关键词：故障；变电所；处理
电力系统中，电厂将电能向远方的用户输送，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。下面论述了变电所的基本概念，并对一些常见的故障及处理方法进行分析。
1变电所的概念
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所(电气铁路和电车用)。电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(60千伏及以下)、高压变电所(110-220千伏)、超高压变电所(330-765千伏)和特高压变电所(1000千伏及以上)。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。
变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2-3台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5-10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。
2变电所直流系统接地故障处理
直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺序如下：事故照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用电源6-10KV的控制回路，35KV以上的主要控制回路、直流母线、蓄电池以上顺应根据具体情况灵活掌握，凡分、合时涉及到调度管辖范围内的设备时，应先取得调度的同意。
确定了接地回路应在这一路再分别分、合保险或拆线，逐步缩小范围。
有条件时，凡能将直流系统分割成两部分运行的应尽量分开。在寻找直流接地时，应尽量不要使设备脱离保护。为保证人身和设备的安全，在寻找直流接地时，必须由两人进行，一人寻找，另一人监护和看信号。如果是220V直流电源，则用试电笔最易判断接地是否消除。否认是哪极接地，在拔下运行设备的直流保险时，应先正极、后负极，恢复时应相反，以免由于寄生回路的影响而造成错误动作。
3变电所电容器的故障处理
3.1电容器的常见故障
当发现电容器外壳膨胀或漏油；套管破裂，发生闪络有为花；电容器内部声音异常；外壳温升高于55℃以上示温片脱落等情况之一时，应立即切断电源。
3.2电容器的故障处理
3.2.1当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。
3.2.2当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。
3.2.3电容器的断路跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。未查明原因之前，不得试投。
3.3处理故障电容器时的安全事项
处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两侧的隔离开关，并对电容器组放电后进行。电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电之后，由于部分残余电荷一时放不尽，应将接地的接地端固定好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无火花及放电声为止，然后将接地卡子固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良，内部断线或保险熔断等现象，因此仍可能有部分电荷未放出来，所以检修人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短路线将故障电容器的两极短接，还应单独进行放电。
4断路器拒绝合闸
断路器拒绝合闸常见的故障是在远方操作断路器时拒绝合闸，此种故障会延迟事故的消失，有时甚至会使事故扩大。断路器拒绝合闸时，应首先检查操作电源的电压值，如不正常，应先调整电压，再行合闸。当操作把手置于合闸位置时，绿灯闪光，合闸红灯不亮表计无指示，喇叭响，断路器机械位置指示器仍指在分闸位置，则可断路器未合上，这可能是合闸时间短引起，此时可再试合一次(时间长一些)；也可能是操作回路内故障或操作机构卡住，此时应作如下处理：
4.1操作回路内故障
如果操作把手置于合闸位置而信号灯的指示不发生变化，此时，可能是控制开关接点，断路器辅助接点或合闸接触器接点接触不好，中间继电器接点熔焊而烧坏合闸线圈，同期开关未投入等造成，待消除设备缺陷后，再行合闸。如果跳闸绿灯熄灭而合闸红灯不亮，则可能是合闸红灯灯泡烧坏，应更换灯泡。
4.2操作机构卡住
如果控制开关和合闸线圈动作均良好，而断路器呈跳跃现象(跳闸绿灯熄灭后又重新点亮)，此时操作电压正常，这种现象说明操作机构有故障，例如操作机构机械部分不灵活或调整不准确，挂钩脱扣等，应将操作机构修好或调整后，再行合闸。
1.1温度过高。主要原因有：油粘度过高、内泄严重、冷却器堵塞、泵修理后性能差及油位低、压力调定过大、摩擦损失大。液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。
1.2因为不良、摩擦阻力变化、空气进入、压力脉冲较大或系统压力过低、阀出现故障、泄漏增大、别劲、烧结造成的执行机构运动速度不够或完全不动。
1.3因为泵不供油、油箱油位过低吸油困难、油液粘度过高、泵转向不对、泵堵塞或损坏、.接头或密封泄漏、主泵或马达泄漏过大、油温过高、溢流阀调定值低或失效、泵补油不足、阀工作失效造成的系统无压力或压力不足。
1.4因为泵工作原理及加工装配误差引起、控制阀阀芯振动、换向时油液惯性造成的压力或流量的波动。
1.5因为油温过高、油粘度过大及油液自身发泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接头松动、件结构及加工质量造成的气穴与气蚀。
2故障诊断技术及应用
2.1主观诊断技术：指维修人员利用简单的诊断仪器凭借个人的实践经验分析判断故障产生的原因和部位。方便快捷，可靠性较低，属于较简单定性分析。包括直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、堵截法、故障树分析法等。
直觉经验法指维修人员凭感官和经验,通过看、听、摸、闻、问等方法判断故障原因:看执行元件是否爬行、无力、速度异常，液位高度、油液变质及外泄漏,测压点工作压力是否稳定，各连接处有无泄漏及泄漏量；听泵和马达有无异常声响、溢流阀尖叫声、软管及弯管振动声等。摸系统元件的油温和冲击、振动的大小、闻油液是否变质、轴承烧坏、油泵烧结等。询问设备操作者，了解液压系统平时工况、元件有无异常、设备维护保养及出现过的故障和排除方法。
参数测量法指通过测得系统回路中所需点处工作参数，将其与系统工作正常值比较,即可判断出参数是否正常、是否有故障及故障所在部位，适于在线监测、定量预报和诊断潜在故障。
逻辑分析法指根据元件、系统、设备三者逻辑关系和故障现象,通过研究液压原理图和元件结构,进行逻辑分析,找出故障发生部位。
堵截法指根据液压系统的组成及故障现象选择堵截点，堵截法观察压力和流量的变化，从而找出故障的方法。堵截法快速准确，但使用较麻烦，拆装量大，需要整套的堵截工具和元件。
故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图，系统故障画在故障树的顶端为顶事件，根据各元件部位的故障率数据，最终确定系统故障。适合较大型、较复杂系统故障的判定和预测。
2.2仪器诊断技术：根据液压系统的压力、流量、温度、噪声、震动、油的污染、泄露、执行部件的速度、力矩等，通过仪器显示或计算机运算得出判断结果。诊断仪器有通用型、专用型、综合型、其发展方向是非接触式、便携式、多功能和智能化。包括铁谱记录法、震动诊断法、声学诊断法、热力学诊断法等。如铁谱记录法，通过分析铁粉图谱，根据铁粉记录图片上的磨损粉末、大小和颜色等信息，准确得到液压系统的磨损与腐蚀的程度和部位，并可对液压油进行定量污染分析和评价，做到在线检测和故障预防。
2.3智能诊断技术：指模拟人脑机能，有效获取、传递、处理、再生和利用故障信息，运用大量独特的专家经验和诊断策略，识别和预测诊断对象包括模糊诊断法、灰色系统诊断法、专家系统诊断法、神经网络系统诊断法等。目前研究最活跃的是专家系统和神经网络，使故障诊断智能化，具有广阔发展应用前景。基于人工智能的专家诊断系统，是计算机模仿在某一领域内有经验的专家解决问题的方法，将故障现象输入计算机，计算机根据输入现象及知识库中知识按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出维修或预防措施。人工神经网络是模仿人的大脑神经元结构特性，利用神经网络的容错、学习、联想记忆、分布式并行信息处理等功能，把专家经验输入网络，通过对故障实例和诊断经验的训练学习依据一定的训练算法，得到最佳接近的理想输出。
3结论
维修的目的在于保证机械设备运转的可靠性和经济性，维修方式的选择应从故障发生的安全性、经济性考虑。机械设备的维修方式是对机械维修时机和维修深度的控制模式。采用合理的维修方式可以有效地延长工程机械的使用寿命，提高机械设备的工作效率。
由于矿山设备工作状态的多样性及液压系统的愈加复杂，在生产实践中还应该积极研究与应用多种现代先进诊断技术。随着诊断技术智能化，高精度化，不解体化并与先进通讯技术，网络技术，智能传感器技术等现代信息技术的融合，矿山液压机械系统故障诊断的准确性，快捷性和便利性必将大大提高，
参考文献：
[1]朱真才，韩振铎主编.采掘机械与液压传动[M].徐州：中国矿业大学出版社.2005.
