故障方向范文（精选7篇）
故障方向 第1篇
变压器是变电站最重要的设备之一,通过它完成电压的变换和功率的传输。为了保证变压器的安全、稳定运行,不但为其配置了主保护,还配置了后备保护作为变压器和相邻元件相间短路故障的保护。当变压器或相邻元件发生故障而主保护未能快速动作时,后备保护的可靠、及时动作对变压器的安全运行至关重要,因此,必须对后备保护进行定期校验,保证其正常工作。
主变后备保护主要由复压方向过流保护、复压过流保护、零序方向过流保护、零序过流保护等组成,本文重点分析复压方向过流保护。
1 复压方向过流保护
复压方向过流保护作为主变的后备保护,主要由复合电压元件、相间功率方向元件和过流元件组成。
1.1 复合电压元件
复合电压元件由相间低电压元件和负序过电压元件按“或”逻辑构成,它的启动条件为min(Ual,Ubc,Uca)
1.2 功率方向元件
目前,大多数厂家主变保护采用的复压方向过流保护的功率方向元件采用90°接线方式,见表1。
在分析短路后功率方向元件的动作行为时,以A相为例,其最大灵敏角为45°(假设UBC方向为0°,其它向量超前UBC的角度为正角度,滞后的为负),直线1右侧向着UBC的一侧为动作区[2],如图1所示。
2 复压方向过流保护校验方法
复压方向过流保护动作需满足3个条件:故障电压低于低电压定值或大于负序电压定值;故障电流和电压方向在动作区域内;故障电流大于动作值。由保护装置说明书可知,在故障电压角度确定的情况下,模拟单相接地故障时(以A相为例),IA的角度动作范围为-45～135°,实测数据为-45～134°,满足要求。但在校验相间故障时(以AB相为例),却发现角度范围大大超出了该范围,IA的实际范围是-45～194°(IA和IB反向)。
(1)方式一:
接线如图2所示,其中三相电压仍然按正序方式加电压值,满足负序电压定值或低电压定值即可,电流IA、IB反向。
在排除了试验方法出错的情况下,怀疑可能是装置出了问题导致角度范围发生变化,但在更换相关插件后结果仍然如此。由表1和图1可知,AB相间故障时,A、B相功率方向元件的动作区域如图3所示。
图3中,直线1和直线2将整个平面划分4个区域,A相的动作区域为直线1右侧向着UBC的一侧,B相的动作区域为直线2下方向着UCA的一侧,即IA的角度动作范围为45～135°,IB的角度动作范围为-165～15°。由于是AB相间故障,IA和IB反向,、当IA处于Ⅰ区时,IB处于Ⅲ区,因此A、B相功率方向元件都动作。同理,当IA处于Ⅱ区时,IB处于Ⅳ区,此时A相功率方向元件动作,B相不动作;IA处于Ⅲ区时,IB处于Ⅰ区,此时A、B相功率方向元件都不动作;IA处于Ⅳ区时,IB处于Ⅱ区,此时B相功率方向元件动作,A相不动作。综上可知,、当IA在-45～195°范围内变化时,在其它动作条件都满足时,复压方向过流保护都会动作,与实际试验数据吻合。因此,保护装置没有问题,动作正确。由此提出以下问题:如何在平时校验相间故障时模拟故障电压和电流,使方向边界范围和单相故障一致(或与保护装置说明书上的动作区域一致)。
(2)方式二:
仍以AB相间故障为例,试验接线与图2一致,但各相电压、电流要满足如图4所示的角度关系,即电流Ia、IB反向,电压UA、UB同向,UC和UA反向。BC和CA相间故障以此类推。
方式二下,A相功率方向元件的动作区间是-45～135°,B相功率方向元件的动作区间是135～315°,即在图5中直线1的左右两侧,并且无重叠区域。此时,再扫方向边界时发现,IA的角度动作范围为-45～135°,范围未再扩大,与说明书上一致。
3结束语
复压方向电流保护校验是变压器后备保护校验的主要部分,也是理解复压方向电流保护原理的重要途径。本文中复压方向电流保护校验的“方式一”是常用的一种接线方式,但按这种方式校验相间故障时,会出现方向范围扩大的现象,若没有仔细画出向量图进行分析,就可能认为保护装置有问题,或是试验方法有问题,从而浪费大量的时间去排查。这就要求在平时工作学习中,要善于发现,勤于思考,避免错误,从而提高工作效率。
参考文献
[1]万千云,梁惠盈.电力系统运行实用技术问答[M].北京:中国电力出版社.2005
机动车故障大致方向的判断方法 第2篇
一、判断机动车故障大致方向的几个原则
1、“先易后难、由表及里、按系分段”。
不能一开始就把问题想得太复杂, 应该遵循“先易后难、由表及里、按系分段”的原则, 首先做常规检查, 即检查发动机燃油供给是否充足, 气缸压力是否正常、配气相位是否准确, 把最简单的故障排除掉。例如, 遇到一辆旧机或者发动机外表比较脏的机动车, 就应当估计到该机的维护保养很差, 空气滤清器、进气管道内可能有积胶, 首先需要将这些外部故障予以排除, 这样才会省时省力。
