第一篇：故障的統(tǒng)計分析與典型的故障率分布曲線

題目：故障的統(tǒng)計分析與典型的故障率分布曲線

學(xué)號：120606325

姓名：王逢雨

[摘 要] 機械故障診斷是一門起源于 20 世紀 60 年代的新興學(xué)科，其突出特點是理論研究與工程實際應(yīng)用緊密結(jié)合。該學(xué)科經(jīng)過半個世紀的發(fā)展逐漸成熟，在信號獲取與傳感技術(shù)、故障機理與征兆聯(lián)系、信號處理與診斷方法、智能決策與診斷系統(tǒng)等方面形成較完善的理論體系，涌現(xiàn)了如全息譜診斷、小波有限元裂紋動態(tài)定量診斷等原創(chuàng)性理論成果，在機械、冶金、石化、能源和航空等行業(yè)取得了大量卓有成效的工程應(yīng)用。統(tǒng)計分析工作是機械故障診斷中的核心環(huán)節(jié)，統(tǒng)計分析工作的質(zhì)量和水平將會對機械設(shè)備的檢修工作產(chǎn)生重要影響，關(guān)系到機械設(shè)備的安全與可靠運行。本文在對機械故障的特性等問題進行闡述的基礎(chǔ)上，重點就機械故障統(tǒng)計分析工作中數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計分析的方法進行重點探討，希望對提高機械故障的管理水平能夠有所幫助。

[關(guān)鍵詞] 機械故障；統(tǒng)計分析；數(shù)據(jù)收集；方法

一、統(tǒng)計分析工作中機械故障的特性 機械設(shè)備在使用過程中，由于會受荷載應(yīng)力等環(huán)境因素的影響，隨著機械設(shè)備部件之間磨損的不斷增加，結(jié)構(gòu)參數(shù)與隨之變化，進而會對機械功能的輸出參數(shù)產(chǎn)生影響，甚至使其偏離正常值，直至產(chǎn)生機械故障。概括說來，主要有以下幾方面的特性。

（一）耗損性

在機械設(shè)備運行過程中，不斷發(fā)生著質(zhì)量與能量的變化，導(dǎo)致設(shè)備的磨損、疲勞、腐蝕與老化等，這是不可避免的，隨著機械設(shè)備使用時間延長，故障發(fā)生的概率也在不斷增加，即使可以采取一定的維修措施，但是由于機械故障的耗損性，不可能恢復(fù)到原先的狀態(tài)，在經(jīng)過統(tǒng)計分析工作后，必要時需要對設(shè)備進行報廢。

（二）漸損性

機械故障的發(fā)生大多是長期運行的老化或疲勞引起的，所以具有漸損性，而且與設(shè)備的運行時間有一定的關(guān)系，所以做好機械設(shè)備的統(tǒng)計分析工作是很有必要的，當掌握了設(shè)備故障的漸損規(guī)律后，可以通過事前監(jiān)控或測試等手段，有效預(yù)防機械故障的發(fā)生。

（三）隨機性

雖然有的機械故障具有一定的規(guī)律性，但這并不是絕對的，因為機械故障的發(fā)生還會受到使用環(huán)境、制造技術(shù)、設(shè)備材料、操作方式等多種因素的影響，因此故障的發(fā)生會具有一定的分散性和隨機性，這在一定程度上增肌了機械設(shè)備預(yù)防維修與統(tǒng)計分析工作的難度。

（四）多樣性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，機械設(shè)備的工作原理日趨復(fù)雜，零部件的數(shù)量在不多增多，這就使得機械故障機理發(fā)生的形式日趨多樣化。機械故障的發(fā)生不僅存在多種形式，而且分布模型及在各級的影響程度也不同，在統(tǒng)計分析工作中需要引起足夠的重視。

二、機械故障管理中統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集

在對機械故障的統(tǒng)計分析工作中，數(shù)據(jù)的收集是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，因此必須保障數(shù)據(jù)收集的及時性、準確性和規(guī)范性，這樣才能為接下來的數(shù)據(jù)分析工作奠定良好的基礎(chǔ)。

（一）做好日常檢點數(shù)據(jù)的收集 機械設(shè)備的操作人員和統(tǒng)計人員要重視對日常點檢記錄數(shù)據(jù)的收集，只有這樣才能保證統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集的全面性。對此，相關(guān)人員要嚴格按照點檢表對設(shè)備進行檢查和記錄，對于發(fā)生的問題或故障要在第一時間記錄在《 設(shè)備故障報修單 》 上，并及時上交機械故障管理部門。

（二）安裝調(diào)階段相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與處理

對于機械設(shè)備在安裝調(diào)試階段發(fā)生的故障，統(tǒng)計人員要引起高度重視，并詳細記錄在案，以備后期的參考與分析，對于搜集到的同行業(yè)相同設(shè)備的故障數(shù)據(jù)，在確保其真實性的基礎(chǔ)上，也可以將其納入到統(tǒng)計范圍之內(nèi)。

（三）確保采集與整理的規(guī)范性

為了保證故障數(shù)據(jù)分析的準確性和規(guī)范性，統(tǒng)計人員及設(shè)備檢修人員在日常工作中必須詳細、規(guī)范地填寫 《 設(shè)備故障分析報告》、《 設(shè)備故障處理單》 等資料，對機械故障發(fā)生的部位、原因、時間、表現(xiàn)以及后期的處理與改進等詳細記錄在案。

三、機械故障管理中統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析方法

（一）焦點分析法

焦點分析法是一種最直接、最簡單的方式，是以機械故障問題點為中心的分析方法，其分析結(jié)果簡單明了，實用性比較強。首先，我國要根據(jù)需要把一個圓分成等分成若干塊，每一塊分別代表著生產(chǎn)線機械設(shè)備有標準化問題點的一部分，分別記錄著該部分發(fā)生故障的次數(shù)，然后用有量線段進行表示，最后將這些點進行連接，所形成的多邊形就是帶有評價性質(zhì)的焦點分析圖。

（二）直方圖對比分析法

該方法要求預(yù)先對計劃指標數(shù)值進行設(shè)定，然后按照機械故障發(fā)生的實際錄入實績值，然后將實績值與計劃值進行對比，看其差距之間的大小，并參照歷史實績值進行分析，這可以反映出機械故障發(fā)生時計劃值與實績值的科學(xué)性，以及設(shè)備故障發(fā)生概率的大小，便于及時采取相應(yīng)的檢修措施。

（三）排列圖分析法

排列圖分析法也被稱為帕洛特圖法、主次因素分析法，它是找出造成設(shè)備故障并進行分析的一種簡便有效的圖表分析方法。排列圖是根據(jù)“關(guān)鍵的少數(shù)和次要的多數(shù)”的原理而制作的。即對影響機械設(shè)備故障的因素按照影響程度的大小用直方圖進行排列，找出最主要的因素，其結(jié)構(gòu)包括一個橫坐標和兩個縱坐標，若干個直方形和一條折線構(gòu)成，通常將影響因素分為三類： A類因素（占比 80%以下）、B 類因素（占比 80%～90%）、C 類因素（占比 90%以上）。其中，A類因素為主要因素，也是設(shè)備故障管理中需要重點解決的因素。

四、典型的故障率分布曲線

現(xiàn)代的設(shè)備管理中，典型的故障率分布曲線——浴盆曲線仍然占有很重要的地位。很多故障的分析都是基于浴盆曲線發(fā)展的。

無故障工作期就是在浴盆曲線上發(fā)展而來的。與傳統(tǒng)可靠性指標中假設(shè)產(chǎn)品的隨機失效不可避免不 同，無 故 障 工 作 期（ＦＦＯＰ）內(nèi) 產(chǎn) 品 不 會 發(fā) 生 任 何 故 障（即零故障）。首先闡述了 ＦＦＯＰ的概念內(nèi)涵、與平均故障間隔時間（ＭＴＢＦ）的區(qū)別和聯(lián)系，提出了一種 ＦＦＯＰ 的預(yù)計方法。該方法假設(shè)產(chǎn)品的故障率函數(shù)具有浴盆曲線特征、故障發(fā)生過程為泊松過程、產(chǎn)品具有固定的免維修工作期。然后以一種改進的 Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函數(shù)描述具有浴盆曲線函數(shù)特征產(chǎn)品的故障率。基于泊松過程理論，給出了 ＦＦＯＰ 的預(yù)計算法、流程和仿真驗證手段。最后以某型無人機舵機為 案 例 對 研 究 方 法 的 可 用 性 進 行 了 驗 證。結(jié) 果 表 明： ＦＦＯＰ 與 免 維 修 工作期（ＭＦＯＰ）、置信度水平密切相關(guān)，及時維修的產(chǎn)品能夠保證較長的 ＦＦＯＰ。在工程應(yīng)用時，ＦＦＯＰ 的確定應(yīng)綜合考慮運行維護費用進行權(quán)衡。

無故障工作期（ＦａｉｌｕｒｅＦｒｅｅＯｐ ｅｒａｔｉｎ ｇＰｅｒｉ －ｏｄ，ＦＦＯＰ）定義為產(chǎn)品不會 發(fā) 生 任 何 故 障（即 零故障）的時間。對于符合設(shè)計要求、質(zhì)量合格的產(chǎn)品，往往都要求其具有一定的無故障工作期，尤其是具有高 可 靠 性／安 全 性 需 求 的 系 統(tǒng)，如 武 器 裝備、核能系統(tǒng)、載人航空航天器、高速列 車 等。作為耐久性度量指標，ＦＦＯＰ 的長短與維修費用、保障費用緊密 相 關(guān)。準 確 預(yù) 計 ＦＦＯＰ，結(jié) 合 合 理 的維修策略，能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品的充分使用，降低運行成本。