一.机油报警灯亮，机油压力过低
1.机油油面过低。需要添加机油，并检查是否有密封不严造成机油泄漏；
2.机油限压阀弹簧失效，必须清除阀门上的杂质，清洗机油泵，更换弹簧；
3.机油泵转速过慢或间隙过大，不能提供足够的油。可以先减档以提高发动机转速，再检查机油泵；
4.机油过热，粘度过稀。需要检查是否使用了合适粘度的油，同时水温过热对此影响也很大，尤其是夏季高温下长时间怠速或爬坡，此时因车速较慢，冷却效果差，发动机温度容易过高。
5.轴瓦磨损。轴瓦磨损造成了机油通过间隙被泄压，造成机油压力低。常见于刚大修完或较旧的车辆；
6.燃油稀释了油。一般由于燃烧室内可燃气通过活塞组与缸壁的间隙进入曲轴箱造成，部分车辆用柴油或煤油清洗过发动机，也易造成该故障。可通过检测油样的闪点和粘度检测出；
7.只是怠速时压力才低，一给油就正常了。这一般不是故障，因为在车辆启动时，需要有足够的油快速流入需要的零部件，正常行驶时表现出的油压更准确；
8.机油压力传感器损坏。多数车辆有高低压2个油压传感器，分别探测高、低转速的机油压力。如有损坏，需更换；
9.有异物阻塞油路。需要清洗油路。
维修实例
1.一辆桑塔纳轿车低速行驶时一切正常；当速度超过60km/h，机油压力警告灯闪亮，蜂鸣器也响起，停车重新启动，一切恢复正常，但车速一高，上述现象又会出现，经检查，是高压开关损坏。更换新开关后故障消除。
2.东北地区一客户的6辆金龙大客车(使用康明斯柴油发动机)普遍发生怠速时机油压力略低于限值的现象，后发现，客户为节省燃油，将怠速调低了，低于车辆要求的怠速转速。由于机油泵是由曲轴带动的，发动机转速降低，必然造成机油泵泵送能力下降，使得机油压力低于规定值。后将怠速调至正常水平，怠速时机油压力恢复正常。
二.车辆机油消耗过大(或烧机油)
1.发动机各密封面和油封损坏，将造成油的渗漏。一旦渗漏发生，在发动机外部就可以观察到。如排气管冒兰烟，则是油进入燃烧室被烧掉。油可以通过三个途径进入燃烧室:(1)导管与气门杆之间--二者之间发生磨损，间隙过大，在进气行程时，气门罩中的油滴就会沿间隙进入燃烧室；如发生这一故障或扩大了气门导管孔径，应选配大一号气门气门杆的进气门。(2)气门挡油圈失效，不能有效组织机油通过气门进入燃烧室。(3)活塞环与气缸壁磨损过大，油环刮油作用减弱，使机油进入燃烧室。
2.曲轴箱通风阀发生粘结而不能移动，失去控制通风量的作用，曲轴箱中过多的油蒸气便通过曲轴箱通风管进入进气管。
3.发动机漏机油，尤其需注意曲轴前后油封泄露。
4.添加了过多的机油或使用了伪劣机油滤清器。
维修实例
1.丰田(TOYOTA)3Y型发动机多处机油渗漏
一辆丰田汽车行驶10万公里，发现排气管冒兰烟，虽经多此更换曲轴密封也无济于事。经解体检查废气循环系统发现，气门摇臂罩盖内壁的进气孔和两个排气孔完全堵塞，怠速单向阀机油胶结卡死。因此引发曲轴箱内废气压力过高，高压使机油从各接合部位向外渗漏，造成机油消耗。后经疏通清洗废气循环系统并重新装配，故障根本消除。现代汽车，无论哪种型号的发动机都有完善的废气循环系统。在使用和维修时务必注意定期检查和清洗；否则，一旦堵塞，就会引起费机油，窜气等故障。
2.东北用户捷达车发动机烧机油
处理变压器短路事故，首先要通过检查、试验找出问题实质所在；其次处理过程还应注意相关问题。具体思考如下：
首先，变压器短路事故后的检查、试验。
变压器在遭受突发短路时，高低压侧都将受很大的短路电流，在断路器来不及断开的很短时间内，短路电流产生与电流平方成正比的电动力将作用于变压器的绕组，此电动力可分为辐向力和轴向力。在短路时，作用在绕组上的辐向力将使高压绕组受到张力，低压绕组受到压力。由于绕组为圆形，圆形物体受压力比受张力更容易变形，因此，低压绕组更易变形。在突发短路时产生的轴向力使绕组压缩和使高低压绕组发生轴向位移，轴向力也作用于铁芯和夹件。
因此，变压器在遭受突发短路时，最容易发生变形的是低压绕组和平衡绕组，然后是高中压绕组、铁芯和夹件。因此，变压器短路事故后的检查主要是检查绕组、铁芯、夹件以及其它部位。
一、绕组的检查与试验
由于变压器短路时，在电动力作用下，绕组同时受到压、拉、弯曲等多种力的作用，其造成的故障隐蔽性较强，也是不容易检查和修复的，所以短路故障后应重点检查绕组情况。
1.短路故障检查绕组
（1）变压器直流电阻的测量
根据变压器直流电阻的测量值来检查绕组的直流电阻不平衡率及与以往测量值相比较，能有效地考察变压器绕组受损情况。例如，某台变压器短路事故后低压侧C向直流电阻增加了约10％，由此判断绕组可能有新股情况，最后将绕组吊出检查，发现C相绕组断1股。
（2）变压器绕组电容量的测量。
绕组的电容由绕组匝间、层间及饼间电容和绕组发电容构成。此电容和绕组与铁芯及地的间隙、绕组与铁芯的间隙、绕组匝间、层间及饼间间隙有关。当绕组变形时，一般呈“S”形的弯曲，这就导致绕组对铁芯的间隙距离变小，绕组对地的电容量将变大，而且间隙越小，电容量变化越大，因此绕组的电容量可以间接地反映绕组的变形程度。
（3）吊罩后的检查。
变压器吊罩后，如果检查出变压器内部有熔化的铜渣或铝渣或高密度电缆纸的碎片，则可以判断绕组发生了较大程度的变形和断股等，另外，从绕组垫块移位或脱落、压板等位、压钉位移等也可以判断绕组的受损程度。
2、铁芯与夹件的检查。
变压器的铁芯应具有足够的机械强度。铁芯的机械强度是靠铁芯上的所有夹紧件的强度及其连接件来保证的。当绕组产生电动力时，绕组的轴向力将被夹件的反作用力抵消，如果夹件、拉板的强度小于轴向力时，夹件、拉板和绕组将受到损坏。因此，应仔细检查铁芯、夹件、拉板及其连接件的状况。
（1）检查铁芯上铁轭芯片是否有上下窜动情况。
（2）应测量穿芯螺杆与铁芯的绝缘电阻，检查穿芯螺杆外套是否受损；检查拉板、拉板连接件是否损坏。
（3）因为在变压器短路时，压板与夹件之间可能发生位移，使压板与压钉上铁轭的接地连接片拉断或过电流烧损，所以对于绕组压板，除了检查压钉、压板的受损外，还应检查绕组与压钉及上铁轭的接地连接是否可靠。
3、变压器油及气体的分析。
变压器遭受短路冲击后，在气体继电器内可能会积聚大量气体，因此在变压器事故后可以取气体继电器内的气体和对变压器内部的油进行化验分析，即可判断事故的性质。
二、变压器短路故障处理中应注意的事项