2、若接通起动开关, 电起动机不能转动, 说明
电气系统断路, 首先应当检查熔断器是否烧断、蓄电池连接线和搭铁线的接头是否接触不良, 这是铁的原则。
3、拆卸某部位后出现的故障, 就从该部位查起。
如果机动车是在拆装、调整某个部位后出现了故障, 从概率原理分析, 应当首先对这个部位进行检查, 而不是按常规一步一步地查下去。
4、排除柴油机油路中的空气应当从负压段开始。
所谓负压段, 是指从燃油箱至输油泵进油口之间的油路。发动机工作时, 输油泵对这段油路产生吸力, 因而这段油路的油压低于大气压, 在负压段漏油较少, 而漏气较多, 因此排除柴油机油路中的空气应当从负压段开始。
二、判断发动机熄火故障的大致部位
对于汽油机, 发动机熄火的故障非“油”即“电”。若发动机是逐浙熄火, 一般是油路的故障, 重点要检查燃油系统是否压力过低或者存在堵塞;若发动机是突然熄火, 一般是电路的故障。
如果柴油机逐浙熄火, 可以打开喷油泵或者柴油机滤清器上的放气螺钉;用手油泵连续泵油, 若油流中的气泡总不消失, 说明燃油系统存在漏气, 应当先从负压段查找漏气部位。
三、判断发动机功率不足故障大致部位
如果发动机功率不足, 排气管冒烟, 不要一开始就研磨气门, 更换柱塞和喷油咀, 甚至更换气缸、活塞和活塞环, 而要首先检查空气滤清器和排气管是否堵塞, 然后再检查燃油滤清器是否过脏。有些故障看似很严重, 却往往是由空气滤清器或哨声器堵塞引起的。
用气缸压力表测量各缸气缸压力, 如果某一气缸的压力明显偏低, 应当检查该缸气门座圈是否松动或者严重磨损, 气缸垫是否冲坏。
当柴油机某一缸工作不正常, 在喷油器无故障的情况下, 应该首先检查该缸的出油阀紧固螺母 (即出油阀紧座) 是否松动。
四、用手摸某零件温度来判断故障
根据经验, 若手摸后感到很热, 但手还能坚持一会儿, 则说明温度在60℃左右;若手不能坚持则说明温度在70～80℃左右;若手指放上去马上缩回, 则说明温度不低于90℃。值得说明的是:手摸时应当先快速触摸一下, 然后再进一步触摸, 以免烫伤。
(1) 机器工作不久, 用手摸各缸喷油器或火花塞、各缸排气管, 若感到其中某缸温度偏低, 则说明该缸工作不良或不工作。要注意热机后不易区分此情况。 (2) 机器工作后, 用手触摸上下水室, 若感到上部烫手、下部凉, 则说明水箱被冻, 水泵已损坏或卡死。若感到上部凉、下部很热, 则说明节温器已卡死。 (3) 发动机工作后, 用手触摸机油散热器左右两侧芯管, 若感觉温度一样, 没有温差, 则说明机油散热顺隔热板串通或失效。 (4) 用手摸各电气设备接头, 哪里有热的感觉, 哪里就是接触不良。若起动电动机三、四次后, 用手摸一下蓄电池, 电起动机接线柱及导线感到烫手, 则说明导线接触不良或导线过细、过长。 (5) 机车在凹凸不平的道路上行驶一段路程后, 若手摸减震器外壳无温升, 则说明减震器失效。 (6) 机车行驶一段路程后, 若用手摸变速器壳和后桥壳, 感到很热、烫手, 则说明变速器、后桥内齿轮啮合过紧、润滑不良或机件损坏。 (7) 若机车加速性能差, 达不到最高车速, 用手摸制动鼓或离合器壳时感到烫手, 则说明制动拖滞或离合器打滑。
五、判断变速器异响故障的大致部位
为了避免大拆大卸, 判断手动变速器异响故障应当掌握以下原则:如果空档时发响, 应当检查变速器的常啮合齿轮;如果每个档都响, 应当检查变速器第一轴、第二轴及其轴承是否磨损或者损坏;如果无负荷时不响, 而带负荷时发响, 应当检查各轴承是否磨损和松旷;如果仅仅某一档发响, 应当检查该档动力传递所经过的齿轮和齿轮轴是否异常。
六、判断机车其他异响故障的大致部位
汽车行驶中方向跑偏故障3例 第3篇
例1
故障现象：一辆斯太尔单桥载货车，因方向跑偏进厂检修。
故障检查与排除：据驾驶员反映，该车前不久刚进行过二级维护保养，修理人员对此车进行了检查，钢板弹簧无折断现象;前轴、车架无变形现象;前轮定位正常;轮胎气压也正常，但是左右两边轮胎品牌不一致，气压一样但轮胎软硬不同，因而造成方向跑偏。更换相同品牌轮胎后故障消除。
故障分析：同一车辆前轮最好用同一品牌轮胎，并且新旧程度也应该差不多。同时子午线轮胎和斜交胎也不要混装在前桥上，避免发生跑偏。
例2
故障现象：一辆单桥斯太尔载货车，翻车修理后老出现方向跑偏故障。