ＦＦＯＰ概念最早在美國空軍頒布的軍用規(guī)范ＭＩＬ－Ａ－８７２４４《 航空電子設(shè)備完整性大綱要求》 中提出［ １］，其中 ＦＦＯＰ 作 為 耐 久 性 參 數(shù)，對 傳 統(tǒng) 的可靠性參數(shù)進行了補充，并指導(dǎo)設(shè)計和生產(chǎn)。后來美國又頒布了一系列規(guī)范和指南，都對裝備的ＦＦＯＰ指標有了明確的要求［ ２ －３］。在１９９６年英國國防部（Ｍｉｎｉｓｔｒ ｙｏｆＤｅｆｅｎｃｅ，ＭＯＤ）提出免維修工作期（ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＦｒｅｅＯｐ －ｅｒａｔｉｎ ｇＰｅｒｉｏｄ，ＭＦＯＰ）的 概 念 以 后［，ＦＦＯＰ 就通 常 與 ＭＦＯＰ 結(jié) 合 度 量 產(chǎn) 品 的 耐 久 性。ＭＦＯＰ概 念 比 ＦＦＯＰ 嚴 格，在 ＭＦＯＰ 內(nèi)，產(chǎn) 品不 允 許 出 現(xiàn) 任 何 影 響 性 能 和 任 務(wù) 的 失 效 事 件；而 ＦＦＯＰ 內(nèi) 不 允 許 故 障 但 允 許 維 修 活 動，ＦＦＯＰ是 一 系 列 免 維 修 工 作 期 的 集 合。文 分 析 了 英 國 國 防 部 為 新 一 代 戰(zhàn) 機 提 出 的ＭＦＯＰ概 念，與平均 故 障 間 隔 時 間（ＭｅａｎＴｉｍｅＢｅｔｗｅｅｎＦａｉｌｕｒｅｓ，ＭＴＢＦ）進 行 了 對 比，并分 別研 究 了 基 于 任 務(wù) 可 靠 度 和 更 新 理 論 的 ＭＦＯＰ預(yù) 計 方 法，于 英 國 的 超 高 可 靠 飛 行 器（ＵｌｔｒａＲｅｌｉａｂｌｅＡｉｒ －ｃｒａｆｔ，ＵＲＡ）和 未 來 攻 擊 飛 行 器（ＦｕｔｕｒｅＯｆｆｅｎ －ｓｉｖｅＡｉｒｃｒａｆｔ，ＦＯＡ）項 目。當前國內(nèi)外的研究大多集中在對無故障工作期／免維修工作期（Ｆ ／Ｍ－ＦＯＰ）概念的闡述以及適場合 分 析 等 方 面［ ７ －１１］，證 明 了 基 于 Ｆ ／Ｍ－ＦＯＰ維修策略的有效性。文獻［ １２］ ～文獻［ １４］ 假設(shè)產(chǎn)品故障為有限時間區(qū)間內(nèi)的離散事件，基于統(tǒng)計方法估計了產(chǎn)品存在某固定長度 ＭＦＯＰ 的概率。文獻［ １５］ 以典型機電產(chǎn)品為案例，研究故障事件為齊次泊松過程情況下 ＦＦＯＰ 的評估方法，并對結(jié)果進行了合理性分析。文獻［ １６］ 和文獻［ １７］ 基于 Ｐｅｔｒｉ網(wǎng)絡(luò)，使 用 仿 真 方 法 分 析 了 固 定 ＭＦＯＰ系統(tǒng)的可靠 度。以 上 研 究 集 中 在 ＭＦＯＰ 預(yù) 計 方法方面，沒有考慮維修策略對 ＦＦＯＰ 的影響。然而，為 促 進 基 于 ＦＦＯＰ 維 修 策 略 的 應(yīng) 用，需 要 進一步研究 ＦＦＯＰ的預(yù)計方法與模型。在很多 情 況 下，產(chǎn) 品（系 統(tǒng)）的 Ｆ ／Ｍ－ＦＯＰ 大多由運行 過 程 中 隨 機 故 障 事 件 之 間 的 相 對 位 置（時間、空間距離）決定，相對位置的遠近直接影響產(chǎn)品的 ＦＦＯＰ。以 圖 １ 所 示 的 時 間（空 間）區(qū) 間［ ０，Ｌ］ 為例，假設(shè)系統(tǒng)是一個客戶服務(wù)系統(tǒng)，為一個客戶服務(wù)的免維修周期為ｓ。如果兩個或者更多的客戶集中在ｓ內(nèi)出現(xiàn)，如圖１（ａ）所示，則系統(tǒng)會出現(xiàn)過載（故障），此系統(tǒng)的 ＦＦＯＰ 為ｓ的 概 率就是Ｐ｛ ｎ［ ｔ，ｔ＋ｓ］ ≤１｝，ｎ［ ｔ，ｔ＋ｓ］ 為［ ｔ，ｔ＋ｓ］ 區(qū)間內(nèi)的客戶數(shù)量。類似的方法也可以用于分析交通處理系統(tǒng)，如圖１（ｂ）所 示，如 果 一 個 交 通 意 外 的恢復(fù) 周 期 為ｓ，在 這 段 周 期 內(nèi) 出 現(xiàn) 的 其 他 意 外 則會導(dǎo)致?lián)矶拢ü收希?如果把事件區(qū)間換作一段鋼結(jié)構(gòu)（見圖１（ｃ））或者電纜（見圖１（ｄ）），也存在一個極 限 區(qū) 間ｓ，在 這 個 區(qū) 間 內(nèi) 應(yīng) 力 集 中 點 或 缺 陷次數(shù)要低于某一確定數(shù)量，否則會出現(xiàn)故障。以上案例中，客戶出現(xiàn)與事故發(fā)生時刻

泊松過程是描述隨機事件發(fā)生的基本數(shù)學(xué)模型之一，實際生活或自然世界中的隨機事件，大多可以用泊 松 過 程 描 述［ １８］。對 于 壽 命 服 從 指 數(shù) 分布的產(chǎn)品，故障率是一個常數(shù)，壽命周期內(nèi)隨機故障事件可以用齊次泊松過程描述。然而，實踐證明，大多數(shù)產(chǎn)品的故障率隨時間變化的曲線是浴盆曲線［ １９］，故障 率 是 時 變 函 數(shù)，故 障 事 件 需 要 用非齊次泊松過程描述。本文首先闡述 ＦＦＯＰ 與 ＭＦＯＰ 之 間 的 區(qū) 別與聯(lián)系，然 后 提 出 一 種 ＦＦＯＰ 預(yù) 計 方 法，預(yù) 計 故障率函數(shù)為浴盆曲線的產(chǎn)品的無故障工作期。該方法作了如下假設(shè)： ① 故障事件服從泊松過程；② 故障率函數(shù)為浴盆曲線； ③ ＦＦＯＰ內(nèi)允許固定周期的計劃維修，產(chǎn) 品 修 復(fù) 如 新； ④ 一 個 ＭＦＯＰ內(nèi)不允許有任何影響產(chǎn)品正常運行的故障事件，一個維修恢復(fù)期（ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＲｅｃｏｖｅｒ ｙＰｅｒｉｏｄ，ＭＲＰ）只能處理一次隨機故障。在以上假設(shè)的基礎(chǔ)上，給出了 ＦＦＯＰ 的預(yù)計方法、模型和預(yù)計步驟，并通過某型無人機舵機對所提方法進行了應(yīng)用驗證。１ ＦＦＯＰ概念與內(nèi)涵

在 ＭＩＬ－Ａ－８７２４４中，ＦＦＯＰ 被定義為故障概率達到２％ 的 時 間。圖 ２ 描 述 了 概 率 密 度 函 數(shù)（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔ ｙ Ｄｅｎｓｉｔ ｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ＰＤＦ）、ＦＦＯＰ這３者之間的區(qū)別與聯(lián)系。

根據(jù) ＦＦＯＰ和 ＭＴＢＦ的定義，有

∫ ０ ＦＦＯＰｆ（ｔ）ｄ ｔ＝２％（１）ＭＴＢＦ＝∫ ０ ∞Ｒ（ｔ）ｄ ｔ＝∫ ０∫ ∞ ｔ ∞ｆ（τ）ｄ τ ｄ ｔ（２）

式中： ｆ（ｔ）為故障密度函數(shù)； Ｒ（ｔ）為可靠度函數(shù)。對于大多數(shù)產(chǎn)品來說，由于不可避免 的 隨 機失效，圖２所示時間ｔ ０ 通常為０，這樣就導(dǎo)致產(chǎn)品的 ＦＦＯＰ很短。然而對于具有高可靠性／安全性需求的系統(tǒng)，又 需 要 具 有 一 定 長 度 的 ＦＦＯＰ。這個要求既可以通過設(shè)計手段降低產(chǎn)品的故障率實現(xiàn)，對 于 可 修 復(fù) 產(chǎn) 品，又 可 以 通 過 固 定 周 期 的 維護，使產(chǎn)品始終工作在比較“ 新” 的狀態(tài)，進而降低隨機故障事件發(fā)生的概率來實現(xiàn)。對于可修復(fù)的產(chǎn)品，ＦＦＯＰ 與 ＭＦＯＰ 密切相關(guān)［ １０］。如果維護頻繁，并且能夠保證修復(fù)如新的話，ＦＦＯＰ會比維護不力的設(shè)備要長。建立 ＦＦＯＰ 預(yù) 計 模 型 是 預(yù) 計 ＦＦＯＰ 的 關(guān) 鍵步驟。若要使產(chǎn)品在整個工作周期［ ０，Ｌ］ 內(nèi)無故障運行，則要求在每次故障發(fā)生前進行維護并恢復(fù)到完好狀態(tài)。由于一個維修恢復(fù)期只能處理一次隨機故障，所以要求維修次數(shù)要和隨機故障的次數(shù)一致，并且在故障事件實際發(fā)生之前就已經(jīng)得到維修并完全修復(fù)，即第ｉ次和第ｉ＋１次維修之間的間隔時間ｓ ｉ，ｉ＋１小于第ｉ次 和第ｉ＋１次實際故障間隔時間Ｓ ｉ，ｉ＋１。若在整個壽命周期［ ０，Ｌ］內(nèi)出現(xiàn)ｋ 次故障，設(shè)定免維修工作期 ＭＦＯＰ ｉ，ｉ＋１＝ｓ ｉ，ｉ＋１，那么 存 在 長 度 為 Ｌ 的 ＦＦＯＰ 的 概 率 ＰＦＦＯＰ（故障發(fā)生前都能被完全修復(fù)以避免故障實際發(fā)生的概率）為［ １５］ＰＦＦＯＰ ＝Ｐ（ｓ ０，１ ≤Ｓ ０，１ ∩ｓ １，２ ≤Ｓ １，２ ∩ ? ∩·ｓ ｋ－１，ｋ ≤Ｓ ｋ－１，式中： ｋ 為故障次數(shù)。

２ ＦＦＯＰ的預(yù)計模型

研究對象 為 故 障 率 函 數(shù) 類 似 浴 盆 曲 線 的 產(chǎn)品，并且故障事件具有泊松過程特性。由于壽命分布不是指數(shù)分布，故障率隨時間變化，壽命周期內(nèi)隨機故障事件必須用非齊次泊松過程描述。２．１ 泊松過程

泊松過程具有以下特性：

１）令 Ｎ（ｔ）為（０，ｔ］ 中隨機事件出現(xiàn)的次數(shù)，則有 Ｐ（Ｎ（ｔ）＝ｍ）＝（）λ ｔ ｍｍ！ｅ － λ ｔ（４）式中： λ為故障率／故障強度函數(shù)。

２）隨機事件之間的間隔時間 Ｔ 互相獨立并且服從指數(shù)分布特征，即 Ｐ（Ｔ ＞ｔ）＝ｅ － λ ｔ（５）

假設(shè)隨機事件是故障事件，在ｔ時刻，隨機故障事件導(dǎo)致的系統(tǒng)不可靠度為 Ｆ（ｔ）＝Ｐ（Ｔ ＜ｔ）＝１－ｅ － λ ｔ（６）２．２ 浴盆曲線的故障率函數(shù)

已有的研究成果表明，基于浴盆曲線 的 故 障密度函數(shù)有如下形式［ ２０］： ｆ（ｔ）＝γ β（ｔ ／ α）β －１ｅｘ ｐ（（ｔ ／ α）β ＋ γα（１－ｅｘ ｐ（（ｔ ／ α）β）））（７）對應(yīng)的可靠度函數(shù)為

Ｒ（ｔ）＝ｅｘ ｐ（γα（１－ｅｘ ｐ（（ｔ ／ α）β）））（８）故障率函數(shù)為

λ（ｔ）＝γ β（ｔ ／ α）β －１ｅｘ ｐ（（ｔ ／ α）β）（９）式中： α、β、γ 均 為 分 布 函 數(shù) 中 的 參 數(shù)。繪 制 故 障率函數(shù)曲線，如圖３所示

從圖３可以看出，產(chǎn)品的故障率明顯 呈 浴 盆曲線特性，可以描述分布特征為浴盆曲線的產(chǎn)品故障率。２．３ ＦＦＯＰ的預(yù)計步驟

研究具有浴盆曲線故障率函數(shù)的產(chǎn) 品，與 指數(shù)分布不同，其故障率為非常值，且導(dǎo)致故障發(fā)生為非齊次泊松過程，對比文獻［ １５］ 中ＰＦＦＯＰ的計算公式，可以得到

式中： ｒ為允許的維護次數(shù)。在進行 ＦＦＯＰ 預(yù)計之前，需要根據(jù)式（７）～式（９）確定產(chǎn)品的λ（ｔ）。ＦＦＯＰ的預(yù)計步驟如圖４