1、更换绝缘件时应保证绝缘件的性能。
处理时对所更换的绝缘件应测试其性能，且符合要求方可使用。特别对引线支架木块的绝缘应引起重视。木块在安装前应置于80℃左右的热变压器油中浸渍一段时间，以保证木块的绝缘。
2、变压器绝缘测试应在变压器注油静止24小时后进行。
由于某些受潮的绝缘件在热油浸泡较长时间后，水分会扩散到绝缘的表面，如果注油后就试验往往绝缘缺陷检查不出来。例如一台31.5MVA的110kV变压器低压侧在处理时更换了kV铜排的一块支架木块，变压器注油后试验一切正常，10kV低压侧对铁芯、夹件及地绝缘电阻减小为约1MΩ。后经吊罩检查，发现10kV铜排的支架木块绝缘非常低。因此绝缘测试应在变压器注油静止24小时后进行较为可靠。
3、铁芯回装应注意其尖角。
在回装上铁轭时，应注意铁芯芯片的尖角，并及时测量油道间绝缘，特别是要注意油道处的芯片尖角，要防止芯片搭接造成铁芯多点接地。例如一台120MVA的220kV变压器，在低压侧更换绕组回装上铁轭时，由于在回装时没有注意芯片尖角，又没有及时测量油道间绝缘，安装完毕后测量油道间绝缘为0，最后花费了较长时间才找到是由于铁芯芯片尖角短接了油道。
4、更换抗短路能力较强的绕组材料，改进结构。
变压器绕组的机械强度主要是由下面两个方面决定的：一是由绕组自身结构的因素决定的绕组机械强度；二是绕组内径侧的支撑及绕组轴向压紧结构和拉板、夹件等制作工艺所决定的机械强度。当前，大多数变压器厂家采用半硬铜线或自粘性换位导线来提高绕组的自身抗短路能力，采用质量更好的硬纸板筒或增加撑条的数量来提高绕组受径向力的能力，并采用拉板或弹簧压钉等提高绕组受轴向力的能力。作为电力变压器的技术部门，在签订变压器销售合同前的技术论证时和变压器绕组更换时，应对绕组的抗短路能力进行充分考察，并予以足够重视。
5、变压器的干燥。
由于变压器受短路冲击后一般需要较长时间进行检修，为防止变压器受潮，可以采取两种措施：
蒸汽锅炉具有工作压力大，介质温度高，运行工况复杂等特点，其事故种类呈现出多种多样形式。本文主要就缺水与满水事故进行分析，由于锅炉种类多样，本文针对的主要是蒸汽锅炉。
一、锅炉缺水事故
在锅炉运行中，锅炉水位低于最低安全水位而危及锅炉安全运行的现象，称为缺水事故。缺水事故可分为轻微缺水和严重缺水两种。如水位在最低安全水位线以下，但还能看见，或虽然已看不见水位，但对允许采用“叫水法”的锅炉进行“叫水”后水位很快出现时，属于轻微缺水。如水位已看不见，用“叫水法”也不能出现时，属于严重缺水。锅炉缺水事故，如果处理不当，会造成设备严重损坏，如果在锅炉严重缺水的情况下进水，就会导致锅炉爆炸。这是因为锅炉缺水后，一方面钢板烧而过热，甚至烧红，使强度大为下降，另一方面由于过热后的钢板温度与给水的温度相差极为悬殊，钢板先接触水的部位因遇冷急剧收缩而龟裂，在蒸汽压力的作用下，龟裂处随即撕成大的破口，汽水从破口喷射出来，即造成爆炸事故。
1.锅炉缺水的现象:
(1)水位低于最低安全水位线，或看不见水位，水位表玻璃管(板)上呈白色；(2)双色水位计呈全部气相指示颜色；(3)高低水位警报器发生低水位警报信号；(4)低水位联锁装置使送风机、引风机、炉排减速器电机停止运行；(5)过热器汽温急剧上升，高于正常出口汽温；(6)锅炉排烟温度升高；(7)给水流量小于蒸汽流量，如若因炉管或省煤器管破裂造成缺水时，则出现相反现象；(8)缺水严重时，可嗅到焦味；(9)缺水严重时，从炉门可见到烧红的水冷壁管；(10)缺水严重时，炉管可能破裂，这时可昕到有爆破声，蒸汽和烟气将从炉门、看火门处喷出。
2.锅炉缺水的原因
(1)司炉人员疏忽大意，对水位监视不够；(2)司炉人员或维修人员冲洗水位表或维修水位表时，误将汽、水旋塞关闭，造成假水位；(3)司炉人员冲洗水位表不及时，造成假水位；(4)给水设备发生故障，给水自动调节器失灵或水源中断，停止供水；(5)给水管路设计不合理；(6)给水管道被污垢堵塞或破裂；给水系统的阀门关闭或损坏；(7)排污阀泄漏或忘记关闭；(8)炉管或过热器管、省煤器管破裂；(9)高低水位报警器失灵，不发出铃声和光信号。
3.锅炉缺水的处理
当锅炉水位表见不到水位时，首先用冲洗水位表的方法判断缺水还是满水。如果判断为缺水，对于水位表的水连管低于最高火界的锅炉，应立即紧急停炉，降低炉膛温度，关闭主汽阀和给水阀。对于水容量较大，并且水连管高于锅炉最高火界的锅炉，可用“叫水”法判断缺水严重程度，以便采取相应措施。
通过“叫水”判断缺水不严重时，可以继续向锅炉给水，恢复正常水位后，可启动燃烧设备逐渐升温、升压投入运行。
通过“叫水”判为严重缺水时，必须紧急停炉，严禁盲目向锅炉给水。决不允许有侥幸心理，企图掩盖造成锅炉缺水的责任而盲目给水。这种错误的做法往往酿成大祸，扩大事故，甚至造成锅炉爆炸而炉毁人亡。
“叫水”的方法是:(1)开启水位表的放水旋塞。(2)关闭汽旋塞。(3)关闭水旋塞。(4)再关闭放水旋塞。(5)然后开启水旋塞，看是否有水从水连管冲出。如有水冲出，则是轻微缺水；如无水位出现，证明是严重缺水。“叫水”过程可反复几次但不得拖延太久，以免扩大事故。
二、锅炉满水事故
在锅炉运行中，锅炉水位高于最高安全水位而危及锅炉安全运行的现象，称为满水事故。满水事故可分为轻微满水和严重满水两种。如水位超过最高许可水位线，但低于水位表的上部可见边缘，或水位虽超过水位表的上部可见边缘，但在开启水位表的放水旋塞后，能很快见到水位下降时，均属于轻微满水。如水位超过水位表的上部可见边缘，当打开放水旋塞后，在水位表内看不到水位下降时，属于严重满水。
发生满水与缺水事故时，在水位表内几乎都看不见水位，但满水事故可从水位表放水管放出炉水，而缺水事故不能从水位表放水管放出炉水。锅炉满水事故的危害，主要是造成蒸汽大量带水，从而可能使蒸汽管道发生水锤现象，降低蒸汽品质，影响正常供汽，严重时会使过热器管积垢，损坏用汽设备。
1.锅炉满水的现象
(1)水位高于最高许可线，或看不见水位，水位表玻璃管(板)内颜色发暗；(2)双色水位计呈全部水相指示颜色；(3)高低水位警报器发生高水位警报信号；(4)过热蒸汽温度明显下降；(5)给水流量不正常地大于蒸汽流量；(6)分汽缸大量存水，疏水器剧烈动作；(7)严重时蒸汽大量带水，含盐量增加，蒸汽管道内发生水锤声，连接法兰处向外冒汽滴水。
