一、锅炉故障的可预测性
锅炉是由汽水、燃烧及烟风等子系统组成的复杂多层次系统，而每个子系统又可以划分为若干次级子系统和部件，各层次子系统是相互关联的，只要某一个子系统出现异常或失效，就可能会使其它子系统产生功能异常或失效，甚至使整个机组处于故障状态，并且从原发性故障到系统级故障的发生、发展是一个量变到质变的过程。故锅炉故障具有层次性、相关性、延时性的特点。
锅炉故障一般具有一定的时延性，即从原发性故障到系统故障的发生、发展与形成，是一个渐变过程。以其高温过热器壁温为例，其某一时刻的壁温值，与其在过去时刻的壁温值有一定的关系，使其壁温序列间有一定的关联性(确定性)，这种关联性是锅炉故障预测的基础。另外，由于影响高温过热器壁温的因素很多，如负荷、烟气温度、主蒸汽温度等，它们之间相互关联，且在锅炉运行中还受一些不确定因素的影响，使其故障预测具有一定的随机性，这种随机性使壁温序列间的关联性减弱，这就决定了高温过热器壁温值小能准确地预测，而只能从统计意义上做出最佳预测，使预测误差满足一定的精度要求。故障预测是故障诊断的一部分，故障诊断的最终目的就是为了指导运行和维修，因此，进行锅炉故障预测，对提高锅炉现代化运行水平和机组可用率具有重要意义。
二、锅炉故障预测相关知识
人工智能故障诊断与预测技术是随着现代化技术、经济高速发展而出现的一门新型技术，它能鉴别设备的状态是否正常，发现和确定故障的部位和性质并提出相应的对策，以提高设备运行的可靠性，延长其使用寿命，降低设备全寿命周期费用。且采用故障预测技术可以实现对故障的早期发现并预测其未来的发展趋势，便于对火电机组及时调整以避免恶性事故的发生，使机组能安全可靠的运行，同时提高机组的经济性。
根据预测期限长短的不同可将故障预测分为：长期预测，为了制定锅炉机组的长远维修计划和维修决策而进行的预测。时间一般为一个月以上。预测精度要求低；中期预测，对锅炉机组在未来比较长的时间内的状态进行预测，为机组的中期维修计划和维修决策服务。时间一般为一周左右。预测精度要求较低；短期预测，对锅炉机组的近期发展情况进行预测。时间为一大左右。对预测精度要求高。对于中、长期预测，由于精度要求不高，可考虑采取简单的预测模型，建立单变量时间序列模型进行预测。而对于短期预测，由于对精度要求较高，同时也由于各相关因素对当时的状态值影响较大，因此在进行短期预测时，除了要考虑时间序列本身外，还应适当将其他相关因素考虑进去，这就需要建立多变量时间序列模型进行预测，以满足短期预测对精度的要求。
三、常用的锅炉故障预测方法
近年来不少研究者采用线性回归分析法、时间序列分析法、灰色模型预测法、专家系统、人工神经网络等方法进行锅炉设备故障诊断研究，以探索快速有效的故障诊断与预测方法。常用的预测方法有：
（一）线性回归分析法
回归分析是寻找几个不完全确定的变量间的数学关系式之间进行统计推断的一种方法。在这种关系式中最简单的是线性回归分析。
(二)时间序列分析法
时间序列是指按时间顺序排列的一组数据:时间序列分析法是指采用参数模。型对所观测到的有序的随机数据进行分析与处理的一种数据处理方法。时间序列。分析法主要参数模型有以下四种:①曲线拟合②指数平滑③季节模型④线性随机模型。时间序列分析法主要适用于进行单因素预测，而对锅炉故障预测这种既有确定性趋势，又有一定的随机性的多因素预测时，需要进行确定性趋势的分离，计算比较复杂，同时还需对分离残差的零均值及平稳性进行假定，且其预测的精度不高。
(三)灰色模型预测法
