下几种：接通电源后铁心出现噪音，则故障点是铁心没有加紧或者变压器超负荷；设备出现异常发热、冒烟、保险熔断等则是因为线圈上负载出现超标。对于电感和变压器元件的故障检查可以利用：直流电阻测量技术；通电检查；仪器在线检查等。

4、 集成元件失效

集成元件的失效通常有以下因素：电极开路断续不稳定，这是因为电极间的金属移位或者腐蚀导致质量下降；电极短路是因为电极间的金属迁移和金属化工艺差或者异物干扰等；引线断落，这是因为引线质量差，强度不足，热点应力或者机械应力导致断裂；机械磨损或者封装破损，这是因为材料质量差，可移动离子反应激烈。焊接性下降，因为材料或者引线的镀层质量差，引线表面污染、腐蚀氧化等。

5、继电器的失效

在實际工作中继电器的失效机理包括：接触差，即接触点的表面出现污染或者被阻隔、出现有机吸附、摩擦聚合物、有害气体污染、插件松脱、弹簧性能减弱等等。接触点异常连接，因为电火花或者电弧等导致接触点熔融并出现异常粘结，外部因素腐蚀导致接触点咬合过紧等；短路故障，线圈的两端因为引线焊接质量差或者电磁线圈涂层存在缺陷，绝缘层被击穿等导致短路，导电异物引入元件内部而短路。线圈断裂，在恶劣环境中线圈腐蚀加剧，导致线圈的寿命缩短并引起腐蚀断裂；弹簧片断裂，在工作中因为疲劳而导致弹簧片出现裂缝并导致断裂，或者因为腐蚀性气体或者潮湿条件等导致弹簧片强度下降。接触点出现误动，这是因为在电器设备工况环境中出现谐振，而导致接触点出现误动。灵敏性下降，低温环境下接触点冻结；衔接贴片失灵或者腐蚀，剩磁增加导致释放机构失灵等。针对这些问题在实际的操作中应进行针对性的防护，或者在容易出现的故障点上进行防护，同时在维护中也应针对性分析并及时排除。

结束语：综合的看，电路中的各种电器元件的失效模式多为元件的工作失灵，而产生的机理也是因为环境、材料、工况改变等造成的，所以要在电路工作中保证其出厂质量、工作环境、工作状况参数等满足其额定需求，且在选择元件的时候保证冗余，以此保证电路的正常运行。

参考文献：

[1]王伟.常见电子元器件的失效机理与故障分析[J].印制电路信息， 2008，（09）[2]郑石平.电子元器件失效分析技术的工程应用[J].现代雷达， 2006，（11）

[3]黄苏萍.电子元器件可靠性与检测筛选[J].中国新技术新产品， 2010，（04）

故障模式影响分析 篇6

故障模式影响与危害性分析 (Failure Mode, Effects And Criticality Analysis, 以下简称F M E C A) 是分析系统中每一产品所有可能的故障模式及其对系统造成的影响, 并按照每一个故障模式的严重程度及其发生概率进行分类的一种归纳方法。该方法以系统、全面、标准化的方式来判断部件故障对系统可能造成的影响, 摆脱了人为因素的干扰。

FMECA是一种由因到果、自下而上的分析方法, 即从元器件的故障开始逐级分析, 确定其对系统工作的影响, 分析的结果记录在事先准备好的表格内。

F M E C A的基本原理是通过分析发现产品潜在的薄弱环节 (即可能出现的故障模式) 、每个故障模式可能的原因、影响, 以及每个影响对安全性、战备完好性、任务成功性、维修及保障性资源要求等方面带来的危害。对每个故障模式的危害, 通常用故障影响的严重程度以及发生的概率来估计其影响危害, 并根据危害程度确定采取设计改进、使用补偿措施的优先顺序[1]。

1 米-17系列直升机燃油系统的FMECA

(1) 确认分析对象。

米-1 7系列直升机燃油供给系统功能是储备米-1 7直升机所需的燃油, 并保证在规定的各种飞行情况下按一定的顺序、安全可靠地把燃油送往发动机、АИ-9В和КО-50。