故障检查与排除：修理人员对此车进行了检查，钢板弹簧无折断现象、前轴无变形现象、前轮定位正常，轮胎气压也正常。由于上次翻车，修理人员没检查出车架变形问题，没办法，修理人员对车架进行了仔细检查，发现车架稍微扭曲变形，眼观是看不出来的，最后对车架进行了校正，再试车，故障消除。
故障分析：车架扭曲变形会造成轴距发生变化，因此造成方向跑偏。
例3
故障现象：一辆斯太尔单桥载货车，在井场由于陷入泥窝中出不来，就用拖拉机拖出来，后来发现方向跑偏，开到修理厂修理。
故障检查与排除：接车后首先检查钢板弹簧、前轴、车架、轮胎等，均正常，后来又仔细检查了横直拉杆，发现横直拉杆在拖拉时造成明显变形。拆下横直拉杆校正，调整前轮前束，再试车，故障排除。
方向盘驾驶感觉与拖拉机故障 第4篇
(1) 车辆行驶中手发麻。当车辆以中速以上行驶时, 底盘出现周期性的响声或方向盘强烈振动, 导致驾驶员手发麻。这是由于方向传动Π置平衡被破坏, 传动轴及其花键套磨损过度引起的。
(2) Κ向时沉重费力。产生原因有, (1) Κ向系各部位的滚动轴承及滑动轴承配合过紧, 轴承润滑不良; (2) Κ向纵、横拉杆的球头销调得过紧或者缺油; (3) Κ向轴及套管弯曲造成卡滞; (4) 前轮前束调整不当; (5) 前桥或车架弯曲、变形; (6) 轮胎气压不足, 尤其是前轮轮胎。
(3) 方向盘难于操纵。在行驶中或制动时, 车辆方向υ动偏向道路一边, 必须⒚力握Α方向盘才能保证直线行驶。造成车辆跑偏的原因有, (1) 两侧的前轮规格或气压不一致; (2) 两侧的前轮主销后倾角或车轮外倾角不相等; (3) 两侧的前轮轮毂轴承间隙不一致; (4) 两侧的钢板弹簧拱度或弹力不一致; (5) 左右两侧轴距相差过大; (6) 车轮制动器间隙过小或制动毂失圆, 造成一侧制动器发卡, 使制动器拖滞; (7) 车辆Π载不均匀。
基于故障分量正序电抗的方向元件 第5篇
方向元件在现代继电保护装置中占有重要地位,从简单的方向性过电流保护到复杂的超高压线路的快速主保护,它都得到了广泛的应用。目前广泛采用正序故障分量(或正序故障分量与负序分量组合后的复合量)方向比较原理构成线路的主保护。
大量的文献对正序故障分量方向元件进行了研究[1,2,3,4,5,6,7,8]。文献[4]指出,目前的正序故障分量方向元件存在隐患,对于正方向故障,如果保护背后是大电源,保护感受到的正序电压可能很小,方向元件的灵敏度不足,会导致误判,这已被现场运行所证实。文献[4]给出了该问题的改进方法,但该方法在判别方向时仍需故障分量正序电压超过一个较低的门槛。显而易见,如果保护感受到的正序故障分量电压小于该门槛,该改进方法仍不能正确判别方向。而在电力系统的实际运行中,因为系统参数、线路参数、故障类型和过渡电阻的不同,这种情况难以避免。综上所述,需对正序故障分量方向元件进一步研究,以满足不断发展的电力系统对继电保护的要求。
本文提出了基于故障分量正序电抗的方向元件,利用故障分量正序电抗的极性和幅值来判断故障方向。该方向元件不需要设置电压门槛,即使感受到的故障分量正序电压的幅值较小,甚至接近于0,仍可以准确判别方向。该方向元件不受负荷和过渡电阻的影响,易实现,易整定,且使用时仅需知道线路的正序电抗参数,而这已经成为线路保护装置中的固有参数,因此不需要额外增加定值。
本文使用EMTP数据和动模数据对基于故障分量正序电抗的方向元件进行了仿真验证。
1 故障分量正序电抗的含义及特点
图1为双侧电源供电的线路在F点发生故障时的正序故障分量网络图。
故障分量正序阻抗为:
式中:
故障分量正序电抗为Z1的虚部:
当发生正向故障时,如图1(a)所示,对于装在母线m处的保护装置,可知:
所以,母线m处的故障分量正序阻抗为:
同理,当发生反向故障时,如图1(b)所示,有
结合式(4)和式(5)可知,当发生正向故障时,m侧的故障分量正序电抗为:
式中:Xm1和Xsm分别为故障分量正序电抗和m侧系统的正序电抗。
当发生反向故障时,
式中:XL1和Xsn分别为线路和n侧系统正序电抗。
2 基于故障分量正序电抗的方向元件
由式(6)、式(7)可知,当发生正向故障时,故障分量正序电抗的极性为负,因为极性的关系,它总是会小于线路正序电抗,即Xm1<XL1;当发生反向故障时,故障分量正序电抗为线路正序电抗和对侧系统正序电抗之和,必定大于线路正序电抗,即Xm1>XL1。因此,可以根据故障分量正序电抗来判断故障方向。基于故障分量正序电抗的方向元件即据此提出,判据为:
式中:kF和kR分别为正向和反向判据的可靠系数;Iset为电流定值。