2.锅炉满水的原因
(1)司炉人员疏忽大意，对水位监视不够，判断与操作错误，或违反岗位责任制，擅离职守；(2)水位表安装位置不合理；(3)汽水连管堵塞，形成假水位；(4)水位表的放水旋塞漏水，造成水位表中水位显示低于实际水位，形成假水位；(5)水位表的照明不良，看不清水位表。双色水位计失灵，颜色显示错误；(6)给水自动调节器失灵，司炉人员不注意监视水位，而依赖自动调节器；(7)高低水位报警珞朱灵，不发出铃声和光信号；(8)给水压力突然增加，进水速度加快，司炉人员疏忽未发现。
3.锅炉满水的处理
(1)冲洗水位表，检查是否有假水位，确定是轻微满水还是严重满水。
基于粗糙集(RoughSet，RS)优化的信息融合故障诊断方法是依据粗糙集理论本身具有严谨的内在逻辑关系，无需对预处理信息进行经验或知识积累，是处理模糊性和不精确性问题的较为理想的数学工具。因而利用粗糙集理论对电力变压器故障系统大量数据进行前期处理，能够在保留关键信息的前提下对故障数据进行最大限度的约简，既去除了大量冗余信息，缩减了故障信息的规模，又保证了变压器故障诊断数据的客观性和精确性。再将粗糙集约简后的变压器故障数据用于信息融合技术中，通过Dempster-Shafer证据理论(D-S证据理论)方法进行数据融合，利用证据理论实现对非精确信息的正确推理，解决了信息融合数据的组合爆炸问题，从而得到精确的诊断结果。其故障诊断系统框图如图1所示。通过仿真验证了以粗糙集为工具、以信息融合理论为基础，可以有效地实现对油浸式电力变压器故障信息的检测与隔离。因此，粗糙集和信息融合相结合的电力变压器故障诊断方法相比于其他的故障诊断方法具有非常明显的优势。
2粗糙集理论的决策表约简法
2.1样本数据的选取依据样本数据的选取原则，通过收集华北电网虹桥220kV变电站多台油浸式电力变压器的历史故障数据，共得到近百个样本，选择其中比较有代表性的6个样本整理成原始样本决策表，如表1所示，诊断结果对应的实际故障类型为：1、无故障；2、低能放电；3、高能放电；4、中低温过热；5、高温过热。
2.2决策表的约简粗糙集理论的核心思想实质上是在保持其分类能力不变的情况下，通过知识约简，导出问题的分类或决策规则。若用粗糙集理论处理决策表时，则要求决策表中的各值均用离散值表示。本文先利用等频率划分离散法对原始决策数据进行离散化，再由粗糙集约简法进行故障数据的约简，等频率划分离散法是根据给定的参数将这个属性的取值从小到大进行排列，最后平均划分为k段，即得到断点集。其中以C2H2/C2H4为例，经等频离散化后的结果如表2所示。然后再进行样本数据的约简，其结果见表3。表3中，0表示C2H2/C2H4的属性值落在区间{[0.000，0.002]}中，1表示其属性值落在区间{[0.002，0.005]、[0.005，0.007]、[0.007，0.008]、[0.008，0.051]、[0.051，0.211]}中，2表示其属性值落在区间{[0.211，1.131]，[1.131，1.165]、[1.165，1.210]、[1.210，1.343]}中。其他的输入特征矢量的离散化和约简形式同上，在此不一一列出。其中在对12种故障样本气体含量的比值各自实现条件属性的约简后，若删除第K个条件属性时的决策属性与未删除前的决策属性没有什么不同，则说明该条件属性可以省略；反之，该条件属性则不可省略。以此方法对这12个条件属性再进行约简，其形成的最终决策表如表4所示，约简后的故障特征属性由原始决策表中的12个减少为现在的5个，决策表规模大大减小，为下一步的PNN网络训练作好了优化工作。
3信息融合的故障诊断
D-S证据理论可以用来融合来自多信息源的相容命题，并对这些相容命题的交集(合取)命题所对应的基本信任分配函数赋值。相容命题是指命题之间有非空交集存在[7]。
4诊断结果判定
本实验将收集到的油浸式电力变压器的100组数据作为原始样本，运用以下两种方法进行故障诊断：(1)直接采用D-S证据理论算法进行信息融合；(2)采用经RS优化后的信息融合技术进行故障诊断。先以低能放电故障类型为例，对比两种方法的融合诊断结果，如表5所示，m1(f1)与m1(f2)值相近，仅从D-S证据理论融合结果不能分离出故障传类型，这是由于直接采集到的变压器原始故障数据中存在大量信息，易造成信息融合爆炸问题。而经RS优化后的D-S融合结果中，m(f2)最大，即该测量数据偏离正常值的程度也是最大的，充分利用粗糙集理论约简大量冗余和互补信息，并且保证关键信息不丢失，因而可以正确分离出变压器故障类型。另外，单一D-S证据理论融合结果经3次融合仍不能诊断出故障类型，RS优化后D-S融合结果一次融合后即可正确诊断出故障类型，可大大提高故障诊断系统的快速性。将上述的100组样本数据通过这两种方法进行故障诊断的结果整理成如下的直观的状态图。（1）单一信息融合技术的故障诊断结果信息融合故障诊断结果如图2所示，圆圈所对应的数值表示该样本经诊断后的故障类型序号，星号所对应的数值表示该样本的实际故障类型序号。诊断误差图中的误差值0表示诊断后的故障类型序号与实际故障类型序号相同，诊断结果正确；误差值2、-3表示诊断后的故障序号与实际故障序号的差值，诊断结果不正确。最后经过仿真发现诊断结果中有21个故障类型与样本实际故障类型不一样，其故障诊断准确率为79%。（2）RS优化的信息融合故障诊断结果粗糙集优化的信息融合诊断结果如图3所示，最后经过仿真发现诊断结果中只有3个故障类型与样本实际故障类型不一样，其故障诊断准确率为97%。可见，基于粗糙集优化的信息融合的电力变压器故障诊断准确率比单一信息融合技术的准确率要高，其方法应用于变压器故障诊断中，可以去除大量冗余信息，简化故障诊断系统的规模，且大大提高了故障诊断的准确性和快速性。
Abstract: this paper introduces the network fault diagnosis of the significance and all kinds of fault diagnosis methods, and the current power grid failure diagnosis direction was studied, and prospected.