发动机燃油系统用于清洁燃油、向燃烧室供油和调节燃油流量, 操纵发动机压气机旋转叶片和断开空气启动机。

(2) 约定层次的确定

初始约定层次为米-17系列直升机;约定层次为:燃油系统;最低约定层次为外挂油箱 (011) 、内载油箱 (012) ……软导管 (062) 等。

(3) 严酷度定义的确定

根据米-17直升机燃油系统的每个功能故障模式对直升机工作的最终影响程度, 确定其严酷度。严酷度类别及定义见表1。

(4) 绘制米-1 7直升机燃油系统的FMECA表, 见表1、表2。

(5) 确定薄弱环节及关键项目

在统计米-1 7系列直升机燃油系统故障模式与危害性的基础上, 结合对米-1 7系列直升机燃油系统故障模式、原因、改进措施的基础上, 整理归纳出米-17系列直升机燃油系统严重故障模式清单。

2 燃油系统故障 (问题) 分析及改进措施

2.1 直升机燃油供给系统改进建议

1) 外挂油箱

外挂油箱的典型故障是焊缝裂纹。属于Ⅰ类故障模式。

改进建议:教育使用与维修人员, 爱护装备, 不随意踩踏油箱。机动飞行或特殊飞行科目, 在不影响任务的前提下, 减少外挂油箱的装油量, 保持油箱总油量在小于1%升。改进加油口形式, 增加密封性。

2) 消耗油箱

消耗油箱的典型故障是固定螺栓松动、抗油层脱层、橡胶层鼓包。属于Ⅲ类故障模式。

改进建议:进一步加强消耗油箱的质量控制, 严格橡胶制品的存放标准。

3) 电动输油泵、增压泵、离心式燃油泵、燃调柱塞泵

改进建议:根据不同类型的油泵, 有针对性的调整检查间隔, 严格拆卸安装程序, 杜绝人为差错。

4) 防火开关

改进建议:统一标准, 增加错误操纵语音提示, 防止发生损坏燃调的事例再度发生。

5) 转输开关

改进建议:加装燃油量语音提示。

2.2 发动机燃油系统改进建议

米-1 7系列直升机的发动机燃油系统是比较复杂的系统, 燃油调节器是该系统中关键与核心部件, 主要包括自动启动器、自动加速调节器、功率协调器、温度限制器、转速调节器、电子调节器、放气活门、ИМ-47执行机构、带终端开关液压作动筒、自由涡轮超转保护系统等。在分析过程中, 采取求同存异的法则, 针对比较典型的调节器、附件和典型的故障模式作系统分析。

改进建议:进一步提高发动机参数可视化和调节智能化程度。减少外场调节点和调节频次。加强弹簧、膜盒、柱塞以及相关密封胶质件的质量控制、严格胶质件的存放标准与条件, 防止不同系统的胶质件混装互用。改变燃调中心油滤外部结构形状, 配置专用工具, 防止发生安装差错。

2.3 导管改进建议

从系统故障模式分析, 直升机与发动机油路可拆卸部件、零部件自身都有可能存在密封失效导致渗漏油。渗漏原因有密封设计不合理;使用中燃油压力大, 工作环境恶劣导致密封橡胶性能下降, 振动环境导致紧固件松动, 维护中机械损伤造成裂纹等;质量方面如生产质量问题引起零件加工尺寸误差和形状误差大, 配合间隙超差, 装配质量引起安装不到位, 间隙过大等。从渗漏发生时间看, 早期故障主要是设计和质量原因, 中后期故障主要是使用问题造成的。

对于燃油系统渗漏油, 主要在使用维护中加强检查, 及早发现渗漏部位并排除故障, 对于管路、油箱等零部件外部腐蚀划痕、擦伤等机械损伤及时采取修理措施。

摘要：通过对米-1 7系列直升机燃油系统进行FMECA, 可使设计、制造、使用及维修部门明确哪些故障对米-17系列直升机燃油系统正常工作、维修保养有影响, 明确故障发生的概率、危害性, 并采用工程保证、生产质量保证及维修保养措施, 保证直升机的整体可靠性和安全性。