当故障分量正序电抗和线路正序电抗之间的关系满足式(8)时,为正向故障;满足式(9)时,为反向故障。kF和kR应取不同的数值,且kF<kR,以使正向区域和反向区域完全分开,保证可靠性。一般,kF可以设定为0.4,kR可以设定为0.6,如此,正向范围和反向范围没有交叠区,而且正向区域和反向区域都有较大裕度。Iset可以设置为0.1In,In为线路的额定电流,足以保证方向判别的可靠性。
图2为由正向门槛kFXL1和反向门槛kRXL1确定的正向区域和反向区域。从图中可以看出,正向区域与反向区域之间没有交叠区。正向故障时,故障分量正序电抗小于0,位于横轴以下,反向故障时,故障分量正序电抗大于线路正序电抗。由图2可知,当kF取为0.4,kR取为0.6时,正向区域和反向区域都有较大裕度,有利于可靠地判断方向。线路电抗XL1越大,此方向元件的可靠性越高。
3 故障分量正序电抗方向元件的性能分析
基于故障分量正序电抗的方向元件,采用故障分量,不受负荷和过渡电阻影响,灵敏度高。
如果保护感受到的故障分量正序电压低于某一门槛,则传统的反映相位的方向元件不能使用,而基于故障分量正序电抗的方向元件,不需要设定电压门槛,当保护感受到的故障分量正序电压较低,甚至接近于0时,仍可以准确判别方向。
容易得出,线路越长,线路阻抗越大,基于故障分量正序电抗的可靠性越高。当线路很短时,考虑极端情况,假设线路电抗接近于0,则式(8)、式(9)中的电抗门槛kFXL1和kRXL1接近于0,保护不能区分正向和反向的电抗门槛,则不能准确判别方向。一般,当XL1>1 Ω(二次值)时,因微机保护的测量精度高,该方向元件已具有较高的可靠性。而实际系统中的线路一般满足XL1>1 Ω,基于故障分量正序电抗的方向元件可以满足实际电力系统的要求。
故障分量正序电抗方向元件判据中,kF和kR的值可以在装置内部设定,不需要整定,有足够的可靠性。同时,该方向元件判据中使用的线路正序电抗已经成为线路保护装置中的基本参数,因此,使用该方向元件,不需要再额外增加定值。
基于故障分量正序电抗的方向元件,仅需比较故障分量正序电抗与相应门槛之间的大小,而非判断角度区域,不需要考虑灵敏角,实现简单。
4 仿真验证
4.1 EMTP仿真
使用EMTP模型对基于故障分量正序电抗的方向元件进行了详尽的仿真,模型参数参见文献[5],保护装置装在n侧。模型1、模型2、模型3的正序线路电抗分别为102.9 Ω,51.5 Ω,10.3 Ω,对于这3个模型,保护装置对侧的系统的正序电抗均为49.81 Ω,保护背后的系统电抗分别为24.9 Ω,12.45 Ω,83.1 Ω。表1列出了部分仿真结果,表1中的数据为发生区内及区外故障时,故障分量正序电抗的计算结果。仿真中采用了傅里叶算法。
表2列出了模型1中的线路B相在不同故障点发生经不同过渡电阻接地故障时的仿真结果。
从表1可以看出,对于模型1,当线路上发生正向故障时,X1的符号为负,数值在25 Ω左右,根据式(8),可以明确判定为正向故障。反向故障时,X1符号为正,数值为175 Ω左右,根据式(9),可以准确判断为反向故障。分析其他2个模型的仿真结果,可以得到同样的结论。从表2可知,该方向元件不受过渡电阻的影响。
为了与传统的反映电压与电流之间相角的方向元件进行比较,表2中还列出了保护安装处的故障分量正序电压的幅值。对于传统的反映电压与电流之间的相角的方向元件,一般要求电压的幅值不低于2.5 V[4]。从表2可看出,当发生带过渡电阻的故障时,保护安装处的故障分量正序电压的数值较低,多数情况下,低于2.5 V,传统的反映电压与电流之间相角的方向元件不能准确判别方向,而基于故障分量正序电抗的方向元件仍可以准确判别。
根据EMTP仿真结果可知,式(8)和式(9)描述的基于故障分量正序电抗的方向元件,在各种系统和故障情况下,可以准确判断故障方向。
图3列出了发生故障时,故障分量正序电抗的计算结果。故障前没有故障分量,将计算结果设置为0。从图3(a)可知,当发生正向故障时,故障分量正序电抗的数值开始加大,故障数据填满滤波数据窗后,数值稳定在理论值附近,其符号一直为负。从图3(b)可知,当发生反向故障时,故障分量正序电抗的数值开始加大,故障数据填满滤波数据窗后,数值稳定在理论值附近,其符号一直为正。本文对其他数据的仿真也得到了类似的结果。所以,当故障数据未填满滤波数据窗时,也可以根据正序电抗的极性来初步判定故障方向。
4.2 动模仿真
使用动模数据对基于故障分量正序电抗的方向元件进行了仿真验证。动模模型采用500 kV双回无互感输电线路系统模型,动模实验的系统模型及运行参数见附录A。仿真结果如表3、表4所示,表中结果为二次值。当