首 先，設(shè) 置 ＦＦＯＰ 為 Ｌ 的 置 信 度 ＰＦＦＯＰ ＊ 和設(shè)置初始維護次數(shù)ｒ＝１。

按照圖４所示的流程，對維護次數(shù)遞增，得到滿足式（１１）的最大維護次數(shù)ｒ。

［ ］ ｒｓ，（ｒ＋１）ｓ（１２）

對于 大 多 數(shù) 工 程 應(yīng) 用，式（１２）所 描 述 的ＦＦＯＰ區(qū)間已經(jīng)足夠。更精確的預(yù)計結(jié)果可以通過在區(qū)間內(nèi)多點取值，由式（１１）反復(fù)校驗的方式獲取。

基于浴盆 曲 線 故 障 率 函 數(shù) 的 ＦＦＯＰ 預(yù) 計 方法，能夠預(yù)計失效過程為泊松過程，并且故障率函數(shù)服從浴 盆 曲 線 特 征 情 況 下 的 產(chǎn) 品 無 故 障 工 作期。將 ＦＦＯＰ作為設(shè)備耐久性參數(shù)之一，可以為產(chǎn)品的壽命評估和維護策略制定提供依據(jù)。

四、總結(jié)

綜上所述，機械故障診斷中的統(tǒng)計分析工作，對延長機械設(shè)備的使用壽命、提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有十分重要的作用和意義，尤其是隨著設(shè)備檢修工作的日趨復(fù)雜化，我們只有重視機械設(shè)備日常運行過程中的數(shù)據(jù)收集和先進統(tǒng)計分析方法的運用，做好機械故障的統(tǒng)計分析工作，才能對機械設(shè)備采取有針對性的維護措施，延長機械設(shè)備的使用壽命，不斷提高設(shè)備生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

在今天現(xiàn)代設(shè)備管理中設(shè)備的零件變得越來越多，有的時候機械的故障不再某個單一的軸承、齒輪或轉(zhuǎn)子等，而是幾個或者幾組零件。機械系統(tǒng)的相互作用才是故障產(chǎn)生的本質(zhì)原因。針對關(guān)鍵零件的故障診斷分析往往只能診斷出誘發(fā)性故障，不能從根本上解決問題。因此，我們應(yīng)針對機械的故障的多樣性整體分析，從多層面，多角度分析，深入研究系統(tǒng)內(nèi)部各組成部分的動力特性、相互作用和依賴關(guān)系，得出零部件故障的初步結(jié)論，接著探索系統(tǒng)故障的根源，找出原發(fā)性故障，從而根除機械設(shè)備故障隱患。

在現(xiàn)代設(shè)備管理中，大多數(shù)故障的原因是人為的，對于這個我們應(yīng)建立相關(guān)的管理規(guī)章制度，做好人員的培訓(xùn)，盡量避免，做好設(shè)備的日常維護。人人都養(yǎng)成維護企業(yè)或公司利益思想。

參考文獻：

1、基于浴盆曲線故障率函數(shù)的FFOP預(yù)計方法_馬紀明

2、機械故障管理中的統(tǒng)計分析探討_吳文萍

3、機械故障診斷基礎(chǔ)研究_何去何從_王國彪

4、數(shù)控車床故障分布規(guī)律及可靠性_張英芝

5、《現(xiàn)代設(shè)備管理》 姜金三

第二篇：直放站與分布系統(tǒng)典型故障處理案例

直放站與分布系統(tǒng)典型故障處理案例 2009-06-19 14:20

分類：移動基站資料

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1.故障現(xiàn)象：室內(nèi)分布信號泄漏問題

上海中土大廈酒店，維護測試人員發(fā)現(xiàn)酒店信號泄漏嚴重，離大樓10米，室內(nèi)信號在-60dBm左右，根據(jù)室內(nèi)信號覆蓋要求：離樓宇10米以外，室內(nèi)泄漏信號電平應(yīng)在-85dBm以下。

故障分析: 在維護過程中，發(fā)現(xiàn)有較多的站點由于設(shè)計或施工方面的原因，造成室內(nèi)信號覆蓋樓宇信號泄漏。

主要有以下幾種情況容易造成信號泄漏：

一、特殊區(qū)域的天線安裝不合理或電平過高，主要為樓宇大門口外墻體為玻璃結(jié)構(gòu)，樓面狹長過道

正對窗口等區(qū)域；

二、有源設(shè)備未經(jīng)調(diào)試或調(diào)試不當，造成樓層信號過強；

三、早期室內(nèi)覆蓋站點，由于設(shè)計天線電平口功率過高，造成樓宇整體信號偏強；

四、樓宇結(jié)構(gòu)不同問題造成信號泄漏；

五、施工過程由于沒有按照設(shè)計位置安裝，造成信號分布不均。

處理過程：

在酒店大堂，我們測試記錄室內(nèi)信號（LAC:6261、CH：

34、CID：14081、電平-40dBm），然后測試離樓宇10米外區(qū)域，觀察記錄信號（LAC:6261、CH：

34、CID：14081、電平-65dBm），其LAC、CID和CH與室內(nèi)信號一致，排除了存在同頻干擾情況。可以確定中土大酒店確實存在信號泄漏問題。其次我們需要對樓宇進行詳細的信號覆蓋測試，大樓高層測試：過道信號平均電平在-55dBm，窗邊信號電平在-75dBm左右；大樓低層測試：

三、四層?xùn)|面及北面窗邊信號電平在-44dBm~55dBm，二層窗邊電平在-55dBm左右，一層門口及窗邊電平在-55dBm左右，其余區(qū)域信號電平在-65dBm左右，最差電平在-75dBm。可以判定造成酒店信號泄漏的區(qū)域主要為1~4層等低層。我們對大樓低層的信號分布和樓層結(jié)構(gòu)情況進行分析，二樓和四樓樓層結(jié)構(gòu)情況與三樓類似，酒店大堂比較空曠，外墻都是玻璃，對信號衰減很小，不利于實現(xiàn)對室內(nèi)信號覆蓋的有效控制，造成信號泄漏。

在2~4F非營業(yè)時間用負載將1~4層信號逐一進行屏蔽測試，然后我們對大樓四周離樓10米以外區(qū)域進行測試，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)信號鄰頻不可見，鎖頻測試室內(nèi)信號都在-90dBm以下。

從上述的測試情況來看，造成中土大廈酒店信號泄漏的主要原因為：

1.特殊區(qū)域（大堂）天線設(shè)計不合理，且天線功率過高

2.2~4層部分天線安裝過于靠近窗口

針對信號泄漏的區(qū)域，我們進行了布線系統(tǒng)調(diào)整，調(diào)整的思路和措施如下：

1.2~4層部分天線安裝過于靠近窗口，由于酒店不同意天線挪位，所以我們通過調(diào)整布線器件，將天線功率進行重新分配，增強電梯廳信號電平，降低窗口信號電平至-70dBm左右。

通過調(diào)整器件，降低部分天線功率的同時，也可能增強了其它天線的功率，有時會造成新的泄漏源。為避免這種情況的發(fā)生，我們一般選取覆蓋區(qū)域不宜造成泄漏的天線作為多余功率的轉(zhuǎn)移點，比如：覆蓋電梯的天線（井道、樓宇中間電梯廳）、覆蓋地下室的天線。有時，樓宇整體功率過高，我們可以通過降低主機輸出功率，來控制泄漏問題。單副天線造成泄漏，我們可以增加衰減器來降低天線功率。但是在降

低功率的同時，保證樓層信號覆蓋符合要求。

2.特殊區(qū)域信號泄漏

中土大酒店門口泄漏嚴重，主要由于大堂內(nèi)全向吸頂天線覆蓋，且天線功率較高（9dBm）。由于酒店大堂比較空曠，外墻都是玻璃，對信號衰減很小，比較容易造成信號泄漏。我們可以考慮以下幾種方法：

I.將大堂天線挪位，使不正對大門或離大門距離稍遠（可以利用大堂柱或其它物體）

II.降低大堂天線功率

III.改變覆蓋天線類型，可以采用單向或定向天線，來控制門口信號泄漏

需要注意的是：我們要先排除其它樓層信號泄漏到門口的情況。對于中土大酒店，我們可以降低大堂天線ANT3-1F功率（通過單個天線加衰減器，因為一層其余天線增強信號則會形成新的泄漏）。

整改完畢后大樓低層窗口電平控制在-67dBm左右，一層門口電平在-70dBm左右，出入口切換順利。離樓10米外室內(nèi)信號電平在-85dBm以下，基本解決了大樓信號泄漏問題。

一、傳輸故障

在日常搶修工單中，OMC如果不能明確確定故障部位，一般將故障定位為傳輸斷。根據(jù)站點現(xiàn)場處理情況，對于傳輸故障我們主要將其分為3種：外環(huán)故障、內(nèi)環(huán)故障、設(shè)備故障。

1、外環(huán)故障：

室內(nèi)覆蓋站點DDF架或ODB收信端到移動交換中心的通信鏈路故障。對于外環(huán)傳輸故障的判斷，我們通過在DDF架或ODB上往交換中心作環(huán)路，通過OMC確定該環(huán)路是否通暢，如果OMC確定該環(huán)路無故障，我們將環(huán)路斷開，再由OMC確定該環(huán)路是否通暢，以檢查基站與交換中心之間是否存在其它

環(huán)路，以免造成對傳輸故障的誤定位。

2、內(nèi)環(huán)故障

室內(nèi)覆蓋站點DDF架或ODB發(fā)信端到基站主控單元的通信鏈路故障。對于內(nèi)環(huán)傳輸故障的判斷，我們由DDF架或ODB往主機做環(huán)路，通過設(shè)備主控板上的傳輸指示燈來確認環(huán)路是否存在故障。

3、設(shè)備隱性故障

基站設(shè)備隱性故障造成傳輸故障，比如：傳輸反復(fù)。

由于設(shè)備隱性故障造成傳輸故障比較難以判斷，目前我們一般采用先排除內(nèi)外環(huán)故障后，如果仍存

在傳輸反復(fù)故障，基本認為設(shè)備存在隱性故障。

二、傳輸故障的原因分析

在實際搶修過程中，我們針對傳輸故障的不同，對造成傳輸故障的原因進行分析，并采用不同的方

法加以處理解決：

1、外環(huán)傳輸故障

目前，造成站點外環(huán)傳輸故障的原因主要為：人為過失、傳輸設(shè)備故障和市話交換傳輸故障。人為過失主要指機房不是獨立機房，進出人員比較復(fù)雜，在DDF架或ODB上的接頭和跳線受到損壞，造成傳輸故障；業(yè)主在樓宇改造施工中，損壞傳輸設(shè)備，造成傳輸故障。

傳輸設(shè)備故障主要為ODB上的光法蘭盤故障，在做外環(huán)時，發(fā)現(xiàn)環(huán)路存在故障，在更換光法蘭盤后，重新作環(huán)路，環(huán)路通暢，復(fù)原設(shè)備后，設(shè)備工作正常，故障排除。

市話交換傳輸故障由于需要電信部門配合處理，我們一般現(xiàn)場電話通知OMC情況，由OMC進行處理。由于網(wǎng)絡(luò)調(diào)整和資源配置的原因，交換網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常進行調(diào)整，市話交換傳輸故障出現(xiàn)的頻率比較高，而且處理過程涉及電信部門，故障處理時間有時偏長，嚴重影響基站設(shè)備的運行。

2、內(nèi)環(huán)傳輸故障

內(nèi)環(huán)傳輸故障由于發(fā)生在基站設(shè)備之間的環(huán)路，能夠及時判斷故障并加以處理解決。內(nèi)環(huán)傳輸故障

主要為：接頭故障、光端機故障和跳線故障。造成內(nèi)環(huán)傳輸故障的原因，主要有幾個方面：

1)機房環(huán)境

機房環(huán)境直接影響內(nèi)環(huán)傳輸?shù)暮脡模绊懺O(shè)備能否最佳運行和設(shè)備使用壽命的長短。比如機房溫度過高，會造成光端機運行一定的時間后出現(xiàn)故障；光纖老化比較快，光纖有可能會縮短使用壽命。機房灰塵較多，光纖接頭容易臟。如果機房不是獨立機房，客觀上造成人為過失因素的增加。比如吉發(fā)大廈由于與聯(lián)通設(shè)備共用機房，8月中旬聯(lián)通公司晚上在機房施工，造成我方設(shè)備連續(xù)幾天出現(xiàn)故障，經(jīng)搶修后恢