关键词：故障模式,影响与危害性分析,米-17系列直升机,燃油系统

参考文献

[1]康锐, 石荣德.FMECA技术及应用[M].北京:国防工业出版社.2 0 0 6

[2]王建新.直升机构造学[M].北京:陆军航空兵学院.2 0 0 3

故障模式影响分析 篇7

关键词：电光分析,读数系统,双盘精密天平,称量速度

电光分析天平的种类比较多,本文主要以TG-328型电光分析天平为基础,对电光分析天平故障的影响因素和故障排除方式进行了阐述。TG-328型电光分析天平在读数系统方面,是一种等臂的双盘精密天平,由外框、立柱以及横梁等多个系统共同组成。TG-328型电光天平分度值和最大称量值分别为0.1 mg和200 g,是一种三级天平。由于该天平的精度比较高,且称量速度相对较快,不易受到外界的干扰,所以,被广泛应用到了各地区分析化验量等工作中,是使用频率相当高的一种计量仪器。在使用了一段时间之后,天平会出现故障,产生开机难等问题。将开机故障分为两种形式,对故障产生的原因进行了分析,并提出了相应的解决方式。

1 天平显示屏工作不正常

显示屏一般情况下都是在天平罩正前方的,且在正常状态下是可以显示出刻度的,刻度显示十分清晰,辨认难度较小。天平经过长时间使用或受到强烈的振动影响后,会产生各种不同的异常情况,比如显示屏上不显示内容或刻度显示模糊等。出现这些情况的根本原因是天平光学读数系统存在问题。光学读数系统是由灯泡、聚光灯以及微分标牌等构成的,不同的部分功能不同,可以将微分标盘刻度通过放大的形式投射到投影屏幕上,使微分度更加容易读取,不同部件的位置、角度会影响成像质量。

近年来,比较常见的故障都是光学系统中不同部件所引起的,且在对光学系统进行检查之前,工作人员为了从根本上减少天平刀刃的受损程度,将插口拔下,并通过金属导体等对其进行连接,使天平长期处于长明状态。

2 显示屏无法正常显示

在天平的电源接通以后,尾灯会亮起,但显示屏上不显示任何内容。在遇到这种情况时,工作人员可以按照下述步骤对其进行检查:对光源所射出的光线进行检查,明确光线和天平底盘是否处于平行状态,或判断从灯泡中射出的光线是否可以通过聚光灯再投射到影屏中。

具体的检查以及调整方法为;将天平横向取下,准备好白纸,并将白纸垂直放置到微分标牌位置,观察白纸表面是否存在圆形的亮点,如果没有白点,则可以前后移动或转动灯,并拧紧灯座、聚光灯管的螺丝,此时,光线调节完毕;安装横梁,并对显示器的状态进行检查,如果显示器没有显示任何内容,则可进入下一步;对反射镜片的安装情况进行检查,先观察反射镜是否脱离,如果发现反射镜出现脱落等问题,必须将其重新固定好;对反射镜的角度进行检查,可以先调节第一节反射镜,反复转动螺丝,如果情况比较特殊,也可以反复调整第二反射镜的角度,直到天平显示器发亮,或天平显示器出刻度为止。

如果显示屏所显示出的刻度比较清晰,且读取比较容易,表明显示内容已经正常;如果显示器显示出的内容并不清晰,需要对其进行后续修理。

3 显示屏有亮光,但是没有刻度显示

天平的尾灯亮起,显示屏点亮,但是没有刻度或刻度不清晰也是目前比较常见的问题。导致该故障的根本原因是光源读数系统光学镜片磨损或光学镜片出现错位等,需要按照下述处理方式对其进行加工:对不同的光学镜片进行检查,并尽量松动聚光管和放大镜筒螺丝;取下镜片后,对镜片进行观察,观察镜片是否已经损坏,如果镜片已损坏,则要在第一时间与厂家联系更换,如果镜片没有损坏,则应清楚镜片上的油污或灰尘等;利用镜头纸或棉球蘸上少量的乙醚、乙醇擦拭镜片,并装回聚光灯、放大镜筒,拧紧螺丝,观察显示屏的清晰度,如果显示屏的清晰度不足,可以继续检查;检查聚光灯与放大镜二者之间的焦距,观察二者焦距是否处于正常状态;松开放大镜螺丝,并不断地前后移动放大镜,观察显示屏上所显示的数字。此时,显示屏上有可能会出现大刻度,之后逐渐移动放大镜,直到显示屏上所显示出的刻度清晰可见。