从表3、表4可知,发生正向故障时,X1的值为负,可以明确判定为正向故障。发生反向故障时,X1的符号为正,数值大于线路正序电抗,可以准确判断为反向故障。
表4中也列出了保护安装处的故障分量正序电压,可以看出,发生经过渡电阻接地故障时,保护安装处感受到的故障分量正序电压较小,反映故障分量正序电压与电流之间的相角的方向元件不能正确动作,而基于故障分量正序电抗的方向元件仍可以准确判断方向。
总结EMTP数据仿真结果和动模数据仿真结果可知,反映故障分量正序电压与电流之间相角的方向元件,因要求故障分量正序电压的幅值高于某门槛,所以在某些故障情况下不能应用。当系统阻抗越小,或故障点离保护安装处越远时,这种情况更容易发生。而基于故障分量正序电抗的方向元件可以准确区分正向、反向故障,可以应用于高压线路。
5 结语
本文提出了基于故障分量正序电抗的方向元件,利用故障分量正序电抗的极性和幅值来判断故障方向。该方向元件不需要判断故障分量正序电压是否满足相应门槛,即使感受到的故障分量正序电压的幅值较小,甚至接近于0,仍可以准确判别方向。该方向元件容易实现,易整定,不需要额外增加定值。EMTP数据和动模数据的仿真结果表明其可以准确区分正向、反向故障,可以满足高压线路对继电保护的要求。
附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。
摘要：提出了基于故障分量正序电抗的方向元件。当线路上发生正向故障时,故障分量正序电抗等于背侧的系统电抗,极性为负,小于线路正序电抗;当线路上发生反向故障时,故障分量正序电抗等于线路和对侧系统的正序电抗之和,大于线路电抗。根据这个特点,可以判断故障方向。该方向元件易于实现,灵敏度高,不需要设置电压门槛,即使感受到的故障分量正序电压的幅值较小,仍可以准确地判别方向。
关键词：故障分量正序电抗,方向元件,电压门槛
参考文献
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利用正序电流相位变化判断故障方向 第6篇
本章提出的利用正序电流相位变化判断故障方向的保护方法, 仅仅利用电流信号。结果表明, 对三相径向系统, 故障方向可以由故障前后正序电流向量的相角变化量来判定。不像其他故障方向判定算法需要运用电压量, 该方法采用故障前的电流相量, 用来判定故障方向。该算法可以应用在中继站中没有一个电压信号的系统中, 因此, 在这个母线上如果其他电压驱动的继电器不需要的话, 电压传感器的花费可以节约。当电压驱动的继电器在同一个母线上, 通讯方面的节省是显而易见的。
1 利用正序电流相位变化判断故障方向
1.1 三相短路时
图1中, 一个分布式发电场通过一条分成两段的馈线接入到系统中, 在A处有一个分布式电源通过线路连接在母线C处。在这个例子中, 在A处的电源提供功率给系统, 并且功率方向一直是从A流向到B的。在共同耦合B点, 这里的继电保护是需要方向性的。系统中上游和下游地区, 对应点F1和F2如示意图。在继电器的两边 (F1和F2) 发生故障, 则B处相应的的断路器断开。
故障前B处的电流为
其中, 是母线A处的电压, 是母线B处的电压, Z是从母线A到母线B的线路阻抗。
当F1故障是B处的电流为
其中, ZF1是母线C到短路点F1的线路阻抗。
当F2故障是B处的电流为
其中, ZF2是母线A到短路点F2的线路阻抗。
在正常运行的状态下, 由于线路一般只有几公里长, 负荷电流也不大, 两端母线的电压相角相差不大, 幅值差也不大。由于输电线路的阻抗角和长度关系不大, 也可以认为Z、ZF1和ZF2的阻抗角相等, 设为α, 0<α<90, 考虑电力系统实际情况, 线负效阻抗角约为70°～85°。
设则的相位取决于的相位差和线路阻抗角, 超前相角滞后一个阻抗相角α。由于故障时刻和的相位是接近的, 即θ不大。所以故障电流相量在同一时刻接近反向。如图所示, 超前于负荷电流, 滞后于负荷电流。
因此, 故障方向可以由故障电流相位相对于故障前电流相位的位置判定。从向量图可以看出, 故障前后电流向量角度的变化, 上游 (F1) 故障时, 故障电流相位落后故障前的负载电流, 相角∆ϕ1是正的, 下游 (F2) 故障时, 故障电流相位超前故障前的负载电流, 相角∆ϕ2是负的。
我们注意到, 当母线发生短路时, 进线和出线的电流不等了, 这时可以先判断是否发生母线短路, 然后再进行故障方向判断。
从先前的讨论, 可以得出结论认为, 当发生三相短路时, 单支路系统的故障方向可以由电流向量的相角变化获得, 简单的规则可以说明如下。
如果∆ϕ是正的, 故障是在上游, 如果∆ϕ是负的, 故障是在下游的观察点。其中∆ϕ故障前后向量的相角变化量, 范围为-π至π。