復(fù)正常。2)電源提供

較多設(shè)備的電源由業(yè)主直接提供，設(shè)備電源沒有一定保護措施，容易由于外界電源變化造成設(shè)備故障，比如寶山賓館移動設(shè)備與業(yè)主設(shè)備電源共線，6月初業(yè)主設(shè)備經(jīng)常跳閘斷電，造成移動設(shè)備不能正常工作，經(jīng)與業(yè)主協(xié)調(diào)后，移動設(shè)備電源單獨走線，故障隱患排除。

3)設(shè)備質(zhì)量

維護站點中光端機設(shè)備出現(xiàn)的故障較多，需要增強其質(zhì)量檢測力度；其次，接頭問題主要為2M線接頭制作質(zhì)量不過關(guān)，需要工程施工時嚴格要求按規(guī)范來做。比如海煙大酒店8月6日傳輸斷，搶修人員到達現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)光端機可能由于內(nèi)部電路問題，不能正常工作，更換光端機后，仍然存在內(nèi)環(huán)故障，經(jīng)查為跳線接頭損壞，重做后環(huán)路暢通，傳輸故障排除，設(shè)備運行正常。

3、設(shè)備隱性故障

設(shè)備出現(xiàn)隱性故障主要為主控板故障或主機軟件設(shè)置存在問題。在確定故障后，我們暫采用更換主控板和軟件重新配置來處理，由于主控板的備件比較少，在一定程度上影響設(shè)備的修復(fù)時間和對用戶的服務(wù)質(zhì)量。比如新元大酒店7月21日出現(xiàn)傳輸反復(fù)故障，搶修人員當天更換2M線后主機工作正常，7月23日又出現(xiàn)傳輸反復(fù)故障，電源柜存在問題處理后恢復(fù)正常，到8月7日又出現(xiàn)傳輸反復(fù)故障，我們更換光端機后恢復(fù)正常，初步懷疑設(shè)備主控板存在隱性故障，由于沒有主控板備件，當日沒有更換主控板，8月11日出現(xiàn)傳輸反復(fù)，更換主控板后恢復(fù)正常，設(shè)備至今工作良好。

要有效的保障設(shè)備完好運行，最大程度的減少傳輸故障的發(fā)生，我們認為軟硬一起抓。軟的方面：一方面提高搶修人員的技術(shù)水平和理論水平，提高搶修效率；另一方面完善維護制度，提高服務(wù)質(zhì)量；硬的方面：保障設(shè)備質(zhì)量和機房設(shè)施完備，確保網(wǎng)絡(luò)運行最優(yōu)，通信通暢。

3.故障現(xiàn)象：

杭州黃龍世紀廣場C區(qū)12和13樓是移動公司重點客戶單位的所在地，該單位的領(lǐng)導(dǎo)曾多次直接投訴到移動公司的老總那里，反映手機通話質(zhì)量不好。因為黃龍世紀廣場C區(qū)的室內(nèi)覆蓋由京信公司負責設(shè)計和施工的，所以移動公司的運維人員要求我們解決該區(qū)域覆蓋的投訴問題。

故障分析、處理過程：

經(jīng)檢查，在占用室內(nèi)的信源頻點CH87的情況下，通話清晰。偶然間在黃龍世紀廣場的C區(qū)北側(cè)的樓梯口附近測試時，接到同事打來的電話，當時手機占用CH68（CID20122）的頻點，我想讓它占用室內(nèi)覆蓋的頻點，就邊通話邊往樓內(nèi)的走廊走，可是越往里走，對方聽我的信號越吃力，而我可以很清晰地聽到對方的說話，這說明CH68的上行有問題，而且CH68的鄰頻中沒有室內(nèi)覆蓋CH87的頻點，所以，不能直接切換到室內(nèi)CH87的頻點上，結(jié)果就導(dǎo)致掉話，他們所反映的問題應(yīng)該就是它了。出了世紀廣場C區(qū)后，我把手機鎖定在CH68的頻點上，順著CH68信號強弱的特性，順藤摸瓜一直找到CH68的基站位置，它在花園大酒店的樓頂，第二扇區(qū)，朝向東南（見下圖）。相對于世紀廣場C區(qū)，它的信號是比較強的。而且在花園大酒店的電梯內(nèi)，發(fā)現(xiàn)電梯內(nèi)也有CH68的信號，強度高達-50dBm，可以肯定電梯內(nèi)也進行了覆蓋。我根據(jù)推理分析如下：花園大酒店第二扇區(qū)的信號經(jīng)過耦合，進入功率放大器，覆蓋電梯，此功放因調(diào)試不當而上行噪聲電平過大，影響了該基站的上行接收靈敏度，直接導(dǎo)致了CH68的上下行不平衡。如果，接收方信號足夠強，這一現(xiàn)象感覺不到，但若接收方駐留在該小區(qū)信號開始變?nèi)酰植荒芮袚Q到合適的鄰小區(qū)上，直接導(dǎo)致該信號的上行通話質(zhì)量的下降。世紀廣場C區(qū)就是這樣的情況。找到了問題的所在，解決問題就容易了。建議把世紀廣場C區(qū)的頻點CH87加到花園大酒店的第二扇區(qū)CH68的鄰頻中，并調(diào)整花園大酒店電梯內(nèi)覆蓋的功率放大器，使它不至于影響基站的接收靈敏度而

收不到上行的弱信號，保持上下行鏈路的平衡。

4.故障現(xiàn)象：

直放站覆蓋區(qū)域用戶反應(yīng)村中信號很差，無法正常通話。

故障分析:

1、首先檢查直放站整個系統(tǒng)是否完全連通；

2、檢查天饋系統(tǒng)是否完好；

3、檢查直放站設(shè)備下行增益，看是否因為直放站下行增益不夠引起信號無輸出或輸出過弱；

4、檢查下行功放模塊，看是否燒壞；

5、檢查施主天線與重發(fā)天線之間的隔離度，看看是否由于施主天線與重發(fā)天線之間的隔離度不夠引

起的直放站無輸出或輸出過弱。

處理過程：

1、經(jīng)檢查直放站的系統(tǒng)已全部連接并且天饋系統(tǒng)完好，檢查直放站的下行增益也正常。

2、覆蓋區(qū)CQT測試，CID：13701 BCCH：40 TCH：40、58。信號電平較好，室外-65左右，無

法主叫，并出現(xiàn)脫網(wǎng)現(xiàn)象。

3、用手機鎖定該小區(qū)，手機無中國移動字樣，無信號。

4、關(guān)閉直放站，在施主天線處，使用13701小區(qū)進行CQT拔打測試，主、被叫正常。

5、檢查直放站有自激現(xiàn)象。直放站二2個扇區(qū)，上下行分開，共4幅重發(fā)天線。施主天線方向角為270度，下行重發(fā)天線角度分別170度、350度。施主天線與直放站間隔僅15米左右，并且較直放站低，系統(tǒng)存在自激現(xiàn)象。

6、檢查設(shè)備輸出功率，為35dBm，調(diào)整輸出功率至25dBm。天線附近主叫正常，確定設(shè)備有自激。

7、直放站靠近施主端二個重發(fā)天線是下行，另一端二個重發(fā)天線是上行，將上、下行天線進對調(diào)，增加重發(fā)與施主的隔離度，再調(diào)整設(shè)備輸出功率，最后測試輸出33dBm有輕微自激，32dBm時無自激。

故此為直放站施主天線與重發(fā)天線之間的隔離度不夠，導(dǎo)致覆蓋區(qū)無信號或信號輸出過弱，可采用

以下方法解決：

1、調(diào)整該直放站的施主天線及重發(fā)天線之間的水平距離，或者垂直距離。在施主天線與重發(fā)天線之間增加隔離網(wǎng)或者利用自然屏蔽物增加施主天線與重發(fā)天線之間的隔離度（不太實際，因為前期工作已經(jīng)做好，要調(diào)整施主與重發(fā)天線之間的距離需移動電桿）。

2、由于直放站有二個扇區(qū)，不能通過更改施主天線方向角來解決自激，只能通過下降設(shè)備輸出功率來解決自激，導(dǎo)致覆蓋區(qū)內(nèi)信號電平有所下降，現(xiàn)場CQT測試，可以正常通話。

5.故障現(xiàn)象：直放站上行干擾故障處理分析

2005年12月5日狀元岙村用戶投訴該村移動手機通話時話音質(zhì)量較差，從OMC統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)該直

放站的施主基站上行干擾嚴重。

故障分析、處理過程：

我方工作人員對狀元岙直放站進行實地檢測，首先關(guān)閉該直放機，判斷干擾的產(chǎn)生是直放機原因還是基站本身原因。直放機關(guān)閉1小時后，觀察指標正常，因此可以判斷該直放機對施主基站存在嚴重干擾。

該直放站為光纖直放站，分A端機和B端機，A端機安裝在施主基站的機房內(nèi)，根據(jù)以往處理無線直放站的經(jīng)驗，我們先對B端機的上行通路作了調(diào)整，將上行底噪從-33dbm調(diào)至-39dbm，調(diào)整后再觀察指標發(fā)現(xiàn)有所好轉(zhuǎn)，但尚未達到正常范圍，再將底噪值從-39dbm調(diào)至-48dbm，觀察指標發(fā)現(xiàn)有好轉(zhuǎn)，但依然達不到正常范圍。經(jīng)過兩次調(diào)整后仍不能解決問題，我們分析再在B端調(diào)整已沒有意義。對A端機檢測時發(fā)現(xiàn)光輸入為2dbm，底噪－69dbm。分析：基站架頂輸出功率約40dbm，推算出從基站架頂?shù)紸端機光輸入共損耗38db，根據(jù)底噪的理論算法底噪應(yīng)小于-82dbm。因此我們對A端機的上行通路作了調(diào)整，從-69dbm調(diào)至－82dbm，觀察指標發(fā)現(xiàn)已恢復(fù)正常，覆蓋區(qū)域通話正常。

總結(jié)：

直放站對基站上行干擾處理流程

1、關(guān)閉直放站，判斷干擾是否為直放站引起。

2、檢查上行通路，若為光纖直放站，應(yīng)調(diào)整A端機的上行通路。

3、推算出理論底噪值，調(diào)整時幅度不宜過大，應(yīng)在理論值的基礎(chǔ)上下調(diào)3db為宜。

6.故障現(xiàn)象：

直放站覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)掉話率高、通話斷續(xù)、單通等問題。

故障分析: 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量不好，多是由于干擾原因引起，一般情況下，干擾是網(wǎng)絡(luò)調(diào)整時未顧及直放站而引起的，也有一種情況是，直放站自身出現(xiàn)故障。

1、覆蓋區(qū)網(wǎng)絡(luò)干擾 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整，新站建設(shè)等，是引起直放站覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡(luò)干擾的主要因素。

2、直放站上下行的鏈路不平衡

直放站上下行鏈路不平衡多數(shù)表現(xiàn)為上行鏈路不足，上行鏈路不足，導(dǎo)致掉話、斷續(xù)、單通等服務(wù)

質(zhì)量問題。

3、可能發(fā)生了輕度的自激

直放站自激是導(dǎo)致直放站覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差的主要因素之一。

4、上下行隔離度不夠

上下行隔離度不夠，能夠?qū)е律闲墟溌肥芟滦袕娦盘栕枞蓴_，進而導(dǎo)致掉話、斷續(xù)、單通等服務(wù)