Keywords: power grid failure diagnosis; Fault diagnosis method; looking
中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号
1引言
我国电力正处于一个高速发展的时期，电力系统的迅速发展、受端负荷的持续增长、跨区域联网规模的扩大、电力工业市场化改革以及生态环境的约束使电网结构和运行方式日趋复，使电网状态趋近其运行极限，系统运行的不稳定因素增多，种种情况导致因偶发故障引发大规模停电风险的概率增高。电网是国民经济发展的大动脉，一旦发生大面积停电[1]，后果不堪设想。客观上讲，电力系统作为一个庞大的、高度复杂的动态系统，常处于不同的扰动之中，故障的发生又往往是无法完全避免的，这些问题给电网故障诊断提出了新的挑战。随着我国电力工业的发展，故障诊断研究具有很大的现实意义和实用价值[2]。
2 电网故障诊断方法研究
电力系统故障诊断是根据事发环境下各类信息进行故障识别的过程。电力系统发展使得电网的规模越来越大，结构越来越复杂，电网发生故障关系到电力系统安全稳定运行的重要问题。为了适应各种简单和复杂事故情况下故障的快速、准确识别，需要电网故障诊断系统进行决策参考。因此，从20世纪80年代起国内外专家学者们进行了大量的研究工作，提出了多种故障诊断技术和方法[3]，主要有专家系统、人工神经网络、优化技术、Petri网络、粗糙集理论、模糊集理论、贝叶斯网络、基于电网潮流分布特征法和信息理论法。下面分别介绍这几种应用在电网故障诊断的研究发展状况。
2.1专家系统法
专家系统是发展最早，也是比较成熟的一种人工智能技术。它利用计算机技术将相关专业领域的理论知识和专家的经验知识融合在一起，通过数据库、知识库、推理机、人机接口、解释程序和知识获取程序的有机连接，达到具备解决专业领域问题的能力。
70年代初期专家系统就被引入到电网故障诊断研究领域。其在电网故障诊断[4]中的典型应用是基于产生式规则的系统，即把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库，进而根据报警信息对知识库进行推理，获得故障诊断的结论，具有直观性、实时性和有效性；能够在一定程度上解决不确定性问题；能够给出符合人类语言习惯的结论并具有相应的解释能力等优点。但是不可避免在实际应用中存在一些缺陷：知识获取瓶颈、系统维护难、容错能力差等问题。现在多是将专家系统与其他方法结合起来进行故障诊断。
2.2 人工神经网络
人工神经网络是通过模拟人类的神经系统来处理信息过程的一种人工智能技术。它具有并行处理、非线性映射、联想记忆能力和在线学习能力等特点，在电力系统和其他领域中都有着广泛的应用。
电网中不同的故障组合模式会产生不同的故障信息组合模式，可以将故障诊断问题视为模式识别问题，采用人工神经网络进行处理。为此需要建立比较完全的训练样本，用预选事故集作为输入，故障信息集作为监督输出，对神经网络进行训练。文献[5]较早将BP(误差反向传播)神经网络应用于电力系统故障诊断，但该方法存在训练速度慢的缺点。径向基函数（RBF）神经网络具有任意函数逼近能力，且学习速度更快，因此文献[6]提出用新型神经网络解决故障诊断问题。与专家系统诊断方法相比, 神经网络故障诊断方法可避免专业知识和专家启发性知识的形成、表达及管理等繁琐工作。同时, 如何保证训练神经网络所用的样本库的完全性、提高训练速度和收敛性，仍是神经网络需要重点解决的问题。
2.3 优化技术
随着计算机技术和计算数学的发展，国内外学者提出了多种优化算法，采用优化算法进行电网的故障诊断是一种新的思路。采用优化算法需要根据电网故障的特点设定假想事故集的目标函数或适应度函数，各种优化算法根据适应度值对假想事故集进行更新，直至搜索到适应度最大的假想事故集,以作为最终故障诊断的结果。其实质是将故障诊断问题转化为无约束的一整数规划问题进行寻优处理。目前研究得较多的是遗传算法、禁忌搜索、模拟退火等算法等等。
2.4 Petri网
Petri网是数学家C.A.Petri于1960-1965年提出的一种通用的数学模型，可用图形表示，并用矩阵运算进行严格的数学描述。Petri网既可用位置节点（Place）和变迁节点（Transition）对系统进行静态的结构分析，又可以通过节点上的令牌（Token）进行动态的行为分析，可用于描述电网故障及切除的离散事件动态行为。
Petri网作为一种简洁、高效的形式化语言，在故障诊断领域有着巨大的潜力。但另一方面，在对大规模或复杂性网络进行网建模时，可能出现状态组合爆炸的情况,，而且Petri网容错能力较差，不易识别错误信息。为此还需研究对网进行化简和分解的归纳分析技术,或考虑采用更高级的有色网。
2.5粗糙集理论
粗糙集理论是一种新的研究不完整、不确定且不精确信息的表达、学习和归纳的数学工具。它建立在分类机制的基础之上，将分类理解为等价关系， 用这些等价关系对特定空间进行划分，提取出组涵的“知识”，知识约简是粗糙集理论的核心内容之一。
文献[7]根据电网故障信息中的冗余性，利用粗糙集理论对不同故障模式所对应的警报信息组合进行化简，识别出必不可少的警报信息，在决策表中剔除可有可无的警报信息，以便从样本数据中提炼出简洁、高效、具有一定容错能力的规则知识库。粗糙集理论用于电网故障诊断的缺点是有些先验信息不能得以有效利用, 且电网规模过大时, 决策表的形成也会比较困难。
2.6 模糊集理论
模糊集理论是在模糊集合理论的基础上发展起来的，它采用模糊隶属度的概念来描述不精确、不确定的对象，并采用近似推理规则，使专家知识得以有效表达，且具有很强的容错能力。
综上可看出，模糊集理论比较适合用来处理电网故障诊断中继电保护动作的不确定性和故障信息的不完备性。文献[8]不仅引人了保护和断路器的动作信息，而且按额定值将遥测量进行模糊化用于故障诊断，为故障诊断的多信息融合提供了新的思路。采用模糊集理论进行电网故障诊断也存在一些问题：像隶属度函数的选择无明确的标准、可维护性较差等。所以在电网故障诊断领域中，模糊集理论通常与其他诊断方法相结合，互相渗透、取长补短。
2.7贝叶斯网络
贝叶斯网络是基于图论和严格的概率理论的一种不确定性知识表达和推理模型。目前贝叶斯网的理论研究主要集中在其网络的构造、学习、推理和应用等几个方面。它将因果知识和先验概率信息有机结合，使用概率理论来处理不同知识成分之间因条件相关而产生的不确定性，同时它能够有效的进行多源信息的表达和融合。
基于贝叶斯网络及其改进方法的电网故障诊断方法[9]能针对电网故障中存在的信息不完备和不确定性问题，建立完备和不完备信息下的贝叶斯网络模型进行故障诊断，但该方法需要先验概率信息，给出的亦是故障概率，而且贝叶斯的训练复杂，从理论上讲，它是一个NP-complete问题，也就是说，对于现在的计算机是不可计算的。但是，对于某些应用，这个训练过程可以简化，并在计算上实现。
2.8 基于电网潮流分布特征法
基于电网潮流分布特征法[10]立足故障前后电网潮流分布特征的变化，借助支路开断分布因子，智能选择量测支路和量测数据,在线预生成故障模式库，供不断提取的潮流分布特征模式进行匹配，具有快速、准确、自适应智能诊断的特性。
此方法能自适应跟踪电网运行方式并动态选择量测对象和量测数据，在线分析电网潮流分布特征与网络结构变化的关系，以提取潮流分布特征与故障模式库中模式进行匹配来实现电网故障的在线诊断。文[10]中算例表明，此方法准确高效，具有在线自适应智能诊断的功能，有助于提高把握网络事态和正确应对事故的能力。
2.9 信息理论法
信息理论由Shannon于1948年首先提出，它从概率论出发,建立了信息熵、互信息等概念，比较科学地解决了概率信息的测度问题。目前，信息的统计定义已扩展到能够对非统计意义的信息予以度量。从信息理论的角度看，电网故障诊断还可视为一个多信息融合[11]的过程。如何将保护和断路器的动作信息、遥测量信息、录波信息、历史统计信息及专家经验信息等多种信息加以有效综合利用，这些难题将来也许可借鉴多信息融合技术中的信号处理、参数优化、统计和模式识别等方法加以解决。
3.结论
本文介绍了电网故障诊断的意义及其各种故障诊断方法的研究状况，为以后研究电网故障诊断的学者们奠定了一定的基础，具有现实的意义。
4.电网故障方法研究展望
电力系统是一个分布式的高维数、高度非线性的动态系统，而且有一系列比较特殊的物理特点，受其影响，电网的故障诊断也有一些比较突出的难点。目前，电网发生故障时候，故障信息反应为电气量、继电保护和开关量的异常变化。而事实表明：依靠单一信息往往不能满足诊断的性能要求，多源信息的异构特性，加上诊断中的不确定性，使综合利用多源信息以及信息融合非常困难，目前这方面的理论研究也还远远不够，所以信息融合技术方法研究是以后研究的方向。
参考文献：
李春艳,陈洲,肖孟金等.西欧“11.4”大停电分析及对华中电网的启示[J].高电压技术, 2008,34(1):163-167.