4 其他常见故障

其他故障包括光源线路故障和开关器故障。在光源线路方面,TG-328天平光源线路主要作用为连接电源与天平光源线路,起到纽带的作用,由变压器、灯泡以及插口共同组成。变压器可以与220 V交流电源相互连接,而插口则可与天平相互连接。需要对灯泡进行检查,明确灯泡是否存在损坏等问题。拧下灯泡,查看灯泡灯丝是否损坏或已经被烧断。也可以通过镊子等金属导体对两个插头进行检查,判断灯泡是否处于发光状态。如果灯泡不亮,则表明灯泡已经被损坏,需要继续更换灯泡;如果灯泡是发光的,则表明灯泡是正常的,需要继续检查。

此外,还需要对接口位置状态进行检查,利用无水酒精擦拭插口,之后使用小螺丝刀对插口进行处理,扳开金属插头,再将不同插头插入到插座中。值得注意的是应明确插头的位置。

5 结束语

电光分析天平故障影响因素及其故障排除是近年来相关专家学者致力研究的问题。本文从目前相关行业的发展情况入手,简要分析了电光分析天平的常见故障。

参考文献

[1]杨浩,刘宏娇.电光分析天平故障分析及解决办法[J].中国计量,2012(04).

[2]李敬忱,刘伟娜.实验室电光分析天平故障的分类处理[J].实验室科学,2012(02).

[3]张杰.电光分析天平的快速检测与调修[J].仪器仪表标准化与计量,2016(01).

[4]谌海英.TG328型电光分析天平示值变动性影响因素分析[J].价值工程,2011(14).

汽车故障的规律和模式分析 篇8

本文详细分析了汽车故障的各种模式, 故障产生的原因和故障发生的规律, 对于研究和分析故障规律, 降低故障率都有很好的指导意义。

汽车故障是指车辆在运行中发生异常现象, 由于一种或几种原因使车辆的动力性、经济性、可靠性和安全性发生变化, 逐渐地或突然地破坏汽车的正常工况。

1. 汽车故障的模式

汽车故障的表现形式称为故障模式或故障现象, 故障模式是查找故障原因和进行故障分析的基础。确定故障模式有助于正确理解要维修的是什么, 所以对故障模式的描述要清楚具体, 不同车辆有不同的故障表现形式, 汽车故障的主要模式有损坏型、退化型、松脱型、失调型、堵塞和渗漏型、丧失功能和性能衰退型。

1) 损坏型

指零件本身损坏, 如裂纹、断裂、烧蚀、 (绝缘) 击穿、擦伤、龟裂、点蚀、磨损超限等。

2) 退化型

指非金属零件的损坏, 如橡胶油封、塑料零件等的老化, 润滑油变质, 油漆老化脱落等。

3) 松脱型

指连接件丧失原有的紧固力, 如螺栓、铆钉等松动, 焊接处开焊等。

4) 失调型

包括压力不当 (如润滑油或压缩空气压力过高或过低) 、间隙不当 (如配合间隙不符合技术要求) 、行程不当 (如踏板、操纵杆、方向盘等的行程不符合技术要求) 。

5) 堵塞和渗漏型

由于管路中有异物阻挡或油路有汽化现象, 使液体或气体不能流动或流动不畅;由于密封失效, 导致漏油、漏水、漏气等。

6) 丧失功能或性能衰退型

整车或总成的功能完全丧失, 如喇叭不响、灯不亮、离合器打滑、制动失灵等;整车或总成的性能衰退, 如动力性、经济性、制动性下降等。

7) 异响型

指发动机或传动系统各总成发出不正常的响声。

8) 过热型

指发动机、变速器、液压油、冷却液等的温度超过正常工作温度。

2. 汽车故障产生的原因

1) 设计制造缺陷或薄弱环节

现代汽车结构设计方面的改进, 制造中新工艺、新技术、新材料的应用, 以及加工装配质量的改善, 使汽车的性能和质量有了很大提高, 减少了新车在一定行驶里程内的故障率。但是, 由于汽车结构复杂, 各总成、组合件、零部件的工作情况差异很大, 不可能完全适应各种运行条件, 使用中就会暴露出某些薄弱环节。