質(zhì)量問題。

5、基站的參數(shù)設(shè)置不合理

不當?shù)那袚Q參數(shù)設(shè)置，容易引起不合理的切換，致使服務(wù)質(zhì)量不高的小區(qū)提供服務(wù)，而服務(wù)質(zhì)量較

高的小區(qū)卻不能提供服務(wù)。

處理過程：

首先查看最近該區(qū)域是否開展了優(yōu)化調(diào)整，如果有調(diào)整，需要進一步查看優(yōu)化報告，弄清楚優(yōu)化調(diào)

整的意圖，然后對直放站做相應(yīng)的調(diào)整。

如果，是由于新建直放站點對原有網(wǎng)絡(luò)形成干擾，那么進行測試評估，對不合理的建設(shè)，提出合理

化整改建議。

在排除網(wǎng)絡(luò)干擾因素后，先確定直放站是否自激，檢測方法如案例一；在確定直放站沒有自激的情況下，進一步檢查設(shè)備的上下行隔離度，保證直放站上行不受下行強信號阻塞干擾。

上下行鏈路平衡測試首先應(yīng)測試直放站上行的實際增益，上行不足容易導(dǎo)致掉話、單通等問題。直放站中，器件老化是導(dǎo)致上行不足的主要原因，應(yīng)對相應(yīng)的器件進行更換。

7.故障現(xiàn)象：

DT測試，發(fā)現(xiàn)直放站覆蓋區(qū)域信號波動較大，有明顯的陡降衰弱，信號電平呈階梯狀，各階梯電平

相對平穩(wěn)。

故障分析:

導(dǎo)致出現(xiàn)這種問題的因素可以歸納為以下四個：

1、直放站施主天饋系統(tǒng)有問題 在BTS上，有話務(wù)載頻與控制載頻連接不同天饋時，各耦合鏈路間差損不同，造成覆蓋區(qū)域信號波

動。

2、直放站內(nèi)部的模塊工作不穩(wěn)定

直放站帶內(nèi)波動過大，不同頻點信號經(jīng)過放大器的增益不同，導(dǎo)致覆蓋區(qū)域信號波動。

3、直放站可能發(fā)生了輕微的自激

個別頻點受輕微干擾，導(dǎo)致該頻點信號電平降低。

4、不合理的小區(qū)重選、切換設(shè)置

呼叫建立發(fā)生切換，從信號強小區(qū)到弱小區(qū)切換。

處理過程：

查看DT數(shù)據(jù)，確定信號在哪些頻點上波動。如果這些頻點不屬于同一小區(qū)，那么需要從上述第4條著手分析，檢查數(shù)據(jù)對應(yīng)小區(qū)之間的切換關(guān)系設(shè)置，調(diào)整切換參數(shù)。如果這些頻點屬于同一小區(qū)，那么首先檢查直放站輸入端，各支路的損耗，在確保各支路正常的情況下，檢查設(shè)備的工作狀況，可以通過降低直放站增益，觀察再次DT數(shù)據(jù)，以確定直放站是否出現(xiàn)了自激的情況。如果排除了上述第1、3、4條故障存在的可能，那么用工程儀表測試直放站在各頻點的增益，以確認直放站帶內(nèi)各點的增益是否平滑，對于故障設(shè)備，盡早返修。

8.故障現(xiàn)象：

某一光纖直放站開通后，在覆蓋區(qū)，手機接入網(wǎng)絡(luò)時間過長，有時甚至達到幾十秒，且接入成功率

過低。試分析其原因并提出解決措施。

故障分析: 原因：

1、直放站反向增益設(shè)置值不合理；

2、搜索窗設(shè)置不合理；

3、光纖距離過長；

4、上行存在一定的干擾；

5、光纖直放站所引用扇區(qū)較忙。

處理過程： 1)、直放站反向增益設(shè)置值不合適，通過適當調(diào)整直放站反向增益值，可以縮短手機入時間，提高接

入成功率。

2）、通過適當調(diào)整基站接入?yún)?shù)，提高手機接入成功率。如：增大接入?yún)?shù)ACC_TMO，來增加移動臺等待基站基站確認的時間，增大PWR_STEP，使得移動臺能在更短時間內(nèi)達到需要的發(fā)射功率，以接入系統(tǒng)，增大PAM_SZ和MAX_CAP_SZ值，增加單個探針的持續(xù)時間。

9.互調(diào)干擾 故障現(xiàn)象：

某大樓地下室打電話還可以，但是樓層中電話經(jīng)常出現(xiàn)斷續(xù)、對方聽不清楚現(xiàn)象。

故障分析、處理過程：

該系統(tǒng)為直放站信源的全覆蓋分布系統(tǒng)，現(xiàn)場檢查情況如投訴所述，在樓層中打電話經(jīng)常出現(xiàn)斷續(xù)、對方聽不清，此時在覆蓋區(qū)域內(nèi)存在由直放站放大的71和77號頻點經(jīng)常切換；關(guān)掉直放站，在樓層中手機占用室外83號頻點，場強比較弱但是通話情況良好。判斷應(yīng)該是直放站信號受到干擾，且是三階互調(diào)干擾（根據(jù)三階互調(diào)公式：△f=2f2-f1，71號頻點受到77和83號頻點的互調(diào)干擾，83號頻點也受到77和71號頻點的互調(diào)干擾，直放站開啟時，測試手機上看不見83號頻點，說明83號頻點受到的干擾相當大）；所以71號頻點受到互調(diào)干擾，此時信號的衰弱相當大，造成了話音質(zhì)量差。

調(diào)整直放站施主天線的方位角，叉開接收頻點就可以解決該現(xiàn)象。

10.聯(lián)通干擾 故障現(xiàn)象：

某大酒店用戶投訴地下室和電梯經(jīng)常有信號，但是打不出電話，而且時間很長。

故障分析、處理過程：

該系統(tǒng)是直放站覆蓋地下室和電梯，八木天線安裝在7層樓頂，初步懷疑是直放站上行有問題；用測試手機在電梯和地下室撥打電話，發(fā)現(xiàn)有些地方可以正常打電話，有些地方卻不能撥打電話，仔細觀察發(fā)現(xiàn)手機上的主頻有切換（主頻92），當其切換到94號頻點時，就不能打電話了；尋找94號頻點：到接收天線處，沒有發(fā)現(xiàn)94號頻點，但在八木天線附近，有一個聯(lián)通的接收天線，而且聯(lián)通的直放站也裝在移動直放站的旁邊，懷疑時由于聯(lián)通的選帶直放站下行濾波不好，把移動的94號頻點一起放大覆蓋，但其上行信號卻沒有放大，嘗試關(guān)掉聯(lián)通直放站，一切恢復(fù)正常。出現(xiàn)這種現(xiàn)象真實情況描述：是在聯(lián)通的重發(fā)天線下有94號頻點，當區(qū)域內(nèi)94號頻點場強大于92號頻點時，就切換到94號頻點，由于沒有上行導(dǎo)致

了打不出電話的現(xiàn)象。

上報移動公司，要求聯(lián)通公司的該分布廠家在其直放站上加一個頻段濾波器或者調(diào)整聯(lián)通直放站施

主天線位置。11.故障現(xiàn)象： 湖州806所2期移動直放站（該站是采用雙纖傳輸光信號的的光纖直放站）監(jiān)控輪詢不成功，監(jiān)控

電話撥打顯示網(wǎng)絡(luò)繁忙。

故障分析: 現(xiàn)場撥打測試可以發(fā)現(xiàn)：該站覆蓋區(qū)域場強測試良好，但撥打電話時即顯示網(wǎng)絡(luò)繁忙，不能正常撥打電話。多次撥打均顯示同一故障，排除無線信道不足的可能，因該站是采用雙纖傳輸光信號的的光纖直放站，故下列三種情況均可能引起該故障：施主基站故障；直放站主機上行鏈路故障；光纖傳輸部分故障。聯(lián)系機房中心確認：施主基站正常，檢查該直放站主機，確認工作正常，通過光功率計對所用光纖進行測試，確認是否是上行電信號轉(zhuǎn)化成光信號后傳輸所用的光纖斷路。

處理過程：

通過現(xiàn)場電話撥打測試很分析確認：信號傳輸上行鏈路有問題。聯(lián)系確認：施主基站正常運行；進行主機功率測試顯示主機上行鏈路沒有問題，信號傳輸正常；通過光功率計對光信號進行檢測，發(fā)現(xiàn)：光纖斷路導(dǎo)致上行信號不能正常傳輸。聯(lián)系光纖代維人員進行測試檢查，發(fā)現(xiàn)：系光纖被松鼠咬斷所致。重新熔接該光纖后，覆蓋區(qū)域上行信號傳輸恢復(fù)正常。覆蓋區(qū)域電話撥打正常，通話質(zhì)量良好。聯(lián)系監(jiān)控中

心進行輪詢確認，輪詢正常。

12.故障現(xiàn)象：直放站覆蓋區(qū)域信號弱故障處理

直放站覆蓋區(qū)信號很弱，只能在距直放站40米內(nèi)有一、二格信號，場強底于-95dBm以下。

故障分析、處理過程：

現(xiàn)場檢測：直放站遠端供電正常，主機工作，光端機收發(fā)光信號正常，用頻譜儀檢測直放站下行輸入電平正常（-21dBm），下行輸出功率（+38dBm）正常。觀察頻譜儀屏幕顯示TCH載波幅度正常，而BCCH載波幅度很底，判斷為直放站接收的基站BCCH耦合鏈路出問題，到基站機房檢查，發(fā)現(xiàn)該基站剛擴容，增加了一塊載波板，基站的BCCH信道移動公司調(diào)整在新擴容的載波板上，TCH信道不變，因此，BCCH信號沒有直接將耦合信號合路到直放站近端設(shè)備上，遠端檢測到的很弱BCCH信號是通過基站的發(fā)射天線空間耦合到直放站近端設(shè)備。判斷該直放站相當于丟失了BCCH廣播信道而出現(xiàn)直放站輸出功率正

常，覆蓋區(qū)信號很弱的現(xiàn)象。

現(xiàn)場維修：增加一個45dB基站信號耦合器，將現(xiàn)基站BCCH載波信號與原載波的TCH耦合信號合路。到覆蓋區(qū)測試覆蓋區(qū)信號正常，測打電話音質(zhì)良好。故障排除。

結(jié)論：基站擴容后沒有將BCCH信號合路到直放站射頻輸入端口，造成直放站覆蓋區(qū)丟失了BCCH廣播信道而出現(xiàn)覆蓋區(qū)信號很弱的現(xiàn)象，手機無法正常使用。

13.故障現(xiàn)象：直放站同頻干擾技術(shù)分析

新昌鏡屏鄉(xiāng)安山村經(jīng)測打有話音質(zhì)量差及手機無信號顯示等現(xiàn)象，也發(fā)生了用戶投訴。

故障分析: 經(jīng)技術(shù)人員查勘，該站站址所處山頭垂直有近130m高度，接收潭角基站信源，中間光纖跳接鏡屏基站，與信源基站距離約2.5公里，中間有山阻擋，但在90度直角所在村莊是直視空間。特別是該站重發(fā)天線與基站覆蓋區(qū)弱信號地區(qū)之間也是直視地區(qū)，我們知道在二個信號源（一個直放站發(fā)出的信號，一個是基站發(fā)出的信號）存在疊加區(qū)域時，會有同相相加和反相相加的地區(qū)。安山站這個重疊區(qū)在二站直角附近（見圖），這個區(qū)域?qū)揪嚯x為1000米左右有阻擋，信號為-65dBm左右，而對直放站站址較高相對也沒阻擋，但距離遠，定向天線約1.5公里。因此容易出現(xiàn)信號相當?shù)牡貐^(qū)造成反相疊加，不能打電話區(qū)域即同頻干擾區(qū)，情況如圖所示：