郭创新,朱传柏,曹一家,等.电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势[J].电力系统自动化,2006,30(8):98-103.
陈玉林,陈允平,孙金莉等.电网故障诊断方法综述[J].中国电力,2006,39(5):27-31.
Angeli C.Online expert systems for fault diagnosis in technical processes[J].Expert Systems,2008(3):115-132.
CHEN E.Application of neural network computing in intelligent alarm processing[A].Power industry Computer Application Conference[C].Seattle,USA:IEEE,1989.246-251.
刘志远,吕剑虹,陈来九.新型RBF神经网络及在热工过程建模中的应用[J]. 2002,22( 9):118-122.
刘育名,周全,唐捷,等.粗糙集理论提取配电网故障诊断规则的方法[J].高电压技术, 2006,32(8):97-99.
周明,任建文,李庚银等.基于模糊推理的分布式电力系统故障诊断专家系统[J].电力系统自动化,2001,25(24):33-36.
吴欣,郭创新,曹一家.基于贝叶斯网络及信息时序属性的电力系统故障诊断方法[J].中国电机工程学报,2005,25(13):14-16.
陈彬,于继来.基于电网潮流分布特征的在线故障智能诊断[J].电力系统自动
0 引言
随着我国电力工业和电力系统的快速发展，对发电厂、变电站的安全、经济运行要求越来越高。另外，因电子、计算机和通信系统的快速发展，也使得发电厂、变电站监控系统的自动化水平不断提高。微机继电保护和安全自动装置也成为了电网安全稳定运行和可靠供电的重要保障。
1 继电保护发展现状
上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在20世纪70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产和应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。免费论文，维护。我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全且工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。
2继电保护的维护管理
2.1 微机保护装置要采取电磁干扰防护措施
变电站改造中，电磁型保护更换成微机型保护时，必须采取防电磁干扰的技术措施，即严格执行微机保护装置的安装条件，安装带有屏蔽层的电缆，而且两端的屏蔽层必须接地。防止由于线路较长，一端接地时，另一端会由于电磁干扰产生电压、电流，造成微机保护的拒动或误动。为减少保护装置故障和错误出现的几率，微机保护装置必须优化设计、合理制造工艺以及元、器件的高质量。同时还要采用屏蔽和隔离等技术来保证装置的可靠性，从而提高抗干扰的能力。
2.2 微机保护装置的接地要严格按规定执行
微机保护装置内部是电子电路，容易受到强电场、强磁场的十扰，外壳的接地屏蔽有利于改善微机保护装置的运行环境；微机保护提高可靠性，应以抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干扰能力入手，并运用自动检测技术及容错设计来保证微机保护装置的可靠性；容错即容忍错误，即使出现局部错误也不会导致保护装置的误动或拒动。免费论文，维护。容错设计则是利用冗余的设备在线运行，以保证保护装置的不间断运行。采用容错技术设计是为了换取常规设计所不能得到的高可靠性，确保微机保护装置的可靠运行。
2.3 防误措施
微机保护的一些定值设定以及重要参数修改在硬件设计上设置操作锁，操作时必须正确输入操作员的密码和监护人的密码时，方可进行正常操作，并将操作人和监护人的姓名等信息予以记录和保存。
2.4 继电保护装置的日常维护
（1）当班运行人员定时对继电保护装里进行巡视和检查，对运行情况要做好运行记录。
（2）建立岗位责任制，做到人人有岗，每岗有人。
（3）做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注惫与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。
（4）对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次。
（5）每月对微机保护的打印机进行检查并打印。免费论文，维护。
3 继电保护故障处理要点
继电保护工作是一项技术性很强的工作。如果只想学会对设备的调试并不难,只要经过一段时间的培训,按照调试大纲依次进行就可实现。而一旦出现异常现象,想处理它并非易事。它要求工作人员有扎实的理论基础,更要有解决处理故障的有效方法。一个合适的方法,在工作中能帮你少走弯路,提高效率。可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障处理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去处理故障,体现技术水平,成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。下面是常用的几种故障处理方法。
3.1 直观法
处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。
3.2 掉换法
用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。免费论文，维护。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。
如一条110 kV旁路L FP-941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。
3.3 逐项拆除法
将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再依次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法，根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3秒，当切除某一回路故障消失，则说明故障就在该回路之内，再进一步运用拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，或二次交流电压互串等，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。免费论文，维护。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上，则可通过各块插件的拔插排查，并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。免费论文，维护。
4 结语
继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障，目前已经得到了广泛的应用，随着科学技术的不断进步，继电保护技术日益呈现出向微机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋势。
参考文献：
[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京:人民邮电出版社.