实际上, 随着负荷的不断变化, 即使没有发生短路故障, B出所测得的电流相角也是不断变化的, 但这时的相角变化是很小的。由于这种方法只是判断故障方向, 不能判断故障的具体位置, 只是防止非故障支路误动。在具体的数字保护实施中, 可以根据电流先判断发生故障, 然后再投入这种保护方案。也可以对相角的变化量给出一个整定值, 整定值大于正常负荷时相角的变化量, 这样, 当相角变化量大于整定值时, 就可以判断出发生故障, 进而判断发生在哪条支路。
1.2 两相短路时
当双电源的系统的联络线发生两相短路或两相接地短路故障时, 如图1所示, 假设在f1点发生BC两相金属性故障。根据对称分量原理, 特殊相为A相, 画出序网图, 如图3所示, 为故障前F 1除的电压, Z+f11为A到F1的正序阻抗, Z+f12为C到F1的正序阻抗, Z-f11为A到F1的负序阻抗, Z-f12为C到F1的负序阻抗, 在大多数的短路情况下, 系统的正负序阻抗大小相等, 所以, Z+f11=Z-f11, Z+f12=Z+f12。
可以求得母线B处的正序电流故障分量为 (3-4)
同理, 当F2处发生两相短路时, 母线B处的正序故障电流分量为
其中, Z+f21为A到F2的正序阻抗, Z+f22为C到F2的正序阻抗。
故障前B处的正序电流为
其中, 是母线A处的电压, 是母线B处的电压, Z是从母线A到母线B的线阻抗。
根据 (3-4) 、 (3-5) 和 (3-6) 三式可以画出向量图, 如图5所示。
因此, 故障方向可以由故障后电流正序分量的相位相对于故障前电流相位的位置判定。从向量图可以看出, 故障前后电流正序分量向量角度的变化, 上游 (F1) 故障时, 故障电流相位落后故障前的负载电流, 相角∆ϕ1是正的, 下游 (F2) 故障时, 故障电流相位超前故障前的负载电流, 相角∆ϕ2是负的。
从先前的讨论, 可以得出结论认为, 当发生两相短路时, 单支路系统的故障方向可以由电流向量的相角变化获得, 简单的规则可以说明如下。
如果∆ϕ是正的, 故障是在上游, 如果∆ϕ是负的, 故障是在下游的观察点。其中∆ϕ故障前后向量的相角变化量, 范围为-π至π。
1.3 两相接地短路故障时
根据第二章的知识, 当发生两相接地短路时, 故障分量正序电流为
由于在配电网中, 中性点一般时不接地的, 所以零序阻抗Z∑0非常大, 所以故障分量正序电流简化为
可见, 这与两相短路时的正序电流计算公式一样, 因此, 两相接地短路时故障方向的判断方法与两相短路时的方法一样。
1.4 单相接地短路故障时
根据第二章的知识, 当发生单相接地短路时, 故障分量正序电流为
由于零序阻抗Z∑0很大, 所以故障分量正序电流很小, 所以利用这种方法不能判断处故障方向。发生单相接地故障时, 中性点对地电压升高为相电压, 非故障相对地电压升高为线电压, 但三相之间的电压不变。按规程规定, 在此状态下, 电网仍可运行两小时, 对故障的实时性处理要求不高。
2 方法总结及判断故障线路的流程图
由以上分析可知, 对于各种故障, 可以统一判断规则, 利用数字保护原理, 不断的则两其电力相位变化, 当判断发生故障时, 投入此规则。
如果∆ϕ是正的, 故障是在上游, 如果∆ϕ是负的, 故障是在下游的观察点。其中∆ϕ故障前后向量的相角变化量, 范围为-π至π。
利用故障前后正序电流向量的相角变化量来判定故障方向的实现过程可用如流程图6来表示。
3 相位变化法评价
相位变化法的优点如下。
(1) 由于线路阻抗角一般为70°～85°所以当下游短路时, 相位变化可达-70°～-85°, 上游短路时, 可达95°～110°, 两种情况差别非常大, 灵敏度很高。
(2) 无死区, 由于线路阻抗角与线路长度关系不大, 所以故障点的位值对短路阻抗角影响不大, 所以故障点的位值对灵敏度影响不大。
相位变化法的缺点如下。
(1) 主要用正序电流的相位, 对相位非常敏感, 对数据的实时性, 同步性等要求非常高。
(2) 由于此方法运用故障前后正序电流相位的变化来判断, 所以当故障前线路位空载时, 此方法不再适用;而且此方法是在上电之后才能投入, 如果上电之前存在故障, 此方法也不再适用。
(3) 此方法必须知道故障前潮流的方向当潮流方向不确定时, 此方法不再适用。
4 结语
本章详细介绍了利用故障前后正序电流向量的相位变化量来判定故障的方法首先分析三相短路故障时此方法的可行性, 接着又分别对两相短路、两相短路接地分别进行了分析, 之后对各种故障情况的判断方法进行了总结, 并画出了利用故障前后正序电流向量的相位变化量来判定故障方向的流程图, 最后对相位变化法进行了优缺点评析。