處理過程：

為了消除干擾區(qū)，可以下調(diào)直放站功率，但這會影響直放站覆蓋區(qū)，顯然不行。因此，只有改信源基站接收，使干擾區(qū)消失，否則很明顯直放站功率也不能開太大，直放站發(fā)射功率必須滿足P有效-L前后

比-L空間

L空間：直放機到干擾區(qū)空間衰耗

L空間=92+20lgd，P干：基站在干擾區(qū)形成的場強

P有效應(yīng)該等于直放機發(fā)射功率P減去饋線衰耗，加上天線增益，安山站重發(fā)天線為二路，因此

=P-Y1+G=P-2-4+17=P+11——②

這樣②式為

P有效=P+11

=-80+28+92+20lg1.5-11=+33dBm。

這就是說，安山直放站天線口功率必須控制在33dBm以下才能不產(chǎn)生同頻干擾，經(jīng)過實際調(diào)試也達

到了上述要求，但會減小覆蓋面。

安山直放站例子證明在基站為全向站情況下（即不能使直放站與基站不同頻）要避免同頻干擾，在選點時就應(yīng)盡量使直放站重發(fā)天線避免與基站覆蓋區(qū)有直視關(guān)系或與接收信源基站不能有共同直視關(guān)系。

第三篇：測井曲線典型形態(tài)

測井曲線的形態(tài)代表了地層特征，如自然電位曲線分為鐘型，漏斗型，鋸齒型，指型等，他們分別代表了各種信息。但是其中SP曲線幅度又分為高幅，中幅，低幅。請問一下這些幅度是怎樣定義的。是用公式算的還是直接看曲線的。還有雙測向曲線，聲波時差，微電極曲線齒型是什么意思。

電位的形狀確實可以指示出一定的沉積環(huán)境，比如“漏斗”：有口向上的漏斗，有口向下的漏斗，這就能分出沉積順序，逆序還是正序。

不同測井曲線的形態(tài)以及變化關(guān)系，都反映了不同的沉積環(huán)境，是沉積相的指相標志，也是層析地層劃分識別的標志之一，你隨便找一本層序地層學(xué)的書都有介紹

幅度一般代表了當時的沉積能量;一般都指的是電位或者伽馬曲線.至于曲線形態(tài): 1)鐘型;底部突變接觸,代表三角洲水下分流河道;2)漏斗型:頂部突變接觸,代表三角洲前緣,河口壩微相;3)箱型:頂?shù)捉缑婢鶠橥蛔兘佑|,表示水動力條件穩(wěn)定,代表潮汐砂體或者廢棄水下分流河道;4)齒形:反映沉積過程中能量快速變化,一般代表河道側(cè)翼,席狀砂,分流間灣微相.1、曲線幅度

高幅度：反映海湖岸的灘、壩砂巖體，由于波浪的作用淘冼、沖刷干凈泥質(zhì)含量少，改造徹底、分選好，中━細砂巖滲透性好，故高幅度。

中幅度：反映河道砂巖，水流沖刷強、物源豐富，分選差。

低幅度：反映河漫灘相，水流沖刷弱沉積物以細粒為主故以低幅度為主。

2、曲線形態(tài)

鐘形：下粗上細，反映水流能量逐漸減弱，物源供應(yīng)的不斷減少。其代表相是蛇曲河點砂壩。曲線反映底為沖刷面，上面為河道 6, 礫石堆積，再上為河道砂，最上是河道側(cè)向遷移后形成的堤岸砂，漫灘泥，沉積序列為河道的正粒序結(jié)構(gòu)特征。

漏斗形：下細上粗反映向上水流能量加強，分選逐漸變好。代表相為海相灘壩砂巖體；另外反映了前積砂體的粒序結(jié)構(gòu)，代表河口部位(包括水下河道河口部位)的沉積特征。為反粒序結(jié)構(gòu)

箱形：反映沉積過程中物源豐富和水動力條件穩(wěn)定，一種類型是正粒序特征，下部粒粗而上部分選好，因此幅度變化不大，它的代表相為支流河道砂。另外風成砂丘，也可成為這種形態(tài)，因而上下顆粒均勻。

齒形：a正粒序特征的正向齒形海進式(后積式)b反粒序特征的反向齒形海退式(前積式)海進式：地殼下降、海岸后退(向陸一方)細粒沉積物蓋在粗粒沉積物之上，為上細下粗的后積式。

海退式：地殼上升，海水后退，粗粒沉積向遠海方向移動、粗粒沉積物蓋在細粒沉積之上，為下細上粗的前積式。

3、接觸關(guān)系

底部突變式：一般反映上下層之間存在沖刷面，如河道砂巖，由河道下切造成。頂部突變式：三角洲相的河道砂壩，高出水面變?yōu)槿侵奁皆訚上啵砦镌垂?yīng)突然中斷如廢棄的河道，下部是舊河道上部是河漫灘。

底部漸變式：反映砂體的堆積特點，一般為水下河道沖刷能力差，沖刷面下部有砂，岸外砂壩。

頂部漸變式：為均勻的能量減退過程，河道側(cè)向遷移。Z

4、曲線的光滑程度：屬于曲線形態(tài)的次一級變化，取決于水動力能量對沉積物改造持續(xù)時間的長短，即反映了物源的豐富程，也反映了水動力能量強弱。

光滑曲體：物源豐富，水動力強淘洗充分，分選好的均質(zhì)沉積如砂壩、灘壩。

微齒狀：物源豐富，改造不徹底分選不好如河道砂，或具季節(jié)性變化，使流量引起沉積物粗細間互。

齒狀：代表間歇性沉積迭加，海進、海退交替，還如沖積扇，辨狀河道沉積。)

5、齒中線：指曲線形態(tài)上次一級的中線，當齒的形態(tài)一致時，齒中線相互平行，它反映能量的周期變化。平行齒中線又可分水平、上傾、下傾三類。

鐘型SP某種程度上可以反映為正旋回性，而漏斗型反映為反旋回性沉積

第四篇：繼電保護典型故障分析

繼電保護典型故障分析

摘 要 繼電保護對電力系統(tǒng)的安全正常運行具有重要的作用，它能保證電力系統(tǒng)的安全性，還能針對電力系統(tǒng)中不正常的運行狀況進行報警，監(jiān)控整個電力系統(tǒng)。目前我國電力系統(tǒng)繼電保護工作還是會存在一些問題，容易出現(xiàn)各種故障，造成電力系統(tǒng)無法正常運行。本文即分析了繼電保護的典型故障，并詳細闡述了繼電保護典型故障的防治策略。

【關(guān)鍵詞】繼電保護 典型故障 元器件 接線錯誤 短接法 電力系統(tǒng)繼電保護概述

1.1 電力系統(tǒng)繼電保護裝置的構(gòu)成要素

電力系統(tǒng)機電保護裝置的構(gòu)成一般包括輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分。

1.1.1 輸入部分

該部分通過隔離、低通濾波等前置處理方式對電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問題和故障進行前置處理。

1.1.2 測量部分

該部分主要負責將測量信號轉(zhuǎn)換為邏輯信號，進而通過邏輯判斷按照一定的邏輯關(guān)系組合運算，最后確定出執(zhí)行動作，并由輸出執(zhí)行部分最終完成。

1.2 繼電保護裝置的特征分析

1.2.1 選擇性特征

選擇性特征是繼電保護裝置智能化的表現(xiàn)，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置能夠做到有選擇性的對出現(xiàn)故障的部分進行處理，另一方面保證無故障部分的正常運行，這樣便可以保證整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定及電力供應(yīng)的連續(xù)。

1.2.2 快速性特征

快速性特征是繼電保護裝置高效率的體現(xiàn)，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置能夠在第一時間切斷故障系統(tǒng)，從而減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度。

1.2.3 可靠性

可靠性是指電力系統(tǒng)繼電保護裝置在處理問題和故障時要科學(xué)可靠，減少不必要的損失。繼電保護的常見故障

2.1 設(shè)備故障

繼電保護裝置是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分，是保護電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)和前提。一般設(shè)備有裝置元器件的損壞、回路絕緣的損壞以及電路本身抗干擾性能的損壞，具體的表現(xiàn)為整定計算錯誤，這主要是由于元器件的參數(shù)值和電力系統(tǒng)運行的參數(shù)值與實際電流傳輸?shù)膮?shù)值相差甚遠，從而造成整定計無法正常工作。還有，設(shè)備很容易受到外界因素的影響，如溫度和濕度。由于設(shè)備具有不穩(wěn)定性，很容易由于溫度和濕度的變化而造成定值的自動漂移，有時候也可能是因為設(shè)備零部件的老化和損壞造成的。

2.2 人為操作

人為原因一般就是工作不夠細心，對系統(tǒng)內(nèi)各項設(shè)備數(shù)值的讀數(shù)觀察不夠仔細，導(dǎo)致讀錯設(shè)備整定器上的計算數(shù)值，導(dǎo)致繼電保護故障，且對故障的檢查技術(shù)水平不夠，無法及時準確地發(fā)現(xiàn)故障段，從而造成大面積的電路故障問題，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常供電。

當工作電源出現(xiàn)問題時，電力系統(tǒng)保護出口處的動作過大，造成電路內(nèi)波紋系數(shù)過高，輸出的功率就不夠，電壓便會不穩(wěn)定，當電壓降低或者電流過大時，如果保護行為不恰當極容易出現(xiàn)一系列的繼電保護故障。繼電保護典型故障的防治策略

3.1 元件替換法

元件替換法，顧名思義，就是用正常的元件將出現(xiàn)故障的元件替換下來，這樣能夠?qū)⒐收戏秶杆倏s小，提高維修人員的維修效率，因此是機電保護裝置故障處理中經(jīng)常用到的方法。

3.2 參照法

參照法是指通過對不同設(shè)備的技術(shù)參數(shù)的對照，找出不正常設(shè)備的故障點。此法主要用于檢查認為接線錯誤，定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。另外需要注意的是，在繼電器訂制校驗時，若發(fā)現(xiàn)某一直繼電器的測試值與整定值相差很多，那么此時要用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進行進一步的比較，錯誤的做法是在發(fā)現(xiàn)數(shù)值不同時，輕易調(diào)整繼電器的刻度表。

3.3 短接法

短接法是縮小故障范圍常用的一種方法，是將回路某一段或一部分用短接線接入為短接，進而判斷出故障是存在短接線的范圍還是范圍外。短接法對判斷電磁鎖失靈、電流回路開路等故障具有明顯的優(yōu)勢。

3.4 繼電保護典型故障的預(yù)防措施

3.4.1 構(gòu)建完善的電力管理體系是基礎(chǔ)

構(gòu)建完善的電力管理體系是預(yù)防電力系統(tǒng)繼電保護故障的基礎(chǔ)，構(gòu)建該體系需要做好以下工作：

首先要逐步形成科學(xué)有序的管理體系，這其中，一支高素質(zhì)的管理隊伍是不可或缺的，這需要電力企業(yè)加強對管理人員和工作人員的培訓(xùn)，使其掌握電力系統(tǒng)管理的知識技能。另外管理體系內(nèi)的各個部分要職權(quán)分明、責任落實，這樣才能保證管理體系的井然有序和正常運作。

其次，完善的監(jiān)測評價體系也是十分必要的。監(jiān)測評價體系具有監(jiān)督指導(dǎo)的作用，通過建立該體系，在全電力系統(tǒng)中形成嚴謹?shù)墓ぷ鞣諊欣诤艽蟪潭壬咸岣唠娏ぷ鞯馁|(zhì)量，進而能夠及時正確的發(fā)現(xiàn)繼電故障，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，從而保障電力系統(tǒng)的有序運行。

3.4.2 加強電力系統(tǒng)的技術(shù)管理是核心

技術(shù)管理作為降低繼電保護故障率的核心，具有十分重要的意義。可以通過采用先進的技術(shù)來提高電力系統(tǒng)的智能化水平，從而有效減少繼電保護故障的發(fā)生。