引言
遗传算法GA（GeneticAlgorithms）模拟了达尔文的“适者生存，优胜劣汰”的自然进化论与孟德尔的遗传变异理论是由Michigan大学Holland教授1975年在他的专著AdaptationinNaturalandArtificial首次提出。其基本流程如图1。遗传算法（GA）与传统算法有很多不同之处，主要体现在GA适应性强，其使用的算子是随机的，如交叉、变异和繁殖等算子不受确定性规则的控制。但这种搜索也不是盲目的，而是向全局最优解方向前进。直接使用适值函数进行适值计算，而不需要求优化函数的导数，使一些不可求导的优化函数也可用GA优化；GA具有较强的鲁棒性，它能同时搜索解空间的多个点，从而使之收敛于全局最优解，而不至于陷入局部最优解；另外它还具有智能性和并行性，利用遗传算法的方法，可以解决那些结构尚无人能理解的复杂问题。它已广泛应用于函数优化、组合优化、模式识别和信号处理等领域，在处理复杂优化问题时遗传算法显示了巨大潜力，在实际工程应用中取得了巨大成功。由于上述特点，建立合理的模型，可以将GA用于设备的状态监测和故障诊断之中。本文把近年来的有关GA用于故障诊断的文献进行分析、归纳，总结出GA在故障诊断中的具体应用。
GA用于故障诊断从目前来看，有直接应用于故障诊断之中，主要用于提取特征向量，为诊断的后续处理作准备。有和其他的诊断方法相结合，研究得较多。
一、利用遗传算法提取、优化特征参数
机械故障诊断是一个典型的模式分类问题。在诊断实践中，由于诊断对象的复杂性，故障特征和故障类别的对应关系不甚明了，人们提出了大量的原始特征以进行故障识别。但由于特征向量之间存在一定的关联性，且特征向量对不同故障的敏感程度不同，这对设备诊断的效率和准确率有重要的影响。要对这些特征向量进行优化，使它们能够适应实际需要。
史东锋等对回转机械故障诊断中3类由同步振动引起的故障来分析，应用遗传算法，染色体采用二进制编码方式，以样本类内、类间的距离判据为适应值函数，进行特征选择，高效地剔除原始特征集的冗余特性，提高故障的识别精度。而用常规方法对得到的23个特征量进行分类，由于起高度的冗余性，很难取得理想的分类效果。
二、遗传算法与人工神经网络（ANN）的结合应用
人工神经网络以其强有力的学习和并行处理能力为故障诊断提供了全新的理论方法和实现手段。神经网络通过对经验样本的学习，将知识以权值和阈值的形式存储在网络中。网络的输入是被诊断对象的征兆即特征值，输出则表示发生故障的可能性。神经网络是以神经元为信息处理的基本单元，以神经元间的连接弧为信息通道，多个神经元联结而成的网络结构。神经网络以其独特的联想、记忆和学习功能在机械设备故障诊断领域受到广泛关注，其中研究较多的是BP神经网络及其改进算法。
三、遗传算法与模糊集理论的结合应用
模糊集理论是一种新的数据分析和处理方法，使用模糊集理论可以对决策表进行简化，去除冗余属性。故障模糊诊断的基本原理是利用模糊变换的原理、最大隶属度和阈值原则，根据各故障的原因与征兆之间不同程度的因果关系，在综合考虑所有征兆基础上来诊断旋转机械振动故障的可能原因。将模糊集理论应用到解决旋转机械故障诊断问题时，要计算旋转机械振动故障数据库中的频域征兆，使用模糊集理论对其进行约简，根据约简的结果生成规则。利用得到的规则对故障样例进行诊断。
四、遗传算法与小波理论的结合应用
0 引言
随着电力系统日趋大型化，电网故障日趋复杂化，所以在电力中故障是系统不可避免的。一旦发生故障，如何快速诊断故障类型，防止事故扩大非常重要。如果故障不能及时有效地控制和处理，将可能造成系统稳定破坏、电网瓦解、重大设备损坏和大面积停电，直接影响到用户的切实利益，甚至影响社会大生产的顺利进行。为了保证电力生产的安全性，保证电能供应的可靠性和连续性，在输配电网发生故障时，需要可靠的电网故障诊断系统为工作人员迅速进行诊断和处理提供决策参考。
目前国内外用于电网故障诊断的技术包括：遗传算法，专家系统，Petri网络等。
遗传算法从优化的角度出发基本上可以解决故障诊断问题，尤其是在复杂故障或存在保护、断路器拒动、误动的情况下，能够给出全局最优或局部最优的多个可能的诊断结果。但遗传算法存在的主要“瓶颈”是如何建立合理的电网故障诊断数学模型。专家系统的典型缺点为学习能力差、容错性差及诊断速度偏慢。Petri网络用于建模的时间较长，随着设备的增加和网络的扩大，存在着较大的问题，同时针对现场普遍存在的保护、断路器误动拒动及由于通信线路故障引起的故障信息畸变，Petri网络需要提高其容错能力和处理电网拓扑的改变。
本文主要采用贝叶斯网络进行诊断。贝叶斯网络是一种不确定性的因果关系关联模型、具有强大的不确定性问题处理能力，同时它能有效的进行多源的信息表达与融合，是一种基于网络结构的有向图解描述。贝叶斯网络的以上的特性与故障诊断问题的要求内在一致，故贝叶斯网络也可以应用于不同领域的故障诊断。在电网故障诊断中，贝叶斯网络具有很多独有的特性和优点，基于贝叶斯网络的故障诊断方法，是对贝叶斯公式本身的改进，在处理不完备信息时，提出了采用证据的不确定性推理和比较异常事件数两种方法，减少了计算量，提高了算法的实用性。
1 贝叶斯网络方法概述
贝叶斯网络是一种对概率关系的有向图解描述，它提供了一种将知识直觉地图解可视化的方法。一个贝叶斯网络是一个有向无循环图（DAG），它的节点用随机变量标识，弧代表影响概率，用条件概率标识。一个简单的贝叶斯网络如图1所示。
图1 一种简单的贝叶斯网络
在网络中，定性信息通过网络的拓扑结构表达，定量信息通过节点的联合概率密度表示。其数学描述为：若论域U={x1，x2，…，xn}，其中，x1，x2，…xn对应于网络中各节点，则联合概率P（x1，x2，…，xn）为：
P（U）=P（x1，x2，…，xn）
式中P（x）为xi父节点的集合。
对一具有m个基本事件{xi1}，{xi2}，…，{xim}的随机变量xi，假设已取得除xi外所有与其相关变量的观察结果V=（x1，…，xi-1，xi+1，…，xn），则其条件概率为：
贝叶斯网络模型能表示变量集合的联合概率分布，并能分析大量变量之间的相互关系，利用贝叶斯网络方法，可以完成预测，分类和诊断等任务。
2 基于贝叶斯网络的故障诊断方法
由于贝叶斯网络是一种不确定性因果关系关联模型，具有强大的不确定性问题处理能力，它的特性和故障诊断中要求解决因不确定性和不完备故障信息带来的故障诊断困难的要求内在一致，因此本文提出运用贝叶斯网络对电网故障进行诊断的方法。根据电力系统的物理拓扑结构和保护装置的动作原理，分别建立系统中元件的故障诊断贝叶斯网络模型，实现故障诊断的分布式处理。
2.1 电网故障类型及粗糙集约简
常见的电网故障主要是短路故障，短路故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路故障、三相对称短路故障。电网在发生各种短路故障时，电流和阻抗也不断变化。当电力系统发生不对称故障时，三相阻抗不同，三相电压和电流的有效值不同，相与相间的相位差也不相等。对于这样的不对称三相系统就不能只分析其中一相，通常是用对称分量法，将一组不对称三相系统分解为正序、负序、零序三组对称的三相系统，来分析不对称故障问题。
粗糙集理论是研究不完整数据及不精确知识的表达、学习、归纳的一套方法，能在保留关键信息的前提下对知识进行处理，并求得知识的最小表达。本文选用粗糙集理论对故障信息量进行约简，选取平均互信息最小的组合作为最佳属性约简组合。
2.2 基于贝叶斯网络电网故障诊断模型
本文根据故障信息判定故障类型。提取故障时的信息量，运用粗糙集进行约简，约简后的故障类型对应着一个贝叶斯网络，网络的输入是决策表的条件属性，输出是决策表的决策属性，综上，本文是一种基于粗糙集与贝叶斯网络相融合的电网故障类型诊断网络模型，其网络结构如图所示。
图2 贝叶斯网络模型图
2.3 基于贝叶斯网络的电网故障类型诊断方法
本文用粗糙集进行知识挖掘，以便在故障发生后能迅速判别出故障区域及故障元件。
基于贝叶斯网络的电网故障类型诊断过程如下：
（1）将获取的故障信息作为条件属性，故障类型作为决策属性，形成故障类型决策表。
（2）运用粗糙集对故障类型决策表进行知识挖掘，删除冗余属性，实行属性优选，消除不一致性的噪声，进行对象约简，形成故障类型简化决策表。
基于贝叶斯网络的电网故障诊断方法流程如图3所示：
图3 电网故障诊断流程
3 结论
本文通过对常见电网短路故障进行分析，提出了一种基于粗糙集理论和贝叶斯网络相结合进行电网故障诊断的方法，能够优势互补。
（1）先利用粗糙集的属性约简，分析故障信息的冗余性，在保证分类能力不变的情况下，化简故障信息，然后利用贝叶斯网络及推理得出诊断结果，可以提高系统在缺失关键警报信息情况下的容错性；
（2）利用贝叶斯网络进行诊断推理，可以提高诊断速度，克服单独使用粗糙集诊断速度较慢的缺点。
通过仿真实验表明，该方法能在一定程度上提高系统的容错性，诊断速度快，可靠性高，具有很好的实用性。
【参考文献】
[1]聂倩雯.基于关联规则数据挖掘和扩展贝叶斯网络的电网故障诊断方法研究[D].成都：西南交通大学，2010.