2) 配件制造质量问题

由于汽车配件的消耗量日益增长, 配件制造厂家也越来越多, 但由于设备条件、技术水平、经营管理等各不相同, 生产的配件质量就会有差异, 装配到车上后就会产生不符合标准的现象, 最终导致车辆出现故障。

3) 燃料、润滑材料品质的影响

合理选用燃料、润滑材料是汽车正常行驶的必要条件, 使用不符合要求的燃油及润滑材料, 是导致车辆故障的一个成因。如要求使用93号汽油而选用了90号汽油, 将会使车辆燃烧突爆, 行驶无力, 气缸损坏。冬季选用凝点高的柴油是导致供油系统故障 (甚至柴油机不能起动) 的主要原因。任何车辆不采用专用润滑油, 都将使发动机发生早期磨损。

4) 道路条件及气温、湿度等环境的影响

汽车在不平路面上行驶, 其悬架部分容易损坏, 连接件容易松动, 轮胎易爆胎, 从而引起相关部位的故障。高温易使汽油发动机供油系统产生气阻;高湿度容易使电气系统产生漏电、短路等故障;经常在市区或山路行车, 由于传动、制动部分工况变动次数多、幅度大, 往往易导致早期损坏。

5) 管理使用不善的影响

由于管理、使用不善引起的故障占有相当高的比重, 如:新车用了不清洁的汽油, 导致供油系统不来油或来油不畅, 发动机运转无力或起动困难;不按磨合规定进行磨合, 或者干脆不执行磨合规定;行驶中不注意保持正常温度;装载不合理等。

6) 不执行计划预防保养制度、保修质量差的影响

随着汽车行驶里程的增加, 各零部件都将产生磨损变形、疲劳损伤、松动等, 在一定的运用条件下, 这种自然损伤是有规律的, 若根据这些规律去确定保养周期、项目, 认真执行保养作业, 就会延长车辆的使用寿命, 最大限度地减少故障;反之, 不去探索这种规律或者不认真执行适应这种客观规律的计划预防保养制度, 以及保养质量不高, 都会影响汽车的使用寿命, 增加故障率。

3. 汽车故障的规律

所谓故障规律, 是指汽车或总成投入使用后, 故障率 (λ) 与使用时间 (t) 的关系。如图1所示, 由于明显的几何方面的原因, 该曲线又叫浴盆曲线。故障率与使用时间的关系曲线 (λ (t) ) 分为三个阶段, 即早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。

1) 早期故障期

即汽车或总成投入工作的初期, 设计不良, 制造质量差, 安装不正确, 调试不当, 操作维护失误等均会引起车辆早期故障。这个时期的特点是故障率较高, 但故障率随时间的延长而下降, 属于故障递减阶段。

为了减少汽车或总成的早期故障, 主要应排除设计、制造中的缺陷, 应用成熟技术, 严格工艺规程, 加强走合期的使用、维护和管理, 严格执行有关新车 (或大修车) 走合的各项规定, 同时应提高使用人员的素质, 减少由于操作失误而引起的人为故障。早期故障期一般为汽车的保修期, 如载货汽车的早期故障期是0～2000km。

2) 偶然故障期

浴盆曲线的中间部分为偶然故障期, 进入此期间的特点是故障率低, 而且趋于稳定 (接近常数) , 属于故障率不变期。

偶然故障期内故障产生的原因, 一是偶然因素 (如材料缺陷、操作失误、装载失控、润滑不良、维修欠佳、产品自身的薄弱环节等) 造成的, 二是一些零件合乎规律的早期损耗引起的。在偶然故障期发生故障的时间是随机的, 难以确定, 但从客观上看, 故障发生的概率是遵循一定规律的。

为了减少偶然故障期的故障, 延长汽车或总成的使用寿命, 首先在设计制造方面应提高产品应有的抗负荷能力, 尽量消除各种因素的随机误差;其次在正常使用期内, 应执行正确使用、定期检测、强制维护和视情况修理的方针, 以降低故障率, 维持并保证汽车的完好技术状况和工作能力。

3) 耗损故障期

即浴盆曲线的右侧部分, 该时期的特点是故障率随时间的延长上升得越来越快, 属故障率递增型。在这一期间, 汽车或总成由于老化、磨损、疲劳等原因, 引起性能参数变化, 振动增大, 出现异响等, 此时应考虑对汽车或总成进行大修, 更换将要失效或已失效的零部件, 恢复其功能。这样可抑制故障率的上升, 使汽车进入一个新的工作循环。