第一，提高電力系統(tǒng)的自動化水平。在設(shè)計和開發(fā)電力系統(tǒng)時，要加強新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，包括自動控制技術(shù)和智能技術(shù)。這樣電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，智能化技術(shù)便能有效避免繼電保護障礙的發(fā)生。

第二，運用新技術(shù)來增加電力系統(tǒng)設(shè)備的承受能力。比如，繼電保護中使用CPU容錯技術(shù)。由于CPU容錯技術(shù)具有一定的恢復(fù)能力，所以它能夠在更大程度和范圍內(nèi)降低電力系統(tǒng)硬件問題帶來的影響，從而起到保護繼電保護裝置的作用。

3.4.3 提高電力工作人員的素質(zhì)

電力工作人員素質(zhì)是影響電力系統(tǒng)管理水平的重要因素。因此，電力企業(yè)要加強對電力工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓(xùn)教育，提高其責任意識和安全意識，并通過一些業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高其實際操作能力，促使電力企業(yè)員工能夠更好的處理電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題。

參考文獻

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國網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司 甘肅省酒泉市 735000

第五篇：開關(guān)柜典型故障分析

高壓開關(guān)柜典型故障分析

電力系統(tǒng)廣泛使用10kV(含6kV)—35kV開關(guān)柜，擔負著發(fā)電廠用電、變電站和用戶供電的任務(wù)，且用量大，分布廣。由于1OkV－35kV開關(guān)柜的設(shè)計、制造、安裝和運行維護等方面均存在不同程度的問題，因而開關(guān)柜事故率比較高，危及人身、電網(wǎng)和設(shè)備安全，影響供電可靠性。

一、下面列舉幾種類型的開關(guān)柜事故（故障）案例：

（一）開關(guān)柜防爆性能不足或防誤性能不完善，危及人身安全； 由于開關(guān)柜防爆性能不足或防誤性能不完善，近幾年省內(nèi)外發(fā)生多起人身傷害事件，以下列舉四起事故：

1.2006年2月 24日，某 220kV變電站 10kV高壓開關(guān)柜（GGX2型）由于饋線故障，開關(guān)發(fā)生拒動，運行人員在處理開關(guān)拒動過程中，當拉開開關(guān)，確認開關(guān)位置指示處于分閘位置后，操作拉開隔離刀閘時，發(fā)生弧光短路，造成 2人重傷 1人輕傷。事故后現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：該開關(guān)操作機構(gòu) A、B相拐臂與絕緣拉桿連接處松脫，造成 A、B相主觸頭未分開，在操作拉開隔離刀閘時發(fā)生弧光短路。由于906柜壓力釋放通道設(shè)計不合理，下柜前門強度不足，弧光短路時被電弧氣浪沖開，造成現(xiàn)場人員被電弧灼傷。開關(guān)柜的上述問題是人員被電弧灼傷的直接原因。

2.7月 1日，某單位發(fā)生一起因變電運行人員擅自打開10千伏開關(guān)柜柜門，誤碰帶電部位造成的人身觸電死亡事故。設(shè)備缺陷是事故發(fā)生的又一間接原因。由于 6522A相刀閘動觸頭絕緣護套老化，松動后偏移，刀閘斷開時護套卡入動觸頭與刀閘接地側(cè)的靜觸頭之間，造成刀閘合閘時卡澀合不上。且該 GG－1A型高壓開關(guān)柜系 60年代設(shè)計的老舊產(chǎn)品，96年生產(chǎn)，97年投運；原安裝有機械程序防誤鎖，于 2002年改造為微機防誤裝置，由于此型號的高壓開關(guān)柜原設(shè)計不完善，不能實現(xiàn)線路有電強制閉鎖。

3.2009年9月30日，某220kV變電站發(fā)生一起10kV開關(guān)柜內(nèi)部三相短路，電弧產(chǎn)生高溫高壓氣浪沖開柜門，造成2名在開關(guān)柜外進行現(xiàn)場檢查的運行值班員被電弧灼傷，其中1人于10月1日死亡。

4.2010年8月19日，8月19日，某單位在更換某220kV變電站10kV I段母線PT過程中，工作班成員觸碰到帶電的母線避雷器上部接線樁頭，造成2人死亡、1人嚴重燒傷。

初步分析，事故主要原因為廠家設(shè)備一次接線錯誤。根據(jù)國家電網(wǎng)公司典設(shè)和設(shè)備訂貨技術(shù)協(xié)議書，10千伏母線電壓互感器和避雷器均裝設(shè)在10千伏母線設(shè)備間隔中，上述設(shè)備的一次接線應(yīng)接在母線設(shè)備間隔小車之后（見附圖1）。而開關(guān)柜廠家在實際接線中，僅將10千伏母線電壓互感器接在母線設(shè)備間隔小車之后，將10千伏避雷器直接連接在10千伏母線上，導(dǎo)致拉開10千伏母線電壓互感器9511小車后，10千伏避雷器仍然帶電（見附圖2）。

變電站運行人員按照工作票要求，拉出10千伏Ⅰ段母線設(shè)備間隔9511小車至檢修位臵，斷開電壓互感器二次空開，在Ⅰ段母線電壓互感器柜懸掛“在此工作”標示牌，在左右相鄰柜門前后各掛紅布幔和“止步，高壓危險”警示牌后，向調(diào)度匯報。變電站運行人員與工作負責人一同到現(xiàn)場對10千伏Ⅰ段電壓互感器進行驗電，由于電壓互感器位臵在9511柜后，必須由施工人員卸下柜后檔板才能進行驗電，在驗明電壓互感器確無電壓之后，運行人員許可施工人員工作。由于電壓互感器與避雷器共同安裝在10千伏Ⅰ段母線設(shè)備柜內(nèi)（見附圖3），施工人員在工作過程中，觸碰到帶電的避雷器上部接線樁頭，造成人員觸電傷亡。

圖1：

附圖2

附圖3：

（二）開關(guān)內(nèi)設(shè)備接（觸）頭過熱性故障

封閉式開關(guān)柜在運行中不能打開，因此難以測量運行中柜內(nèi)接（觸）頭的實際溫度，如不及時發(fā)現(xiàn)并處理接（觸）頭過熱性缺陷，嚴重威脅電力安全生產(chǎn)。固定式開關(guān)柜每個進出線間隔共有負荷電流流過的33或39個接（觸頭），小車移動式開關(guān)柜每個進出線間隔共有負荷電流流過的24個（或更多）接（觸頭）。這些接（觸）頭直接流過負荷電流，當負荷較大時存在隱患的接（觸）頭就會嚴重發(fā)熱。由于發(fā)熱點在密封柜內(nèi)，運行中的柜門禁止打開，值班人員無法通過正常的監(jiān)視手段發(fā)現(xiàn)發(fā)熱缺陷。一旦觸頭發(fā)熱嚴重必然造成事故發(fā)生，影響系統(tǒng)安全運行。下邊四起故障分析。

1.2007年2月3日23時59分，某變電站10kV電容器組III644開關(guān)跳閘，保護裝置顯示“過流I段動作”。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，10kV配電室有濃煙，10kV電容器組III開關(guān)柜下部有著火現(xiàn)象。第二天檢查情況：10kV電容器組III 644開關(guān)柜內(nèi)B相CT和鋁排連接處松動引起發(fā)熱導(dǎo)致該處燒斷和熱縮材料燃燒，A、C相也有放電痕跡。

2.2009年8月16日晚，某變電站發(fā)生10kV開關(guān)柜故障，燒損多面開關(guān)柜。

10kV農(nóng)專Ⅰ線柜（開關(guān)、CT、靜觸頭及套管、母排及相接銅排、母排套管、保護測控裝置、屏頂小母線、電度表、二次控纜燒損；出線電纜頭輕微灼傷）；

A相 B相 C相

開關(guān) 電纜頭及CT 母線

10kV下白貨柜（母排、母排套管、靜觸頭及套管、保護測控裝置、屏頂小母線、電度表、二次控纜燒損；相接銅排、開關(guān)、CT、出線電纜頭輕微灼傷）；

母排 保護及二次控纜

10kV醫(yī)院Ⅰ柜（母排、母排套管、靜觸頭及套管、保護測控裝置、屏頂小母線、電度表、二次控纜燒損；相接銅排、開關(guān)、CT、出線電纜頭輕微灼傷）；

保護及二次控纜 母排

故障原因分析：10kV農(nóng)專Ⅰ線開關(guān)柜由于隔離插頭接觸不良，開關(guān)長期在滿負荷運行，觸頭發(fā)熱引起梅花觸頭的彈簧退火變形，失去彈性，造成該隔離插頭接觸電阻變大，運行中發(fā)熱燒熔，燒損觸頭周圍的絕緣件，最終絕緣擊穿，造成觸頭相間短路故障。

2.2010年8月12日某變電站#1主變低壓側(cè)631開關(guān)因發(fā)熱造成開關(guān)柜內(nèi)部三相短路燒毀。

初步分析是：1#主變 10kV側(cè) 631手車開關(guān)柜內(nèi)斷路器 A相母線側(cè)梅花插頭（上側(cè)）與靜觸頭間接觸不良發(fā)熱，最終發(fā)展成梅花插頭對靜觸頭電弧放電，導(dǎo)致真空斷路器銅觸指嚴重燒損，散熱件熔化，穿墻套管燒毀并產(chǎn)生大量的含有金屬離子、碳合物的煙氣，造成母線三相對地短路（見附圖）。

1#變母排開關(guān)開關(guān)柜接線圖

斷路器A相觸指被電弧燒損。

3.2006年3月8日，某單位在處理某變電站#1主變10kV側(cè)61A3刀閘缺陷時發(fā)現(xiàn)：⑴、61A3刀閘斷不開，外觀檢查靜觸指存在局部過熱痕跡。⑵、#1主變10kV側(cè)61A1刀閘下斷口A相丟掉兩只靜觸指，靜觸頭夾緊彈簧有過熱的痕跡，C相靜觸頭夾緊彈簧有過熱的痕跡（有三只彈簧熔在一起），C相支柱絕緣子上有被熱氣薰的痕跡。⑶、10kV分段回路6001刀閘下斷口C相丟掉一只靜觸指，靜觸頭夾緊彈簧有過熱的痕跡（有一只彈簧熔在一起），上斷口也存在類似的問題。

該變電站該段母線的開關(guān)柜型號為GGX2，61A1、61A3刀閘和10kV分段回路6001刀閘均為戶內(nèi)高壓旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)，型號均為GN30-10，4S熱穩(wěn)定電流均為40kA，額定電流：3150A（61A1、61A3刀閘）、2000A（6001刀閘）。

動靜觸頭過熱的原因分析：這種刀閘合閘時，靜觸指與靜觸座間有間隙，接觸的點、面少，在通過大電流時，固定靜觸指與夾緊彈簧的螺栓和夾緊彈簧參與分流、導(dǎo)電，造成有些螺栓燒斷（靜觸指丟落的原因）和夾緊彈簧過熱退火，也造成動、靜觸頭接觸不是很好，造成動靜觸頭局部過熱、熔焊。

圖

161A1刀閘C相觸頭的過熱情況

圖2 61A1刀閘A相觸頭的過熱情況

圖3 10kV分段回路6001刀閘的過熱情況

圖4 丟落的靜觸指和燒斷的固定靜觸指、夾緊彈簧的螺栓

（三）小動物進入開關(guān)柜引起短路故障

2006年9月14日，某單位某變電站#1主變后備保護動作，跳三側(cè)開關(guān)。檢查發(fā)現(xiàn)，10kV開關(guān)室煙霧彌漫，10kVI、II段母線聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)6001刀閘與10kV母聯(lián)600開關(guān)之間連接線發(fā)生相間短路，10kVI、II段母線聯(lián)絡(luò)柜下柜門被沖開，下柜門上的觀察窗與、斷路器前柜門上電磁鎖被高溫熔化，后柜門下方被電弧燒個洞。10kVI、II段母線聯(lián)絡(luò)柜底部有只毛燒光的死老鼠，隔壁柜（備用柜）底部電纜孔洞未封堵（該開關(guān)柜原為運行間隔，配網(wǎng)調(diào)整間隔，該柜內(nèi)電纜調(diào)到其它開關(guān)柜，電纜抽走后孔洞未封堵），10kVI、II段母線聯(lián)絡(luò)柜與隔壁柜間的接地銅排穿孔未封堵。