[2]张耀天，何正友，赵静，等.基于粗糙集理论和朴素贝叶斯网络的电网故障诊断方法[J].电网技术，2007，31（1）：37-43.
[3]基于粗糙集和朴素贝叶斯的电网故障诊断方法研究[D].成都：西南交通大学，2007.
高低压设备出现故障会严重影响企业的正常运作，对工作进度产生影响，还可能造成严重的财产损失，影响国家经济的长足发展和进步。因此，在日常的生产经营中要注意对高低压配电设备的安全保障，在设计安装高低压配电设备时注意设备的质量和安全性能，保障供电畅通和运作正常。
1 高低压配电设备电路故障原因
1.1 预警监管问题
高低压配电设备大多经由人力进行安装检测，因而缺乏有效的预警监管措施是设备故障的重要原因之一。由于相关工作人员处理故障的措施不当，对高低压配电设备造成不必要的破坏和损耗，容易造成设备故障，影响企业生产运作的供电，造成经济损失。在日常的维修检测工作中，检测人员由于预警监管缺乏有效的措施，检查维护工作流于形式，起不到预警保障的作用。
1.2 变电设备自身出现故障或损耗
配电设备的质量和实用价值也是设备出现故障的重要原因，设备自身的原因常涉及电器元件的合理装配、电路的正确分析设计以及电路原理的设计使用。其中，高压配电设备主要采用真空高压断路器，真空断路器由许多电器原件构成，每一部分的故障都会影响断路器的正常使用。因环境变化造成分合闸的弹跳性不同，影响了分合闸对电路开断的控制，造成电路的供电故障。真空泡中的真空环境不纯，出现与外界环境的联通，会造成潜在的安全威胁。真空断路器的分闸出现故障，会造成故障时的电路保护机制无法正常运作，导致潜在的用电危险。在事故发生时而低压设备主要采用两路供电的方式供电，用电高峰时，两台变压器同时运行，容易造成电路故障，影响供电工作的正常开展。
1.3 故障相关的资料文件缺乏
对高低压配电设备的妥善处理或处理失误案例都能为日后的工作提供一定的借鉴和帮助，因此每次故障情况的相关资料和文件是配电工作人员应当妥善保管和研究的重要资料。主要的资料包括接线图、电路图和设备故障说明书。对相关的资料加以分析研究，能有效提高工作人员分析故障原因、处理故障问题的能力。但在实际的高低压配电设备故障分析处理工作中，大多数工作人员都没有对故障原因和维护措施进行总结讨论，总结后的资料也没有进行妥善保管，因此造成了面对问题时无所适从，无法对相关的故障原因进行统筹分析和处理。
2 高低压配电设备故障的解决方法
2.1 明确电路元件的配置
高低压配电的相关工作人员要掌握与配电器相关的知识技能，对各种类型的配电器具备分辨的能力，并了解配电器设备的相关使用特点，并对电路图进行解读和分析，明确电路元件的配置和电路连接的先后顺序，防止电路安装中出现问题。高低压配电器设备的相关工作者在工作中自觉进行学习和知识体系的更新，对配电器维修检查中出现的问题进行总结分析，并定期组织疑难案例的分析讨论，增强对配电器故障的分析处理能力。工作人员在借鉴成功案例的同时，进行分析思考，观察设备的运行规律，找到更加通用的处理方式，并在企业或行业内部进行推广。
2.2 定期进行高低压配电设备进行检测
高低压配电设备可能因为自身的问题产生故障，因此，日常的检修工作是处理高低压配电器故障的重要环节。电路老化会影响电气设备的使用，因此在日常工作中需要定期组织工作人员对使用时间较长、使用频率较高的配电设备进行检修处理，并对老化电路的处理做出合理预测和分析，对电路故障进行早期预防工作。并在高低压配电器安装前后对电路图进行仔细的分析和研究，确保电路的畅通和合理，防止出现电路故障影响高低压配电器的使用，造成资源的浪费。对电路检修中出现的问题及时进行报备处理，并将问题出现的原因和时间以及处理措施进行详细的记录，减少此类问题出现和发生的可能性。维修人员要掌握具体的问题处理的方法和技巧，并对相关元件的使用期限和使用特点有具体的针对化的了解，在检修过程中多思考、多借鉴，及时发现潜在的问题。
2.3 妥善处理配电器维修的相关资料和记录
高低压配电器的维护和维修记录是高低压配电器工作者开展工作的借鉴和参考，能够为工作者的实际工作提供有效的帮助。因此，相关工作者需要妥善处理配电器故障分析与处理的相关资料，进行定期研究和保管检查。在维修工作完成后，组织维修者进行维修工作的分析讨论，并对维修工作的实际操作过程进行记录，以便日后遇到相关的问题时进行参考借鉴。在记录时注意留取书面记录，进行长期妥善保存。对设计配电器安装阶段的电路图、接线图进行妥善保管，如果保管出现问题，电路出现问题时，便失去了查找问题原因的依据，加大了问题分析的难度，拖慢了高低压配电设备维修的工作进度。此外，工作人员在值班时，应多阅读维修记录，并对项目图纸有具体的了解，时常与其他维修人员进行讨论研究，为配电器维修工作提出新的可操作方法。
3 总结
高低压配电设备在日常的生产经营活动中应用比较广泛，一旦出现故障很可能造成严重的经济损失。所以，相关的工作人员要掌握一定的高低压配电设备故障处理技术和故障原因分析能力。本文主要针对高低压配电设备常见故障的原因及故障的处理措施展开讨论，希望能对高低压配电设备的相关工作提供参考和借鉴。
参考文献
[1]酒庆.高低压配电设备运行故障处理分析[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（28）：2557.
[2]尹i，王文魁.高低压配电设备运行故障处理分析[J].山东工业技术，2015（14）：126.