汽车从新车投入使用到最终报废, 其整体技术状况或工作能力将不断恶化, 故障率呈上升状态, 若按目前国产载货汽车经济使用寿命50～60万km, 其间允许大修二次, 则整个经济使用寿命期间的λ (t) 曲线走势如图2所示。

准确确定车辆何时进入耗损故障期, 对维修工作具有重要意义。应当指出, 并非所有汽车零部件都具有三个故障期, 都呈浴盆曲线的形状。有些零部件只有一个或两个故障期, 如图3所示, 因此采取的预防故障和维修决策也有所不同。

对于发动机、曲柄连杆机构等部件, 其故障模式属于磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等, 与工作时间密切相关, 因此λ (t) 曲线如图3中的a) 所示。

对于前桥、电子产品等, 由于设计完善, 技术成熟或经过早期故障处理, 加上与时间有关的故障模式起主要支配作用, 因此其λ (t) 曲线如图3中的b) 所示。

有些故障模式, 如油、电路故障与工作时间无关系或关系不大, 这些零部件的λ (t) 曲线如图3中的c) 所示。

即使具有图3中a) 所示的故障规律的总成或零部件, 由于可靠性、安全性、环保性要求很高, 有时在耗损故障期尚未到时就已安排修理, 所以耗损故障期表现不出来, 则呈现如图3中d) 所示的规律。对于一些紧固件, 基本上只有两个故障期。

对于质量低劣的汽车零部件, 其故障率自始至终都很高, 寿命很短, 因此呈现出图3中e) 所示的规律。

4. 结论

调控模式下设备故障处理、分析 篇9

1 涑渎变电容器开关非全相运行

1.1 涑渎变接线情况及异常情况

事故情况介绍:2010年9月30日上午, 35 kV涑渎变周边地区为大雾天气, 35 kV涑渎变1#、2#主变并列运行。按照工作计划, 要在上午完成10 kVI段母线全部出线及10 kV洮西线的停役检修工作。在所有检修操作完成后, 无功优化系统自动切除#1电容器119开关, 实时运行方式如图一所示, 切除后, 调度中心调度值班员发现涑渎变10 kV I、II段母线电压存在较大异常, 10kVⅠ段母线电压为U线=10.24 kV;UA=6.69 kV;UB=4.46 kV;UC=6.91 kV;3 UO=14.77 V。10 kVⅡ段母线电压为U线=10.30 kV;UA=6.7 0 k V;UB=4.4 8 k V;UC=6.9 1 k V;3UO=14.65 V。并且监控系统间断发出接地告警信号和装置告警信号 (如图1) 。

1.2 主要处理过程

06:12, 涑渎变:10 kVⅠ、Ⅱ段母线接地动作, 出线开关告警信号动作。值班调度员在比较了紧临35 kV涑渎变的35 kV指前变10 kV母线电压后, 认为涑渎变电压异常较为明显, 可能存在故障。

06:35, 变电所值班员现场检查无异常。

08:12, 拉开10 kV母联100开关。10 kVⅡ段母线接地复位。10 kVⅠ段母线电压:U线=10.25 kV;UA=9.09 kV;UB=1.31 kV;UC=9.19 kV;3UO=46.17 V。10 kVⅡ段母线电压:U线=1 0.2 7 k V;UA=5.9 5 k V;UB=5.99 kV;U=5.85 kV, 3U=0.82 V。