故障原因分析：老鼠從隔壁柜電纜孔進入，再經(jīng)10kVI、II段母線聯(lián)絡(luò)柜與隔壁柜間的接地銅排穿孔爬到10kVI、II段母線聯(lián)絡(luò)柜，老鼠活動時引起短路。

（四）開關(guān)柜內(nèi)組件絕緣爬距或絕緣距離不足引起開關(guān)柜故障 早期投運的開關(guān)柜支持瓷瓶及電流互感器等的外絕緣爬距較小，當運行中絕緣表面出現(xiàn)凝露或有污穢時，系統(tǒng)中出現(xiàn)不高的過電壓或運行電壓下發(fā)生絕緣件沿面閃絡(luò)。還存在對地和相間距離不夠，在系統(tǒng)單相接地諧振或雷電等過電壓情況下，直接造成對地或相間擊穿。

《福建省電力有限公司戶內(nèi)交流金屬封閉高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)規(guī)范》（閩電生產(chǎn)〔2008〕480號）高壓開關(guān)柜中各組件及其支持絕緣件的外絕緣爬電比距（即高壓電器組件外絕緣的爬電距離與額定電壓之比）相應(yīng)值的應(yīng)用范圍應(yīng)不小于 18mm/kV。單純以空氣作為絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜，柜內(nèi)各相導(dǎo)體的相間與對地距離、手車開關(guān)隔離觸頭與靜觸頭絕緣護罩的凈空氣距離、相間隔板與絕緣隔板的凈空氣距離：12kV為125mm，40.5kV為300mm。

《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件》（DL 404-1997）規(guī)定：在金屬封閉式高壓開關(guān)柜中，凡采用非金屬制成的隔板來加強相間或相對地間絕緣時，7.2~12kV高壓帶電裸導(dǎo)體與該絕緣板間還應(yīng)保持不小于30mm的空氣間隙；40.5kV，保持不小于60mm的空氣間隙，且為阻燃材料制成。

2008年9月6日，某變電站#1主變差動速斷動作跳閘。從現(xiàn)場檢查分析認為：#1主變中壓側(cè)33A開關(guān)柜過壓保護器的A、B相跳線（從固定鋁排引至過壓保護器的連接銅線）過長，跳線彎曲弧度較大，A、B相跳線同時側(cè)向絕緣隔板，其跳線與絕緣隔板的電氣距離（最小處）僅5cm左右。A、B相跳線之間的絕緣僅通過絕緣隔板隔離，長時間運行中造成A、B相跳線對絕緣隔板放電，絕緣檔板被碳化后，絕緣破壞并擊穿，引起A、B相短路。

A相

B相

（五）開關(guān)柜組件質(zhì)量（如過電壓保護器、傳感器等）劣引起開關(guān)柜故障

1.9月30日8時31分，某變電站10kV中亭I線633開關(guān)因過流Ⅰ段保護動作跳閘。現(xiàn)場檢查10kV中亭I線633開關(guān)柜內(nèi)過電壓保護器A、B相爆炸，該開關(guān)柜前柜門下柜門被沖開，前柜門中柜門（斷路器前門）輕微變形，柜內(nèi)其他設(shè)備未損傷。

2.2004年11月10日，某110kV變電站因10kV開關(guān)短路引發(fā)10kV母線故障，造成該變電站全停及10kV部分設(shè)備嚴重損壞。

現(xiàn)場檢查情況：最嚴重的母聯(lián)刀閘柜的帶電顯示器傳感器（福州高新高壓電器有限公司產(chǎn)品）燒損情況：發(fā)現(xiàn)A、B相已燒成灰，C相略好；結(jié)合刀閘觸頭燒損情況：C相觸頭基本完好、A相略有燒損、B相最為嚴重。推測故障是從B相帶電顯示器引發(fā)，導(dǎo)致電弧相間短路。

為了進一步驗證造成本次事故的原因，對開關(guān)柜內(nèi)未損壞的帶電顯示器傳感器，抽兩只傳感器進行解剖，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部芯棒填充劑軟化，存在絕緣薄弱點。由于10kV系統(tǒng)出現(xiàn)失地引起過電壓，使傳感器內(nèi)部局部放電，逐步發(fā)展為貫穿性擊穿，造成相間短路。

此外，開關(guān)柜故障的原因還有檢修預(yù)試時在開關(guān)柜遺留工具或短接線接地線、誤操作等。開關(guān)柜故障往往會出現(xiàn)“火燒連營”事故，多面開關(guān)柜被電弧燒毀，“慘”不忍睹。造成事故擴大的原因主要有三點：首先，由于開關(guān)柜母線室是連通的，當一個間隔故障時，電弧侵犯鄰柜造成“火燒連營”;其次，繼電保護整定配合不盡合理，保護動作時間過長或保護有缺陷不動作靠上一級保護動作隔離故障，故障時間長造成電弧損害加重;最后一個原因則是高壓電弧故障時引起保護損壞或直流電源故障，造成保護失靈，短路長時間不消失，整個高壓室?guī)缀跛械拈_關(guān)柜均燒毀，最后連主變lOkV低壓架空母線都被弧光燒斷，直至越級跳閘，往往連主變也被長時間短路所損壞。

二、防范措施：

（一）加快老舊開關(guān)柜（如GG1A、GGX2、XGN型等）改造或完善化大修。各單位要按《關(guān)于印發(fā)2008-2010年縣供電企業(yè)電氣設(shè)備技改、大修指導(dǎo)性意見的通知》（生變〔2007〕145號）加大老舊開關(guān)柜技改力度，運行時間短、達不到技改的條件的開關(guān)柜要按省公司完善化方案開展完善化大修。

開關(guān)柜內(nèi)絕緣可靠性低的酚醛環(huán)氧類絕緣子和爬距不足的絕緣子安排更換為符合要求的瓷絕緣子。母線加阻燃熱縮絕緣套，絕緣套本身應(yīng)耐受20 U,的交流耐壓，目的是防止小動物爬人柜內(nèi)造成短路,也可防止因煙氣、游離氣體進人時空氣間隙絕緣降低造成的弧光短路。

（二）做好開關(guān)柜訂貨、出廠前驗收、安裝與驗收管理工作 根據(jù)國際、電力行業(yè)標準和《預(yù)防交流高壓開關(guān)事故措施》（國家電網(wǎng)公司生〔2004〕641號）、《預(yù)防12kV-40.5kV交流高壓開關(guān)柜事故補充措施》（國家電網(wǎng)生〔2010〕811號）、《福建省電力有限公司戶內(nèi)交流金屬封閉高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)規(guī)范》（閩電生產(chǎn)〔2008〕480號）等文件，做好開關(guān)柜招標文件、訂貨技術(shù)協(xié)議的審查工作，開關(guān)柜出廠前赴廠驗收，開關(guān)柜安裝調(diào)試過程安排專業(yè)人員開展技術(shù)監(jiān)督工作，組織做好開關(guān)柜投產(chǎn)前的驗收工作。

把好10kV開關(guān)柜的選型及采購關(guān)。選型要注意開關(guān)設(shè)備有關(guān)參數(shù)是否滿足現(xiàn)場運行條件。對開關(guān)柜所配的元件應(yīng)嚴格把關(guān)，盡量選用運行情況良好的產(chǎn)品；并要求驗收時，開關(guān)設(shè)備配置要有各元件試驗報告，特別是帶電顯示器的傳感器的局放試驗報告，杜絕不良設(shè)備入網(wǎng)。

（三）加強巡視運行管理

1.加強巡視中的安全管理，巡視或操作時應(yīng)嚴格按照安規(guī)和標準作業(yè)文本(含標準巡視卡)或 PDA以及操作票的要求進行，巡視或操作時著裝應(yīng)規(guī)范，并注意站位。

2.開關(guān)柜操作前應(yīng)確認柜內(nèi)斷路器和隔離開關(guān)的實際狀態(tài)，進行倒閘操作時，應(yīng)嚴格監(jiān)視設(shè)備的動作情況，如發(fā)現(xiàn)機構(gòu)卡澀、動觸頭不能插入靜觸頭、合閘不到位等，應(yīng)停止操作，待缺陷按規(guī)定程序消除后再行操作。3.對防誤、防爆等功能不符合規(guī)范要求的開關(guān)柜，應(yīng)逐一列出清單，做好危險點分析和預(yù)控措施，納入紅線設(shè)備管理，并根據(jù)紅線設(shè)備要求在開關(guān)柜面板上張貼標識，有計劃地安排改造。

4.巡視中應(yīng)注意開關(guān)柜的門和面板是否鎖緊，對螺栓丟失、損壞的，應(yīng)及時上報缺陷處理。

5.嚴格按照《福建省電力有限公司高壓帶電顯示裝置管理規(guī)定》的要求，做好開關(guān)柜帶電顯示裝置的巡視和維護工作，確保帶電顯示裝置工作正常。

6.對重負荷的開關(guān)柜，應(yīng)重點巡查。無法開展柜內(nèi)測溫的開關(guān)柜，可檢查柜體溫度是否異常。

7.加強保護定值及壓板投退管理，避免由于定值或壓板投退錯誤造成事故擴大。

8.在開關(guān)柜配電室配置通風、防潮設(shè)備和濕度計，并在梅雨、多雨季節(jié)或運行需要時啟動。

（四）加強檢修維護管理

1.開關(guān)柜檢修重點對觸頭接觸情況（有無過熱變色的痕跡）、柜內(nèi)電氣主回路連接螺栓緊固、傳動部件軸銷的固定情況、機構(gòu)輔助開關(guān)接觸、操作機構(gòu)手車軌道及閉鎖裝置部件是否有機械變形或損壞等情況等進行檢查。對于變電站電容器組等操作頻繁的高壓開關(guān)柜要適當縮短巡視檢查和維護周期。

2.已運行的開關(guān)柜結(jié)合停電檢查，開關(guān)柜底部以及柜與柜間孔洞是否封堵，有無小動物進入的可能。3.檢修試驗結(jié)束后，應(yīng)重點檢查開關(guān)柜有無遺留工具、物件以及試驗用的短接線、接地線。

4.由于GGX2、XGN等型號開關(guān)柜選用運行中易造成發(fā)熱的旋轉(zhuǎn)隔離開關(guān)(如GN30-12型隔離開關(guān))，應(yīng)結(jié)合停電檢查隔離開關(guān)觸頭（含彈簧）有無過熱或燒損，重點為大電流開關(guān)柜（如主變進線柜、分段開關(guān)柜等）。

5.對重負荷且無法開展測溫的開關(guān)柜盡快安排停電檢查，可選一、二座變電站嘗試安裝開關(guān)柜在線測溫裝置。

6.結(jié)合停電檢查開關(guān)柜各相帶電體之間、相對地之間空氣距離是否符合規(guī)范要求（如35kV開關(guān)柜的為300mm，10kV開關(guān)柜的為125mm）。

7.結(jié)合停電檢查開關(guān)柜的機械聯(lián)鎖，是否滿足“五防”要求。檢查開關(guān)柜內(nèi)手車活門打開、關(guān)閉是否靈活正常。

（五）10、35kV出線多的變電站安排10、35kV系統(tǒng)電容電流測量，10kV電纜線路電容電流達30A和35kV系統(tǒng)電容電流達10A需安排安裝消弧線圈。10—35kV母線PT安裝消諧裝置。