摘要：原理上可以用电流差动保护或有电压的方向性保护, 但这种保护投资非常大, 已不适用于配电网中。因此, 如何在弃用电压量只用电流量完成对故障方向的判断是本文研究的重点。针对不同结构的配电网变电站, 本文提出两种方向保护方案。对于单进单出只有两条支路的变电站的情况, 利用正序电流的相位变化估计故障方向;对于一进多出多支路的变电站的情况, 发生三相短路时, 各支路短路前后电流变化量有明显的区别, 利用短路前后电流变化量可以判断出发生故障的支路。
关键词：相位变化,正序电流,电流向量变化
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故障方向 第7篇
目前, 国内旋转压片机采取仿制加自制相结合方式, 已研发和生产出机电一体的高速、全程控、能自动剔片的密闭操作的旋转式压片机。与传统压片机的冲台相比, 新的冲台组件的优点:所需的零部件数量大大减少, 减少了调整环节, 大大节约了零部件贮存和零部件管理以及这些零部件维护保养的费用。同时, 这种新的冲模盘组件符合EU和TSM的标准, 因此标准的组件仍可应用。
1 近年来我国压片机发展的方向
这几年我国压片机生产发展迅速, 其主要表现在下列几个方面:
(1) 向高速、高产量的方向发展:为了满足药厂向集约化方向发展需要, 原来的那种产量2～5万片/h的压片机已不能满足市场的要求, 因此近年来生产高速压片机的厂家已多达8家, 如北京国药龙立、上海天祥·健台、翰林精工、弘华、625所等。国内近期已推出产量56万片/h的GZPK3000系列双压式全自动高速压片机。
(2) 向标准化、系列化方向发展:为使制造厂能按标准化、系统化进行生产, 用户也能按标准化、系列化选购设备, 无论从规格、参数、零部件配套、模具各方面都应加以标准化、系列化。
(3) 多功能化:压片机的多功能化既标志着制药机械厂研发的水平, 也体现着用户个性化的需求。例如:压片机能压双层片、三层片、环形片, 能压包芯片, 能压电池环, 这些产品的开发成功, 适应了制药、食品、电池、电子、乳品行业对压片机多功能的要求。
(4) 符合GMP:近年市场上推出的产品基本上都符合GMP要求。
(5) 适应中试、小试所用:为适应实验室用户及小批试制的用户, 多家厂家推出中试、小试实验室用压片机。
(6) 大压力的压片机:随着各种药品对压力及预压力的要求, 现主压力可达150 k N。
2 压片机常见故障及处理
无论高速压片机还是普通压片机, 其基本工作原理是大致相同的。下面结合压片机的工作原理和实际使用过程中常出现的一些故障以及如何处理做一些分析:
2.1 压片机工作原理
压片机的主要工作包括填充、定量、预压、主压成型、出片等工序。上下冲模由冲盘带动, 分别沿上下导轨由左向右运动, 当冲头运动到填充段时, 上冲头向上运动绕过强迫加料器, 同时, 下冲头经下拉凸轮作用向下移动, 此时, 下冲头上表面与模孔形成一个空腔, 药粉颗粒经过强迫加料器叶轮搅拌填入中模孔空腔内, 当下冲头经过下拉凸轮的最低点时形成过量填充。压片机冲头随冲盘继续运动, 下冲头经过填充凸轮时逐渐向上运动, 并将空腔内多余的药粉颗粒推出中模孔, 进入定量段。在定量段, 填充凸轮上表面为水平, 下冲头保持水平运动状态, 由定量刮板将中模上表面多余的药粉颗粒刮出, 保证了每一中模孔内的药粉颗粒填充量一致。下冲保护凸轮将下冲头拉下, 上冲头由下压凸轮作用也向下运动, 当中模孔移出盖板时, 上冲头进入中模孔。当冲头经过预压轮时, 完成预压动作再继续经过主压轮, 通过主压轮的挤压完成压实动作, 最后通过出片凸轮, 上冲上移, 下冲上推并将压制好的药片推出中模孔, 药片进入出片装置, 完成整个压片流程。
2.2 常见故障分析
压片机机械部分常见的故障易发生在导轨、压轮、过载保护、减速箱以及压片机冲模等几个部分。生产过程中常见问题有声音异常、片重差异等, 涉及因素较多, 既有使用方面的因素, 也有调节不当因素。在压片机的使用过程中, 应定期对压片室进行清场, 定期检查保养易磨损工作部件。现根据我们实际使用过程中积累的一些经验, 简述常见的一些故障和维修方法。
2.2.1 上导轨磨损
(1) 可能是断油, 上冲加油不当, 造成上冲吊冲现象, 导致上导轨磨损, 应及时修复35°斜面, 如果损坏严重应更换。操作时注意加油方法, 先将上冲表面的剩油用干净的抹布擦干净, 再用小毛刷刷上少许机油, 均匀地涂抹在上冲帽子头、上冲杆上, 使上冲转动灵活。但加油量不宜过多, 以防止油污渗入粉子造成油污片。每班加油不少于2次。