08:15, 拉开10 kV旁路170开关。

08:17, 合上10 kV母联100开关 (确认故障电压非瞬时电压异常) 。

08:19, 拉开#1主变101开关。

08:28, 拉开10 kV母联100开关。

调度判断故障在#1电容器119开关。此时101、100均已经拉开, 可以无电隔离故障。

09:17, 调度口令将#1电容器119开关由运行改为冷备用。

10:07, 许可涑渎变1号电容器发接地信号检查处理。

11:38, 操作班汇报1号电容器发接地信号检查处理工作结束。原因是电容器119开关B相连杆螺丝脱落。造成拉开电容器119开关时B相未拉开。

11:42许可现场电容器119开关检修工作可以开始。

2 事故分析总结

当值调控员并没有因为电压异常程度不高而放松警惕, 更没有因为现场值班员汇报的检查无异常而麻痹大意, 抱着认真、负责的态度, 通过改变运行方式, 拉开母联100开关及旁路170开关后彻底将电容器开关故障暴露出来, 避免了故障设备长时间运行, 避免了35 kV涑渎变10 kV设备绝缘遭受损害, 消除了电容器119开关送电时对系统造成的过电压冲击可能带来的事故危险。幸运的是当天10 kVI段三条出线全部有检修工作, 这样又避免了10 kV出线的非计划停电工作, 保证了用户的供电可靠性。

下面简单定性分析一下电容器119开关B相未拉开时运行方式发生变化时10 kV系统的电压变化情况。因事例中10kV系统为中性点不接地系统, 且故障当日变电所负荷很轻, 故在10 kV母联拉开以前, 母线对地容抗如图2所示。

从上图可以看出, 由于B相母线除了对地电容外还串联有B相电容器 (B相电容器中性点对地电容近似于A、C相对地电容, 即:CBG≈CAG=CCG=Ck, 因电容器电容CB>Ck, 所以又有XCB

因为CB这个分量的存在, 使系统的中性点发生了偏移, 因为XCB

拉开10 kV母联100开关后, 故障存在区域变成了容量更小的系统, 此时C’k变小即:C’k

3 结论及建议

(1) 建议变电运行工区对同一型号的电容器开关进行检查, 避免同样的情况再次发生 (根据工区反馈情况, 在同区域其他变电所已发现同一型号的断路器存在上述安全隐患并及时进行了整改) 。

(2) 调控班加强对电容器投切后的信号监视工作, 保证能够及时发现电容器开关在分合过程中可能存在的类似故障。

(3) 随着电网接线的改变, 要配合好主变有载调压, 及时更新、化无功优化系统尽可能降低无功优化系统一天投切电容器的次数, 提高电容器开关的工作环境, 延长电容器开关使用寿命。

摘要：调控模式是电网企业“大运行”变革后产生的调度业务模式, 这种模式的诞生使调度机构能够快速、有效处理各类设备故障。本文结合调控模式下的设备故障案例进行了详细、深入分析, 希望对今后调控运行工作提供一些参考。

关键词：调控模式,设备故障

参考文献

[1]江苏省电力公司.江苏电力系统调度规程[M].

故障模式影响分析 篇10

1 故障模式分析

在分析设备故障时, 一般从设备故障的现象入手, 通过故障现象找出原因和故障机理, 对机械设备而言, 故障模式的识别是进行故障分析的基础之一。

故障模式一般按发生故障时的现象来描述。由于受现场条件的限制, 观察或测量到的故障现象可能是系统的, 如电机运转不正常;也可能是某一部件, 如传动箱有异响;也可能就是某一具体零件, 如链板传动轴断裂、油管破裂等。因此, 根据设备构造层次的不同, 其故障模式又互为因果关系。例如, “传动箱损坏”这一故障模式是它上一层“轧机不能开动”的原因, 又是它下一层故障模式“螺旋锥齿轮断裂”的结果。各故障模式的层次的反映如表1所示。

故障模式不仅是故障原因分析的依据, 也是设备研发过程中进行可靠性设计的基础。如在产品设计中, 要对组成系统的各部、组件潜在的各种故障模式对系统功能的影响及产生后果的严重程度进行故障模式、影响及危害分析, 以确定故障模式的严重等级和危害度, 提出可采取的预防改进措施。因此将故障的现象用规范的词句进行描述是故障分析工作中不可缺少的基础工作。

2 热轧带钢机械零件常见的故障模式

热轧带钢机械零件常见的几种故障模式, 如表2所示。

3 轧钢机械典型零件的故障模式

3.1 齿轮联轴器的故障模式分析

从齿面磨损、内齿圈的轴向移动、对口螺栓折断3方面逐次进行齿轮联轴器的故障模式分析。

3.1.1 齿面磨损

齿轮联轴器油量不足或缺油, 或油脂使用不当, 造成了油脂钙化, 导致齿面间无法正常润滑, 或润滑不好均会产生齿面磨损。处理方法为:更换新润滑脂, 定期注入合格的润滑脂油、防止漏油, 当油量充足时, 便可避免磨损发生。