(2) 油质不好, 导轨与冲杆间的润滑只可选择机油润滑。可选用30号齿轮油或空压机油。
(3) 压片的物料过细, 粉尘多, 加料时必须轻加, 以免粉尘飞扬, 以免上冲吊冲和磨损上导轨。
(4) 压片的物料太潮, 产品吊冲或粘冲现象导致上导轨磨损, 应对物料进行复烘, 添加润滑剂返工处理, 另外改进工艺配方, 控制物料的粒度分布, 流动性、可压性。
(5) 上冲孔不清洁, 使上冲吊冲、粘冲、上导轨磨损, 应清洁上冲孔至上冲孔使之滑动自如。
2.2.2 下导轨磨损
下导轨过桥板磨损, 轻者用油石修复, 磨损严重者只能更换解决。
(1) 压片的物料过细或太潮, 使下冲孔或下冲头结皮, 造成下冲吊冲、粘冲、下导轨磨损, 应清洁下冲孔和下冲至转动活络。操作工在压片过程中应注意运转是否有异声, 听到异声应及时做关机处理, 擦清冲孔、冲头上的结皮或压片物料进行返工, 以免下冲吊冲严重, 导致下导轨损坏。
(2) 下冲孔不清洁, 产生下冲吊冲现象。将下冲孔刷清, 如冲孔结皮, 必须用刮棒将结皮刮清。特别是粘性比较大的产品, 在清场时必须用酒精清洁冲孔, 保证冲孔转动灵活。
2.3 压轮
压轮是调节药片压力、增加保护的装置, 其常见故障有压轮磨损、压轮轴轴承缺油或损坏。压轮外圆磨损严重会导致冲杆尾部阻力大, 须重新更换压轮;当压轮内孔与压轮轴磨损严重时, 也须更换压轮或压轮轴, 压轮轴有时断裂主要是由于承受压力过大 (多数是因为物料难压而调节操作不当) , 这时需更换压轮轴, 调整物料, 重新调节压力。
另外, 应定期对压轮轴轴承进行润滑保养, 出现损坏及时进行更换。
2.4 过载保护系统
过载保护系统常见故障是报警频繁。主要是因压片压力超载或过载保护弹簧设定压力太小所致。解决方法是调节压力手轮, 减小压力或增大过载保护弹簧设定压力。
2.5 减速箱
减速箱由蜗轮、蜗杆及箱体构成, 其最常见的故障是减速箱漏油。主要是由法兰盘螺钉松动或油封老化造成, 解决方法是旋紧法兰盘螺钉或更换油封并涂密封胶。
2.6 压片机冲模
冲模是压片机的重要配套零件, 使用中常见的故障是:冲杆磨损, 冲杆磨损后只有更换新的;而冲头弯曲现象大多发生在小直径冲头上, 主要是压力过大所致, 冲头弯曲将影响片剂的重量差异, 须进行更换。
2.7 加料器磨损或安装不对
(1) 加料器底面紧贴转台平面而磨损。调节加料器位置, 使加料器底面与转台工作面之间的间隙为0.05～0.1 mm。
(2) 上冲吊冲、下冲断冲、下冲爆冲、上冲帽子头断裂, 上冲断冲 (断冲部分在加料器内, 没有及时取出) , 将导致加料器磨损, 甚至损坏机器。压力不能过大, 机器不能超负荷运行, 有异常情况必须及时发现并处理。压片过程中, 如发现爆冲或加料器磨损, 应及时调换爆头的冲或修复。调换加料器后必须擦清平面, 擦下的粉子和爆冲的片子进行隔离, 并处理。
(3) 加料器安装不当, 转台平面有跑颗粒现象。应调节加料器两侧螺钉位置, 调节料斗位置的高低来控制物料的流量。
2.8 片重差异
(1) 升降杆轴向窜动, 引起计量不准, 产生片重差异。应检查小涡轮是否磨损, 应调整磨损零件。
(2) 加料器安装不当造成的加料器内流量过少, 充填量不稳。应调整加料器两侧螺钉的位置, 增加加料器的物流量, 使物料填充稳定。
(3) 下冲吊冲影响充填量, 使片重差异大, 将下冲孔刷清或调换冲头。
(4) 冲模原因:检查冲模是否符合标准, 将不合格冲头调换。
(5) 压片物料问题:粒子过粗, 压片的片重差异大, 片重不稳, 操作工要勤称片重, 颗粒重新整粒。使颗粒的粒度能适合压片, 制粒工艺要改进。
2.9 整机震动
(1) 避震垫压紧螺丝松脱。避震垫需要正确安装, 检查压紧螺丝是否松动, 如松, 拧紧螺母。
(2) 压片机转速不对。应减小或增大转速。
(3) 两边受压不对, 压力大小相差太大, 两边的片厚明显不一致。调节片子厚度, 使两边出片的厚度一致。
(4) 颗粒影响, 改进压片工艺, 合理配方, 提高颗粒的质量。
2.1 0 其他
压片机的使用过程中要求设备维修人员必须定期对设备进行维护保养, 每月检查涡轮、涡杆、轴承、压轮、上下导轨各活动部分是否灵活、是否磨损1～2次, 发现缺陷及时修复后使用, 涡轮箱内加机械油, 一般夏季选用N46、冬季选用N32, 油量从涡杆进入一个齿面高为宜, 可通过视窗观察油面的高低, 使用半年左右, 更换新油;电气元件也要注意维护, 定期检查, 保持设备的良好运行状态。
3 结语