3.1.2 内齿圈产生轴向位移量, 断齿现象

两轴水平度及同轴度误差太大, 超过了联轴器所能补偿的范围, 使得轴齿与内齿啮合不正确, 造成局部接触, 出现了附加力矩。而这个附加力矩可以分解为轴向力。当作用于内齿圈上时, 这个力的大小视偏差的大小而定, 与偏差成正比, 偏差愈大, 力愈大, 造成了齿轮联轴器内齿圈产生轴向位移。如果位移量偏大将无法控制, 导致了齿轮磨损严重, 甚至断齿, 内外齿无法啮合, 直至不能转动。处理方法为:重新找正联轴器两端, 可将减速器侧重新找正, 或将另一侧重新找正。首先查找出偏移误差较大的部位, 先测量出联轴器向哪侧偏移, 即测量主轴的水平度与同轴度和减速器主轴的水平度与同轴度, 重新按质量标准找平找正, 即可消除故障。

3.1.3 对口螺栓折断

两轴的水平度、同心度误差大, 造成联轴器转动时产生扭矩, 和上述内齿圈产生轴向位移量, 断齿现象的原因基本相似, 连接螺栓除受到正常作用力影响外, 还受到附加扭矩的影响, 因而使之折断, 这是主要原因。导致这种原因多因为减速器主轴左右的水平度高差大;或者螺栓直径较细, 强度不够或螺栓材质较差也会造成螺栓折断现象。

3.2 圆锥齿轮的故障模式分析

江西洪都钢厂有限公司热轧带钢分厂生产的产品规格为:厚×宽 (H×B) = (1.2～4.5) mm× (100～235) mm, 共有3架立辊轧机控制带钢的宽度, 因轧制合金钢时冲击载荷和轧制负荷较大, 传动箱内的圆锥齿轮偶有损坏, 因此, 快速、有效地判断圆锥齿轮的故障模式, 对设备的更换和改进大有益处。

下面将以该热轧带钢厂中轧区域第一架立辊轧机主动圆锥齿轮根部断裂为例, 从断面端口分析到金相检验逐层次进行故障模式分析。

3.2.1 宏观检验

断面分析:观察断面有无明显变化, 如断口附近有明显变形, 断口上有剪切唇边, 则为延性断裂的特征;反之, 断口截面无明显变形, 又无剪切唇边的属脆性断裂;故障部件受交变应力, 断口上又能找出贝壳或者海滩花样属疲劳断裂。还有其他种种外貌特征均可作为判断相应故障属性的依据。断裂宏观图如图1所示。

3.2.2 金相检验

金相检验是故障分析过程中必不可少的分析手段。观察试样的显微组织, 边部为回火马氏体 (图2) , 过渡区为马氏体和上贝氏体 (图3) , 中部为回火索氏体 (图4) 。断齿试样经硬度检测和金相分析, 测得断齿的渗碳层深度为1.2～1.6 mm, 边部硬度为45～50HRC, 心部硬度为33～34.5 HRC。由此可看出, 心部硬度基本符合要求, 但边部硬度和渗碳层深度完全不符合技术要求。

3.2.3 讨论分析

经分析, 得出结论为: (1) 轮齿根切断裂的主要原因是铸造质量不符合图纸要求。 (2) 渗碳层深度和边部硬度不够, 根部应力集中, 由于使用强度超过齿轮的疲劳强度而发生根部断裂现象。

4 结语

故障模式不仅是故障原因分析的依据, 也是设备设计、改进过程中进行可靠性设计的基础。在设备改进过程中, 要对组成系统的各部、组件潜在的各种故障模式对系统功能的影响及产生后果的严重程度进行故障模式、影响及危害性分析, 提出可能采取的预防改进措施, 减少因设备故障带来的停机率, 因此故障模式分析是设备故障分析过程中必不可少的一项基础工作。

参考文献

[1]濮良贵, 纪名刚主编.机械设计[M].北京:高等教育出版社, 2002

[2]机械工程手册编委会.机械工程手册[M].北京:机械工业出版社, 1979

[3]汝元功, 唐照民主编.机械设计手册[M].北京:高等教育出版社, 1995