灰色模型预测法是按灰色系统理论建立预测模型，它是根据系统的普遍发展。规律，建立一般性的灰色微分方程，然后通过对数据序列的拟合，求得微分方程的系数，从而获得灰色预测模型方程。应用灰色系统理论作故障预测主要有两种方法，一是基于灰色系统动态方程GM(或DM)的灰色预测模型，二是基于残差信息数据列的残差辨识预测模型。其中,GM(1,1)预测模型即1阶1个变量的微分方程描述的灰色模型比较常用。灰色预测的解从数学的角度看，相当于幂级数的叠加，它包含了一般线性回归和幂级数回归的内容，故灰色预测模型优于一般的线性回归或指数曲线拟合，也好于确定性时间序列分析法。灰色预测模型不要很多的原始数据，短数据GM(1,1)模型有较高的预测精度，并具有计算简单速度快的优点。
（四）专家系统
专家系统能成功地解决某些专门领域的问题，也有很多优点，但经过多年的实践表明，它离专家的水平总是相差一段距离，有时在某些问题上还不如一个初学者。分析其原因，主要有以下几方面:知识获取的“瓶颈”问题；模拟专家思维过程的单一推理机制的局限性；系统缺乏自学习能力。
(五)人工神经网络预测法
神经网络的故障诊断存在很多问题，它不能很好的利用领域专家积累的经验知识，只利用一些明确的故障诊断实例，而且需要一定数量的样本学习，通过训练最后得到的是一些阑值矩阵和权值矩阵，而不是像专家经验知识那样的逻辑推理产生式，所以缺乏对诊断结果的解释能力。目前应用神经网络进行故障预测的网络训练收敛速度慢，因此无法应用于实时诊断，只能处理历史记录数据。
（六）专家系统和人工神经网络相结合
专家系统和人工神经网络的相结合的方法是目前研究的热点。由神经网络与专家系统构成的神经网络专家系统，它可以利用神经网络的大规模并行分布处理和知识获取自动化等特点，解决专家系统存在的知识获取的“瓶颈”、推理能力弱、容错能力差、处理大型问题较为困难等问题，实现并行联想和自适应推理，提高系统的智能水平，使系统具有实时处理能力和较高的稳定性。同传统的专家系统相比，基于神经网络的专家系统具有以下几种优点:具有统一的内部知识表示形式，任何知识规则都可通过对范例的学习存储于同一个神经网络的各连接权中，便于知识库的组织和管理，通用性强;知识容量大，可把大量知识存储于一个相对小得多的神经网络中；便于知识的自动获取，能够自适应环境的变化；推理过程为并行的数值计算过程，避免了推理速度慢效率低等问题;推理速度快；具有联想、记忆、类比等形象思维能力，可工作于所学习过的知识以外的范围；实现了知识表示、存储和推理三者融为一体，即都由一个神经网络来实现。
参考文献：
随着科学技术的发展，现代设备的结构日趋复杂，其故障类型越来越多，反映故障的状态、特征也相应增加。在实际故障诊断过程中，为了使诊断准确可靠，总要采集尽可能多的样本，以获得足够的故障信息。但样本太多，会占用大量的存储空间和计算时间，太多的特征输入也会引起训练过程耗时费工，甚至妨碍训练网络的收敛，最终影响分类精度。因此要从样本中提取对诊断故障贡献大的有用信息。这一工作就是特征提取。
特征提取就是利用已有特征参数构造一个较低维数的特征空间，将原始特征中蕴含的有用信息映射到少数几个特征上，忽略多余的不相干信息。从数学意义上讲，就是对一个n维向量X＝[x1，x2，…，xn]T进行降维，变换为低维向量Y＝[y1，y2，…，ym]T，m<n。其中Y确实含有向量X的主要特性。
特征提取的方法有很多，常用的方法主要有欧式距离法、概率距离法、统计直方图法、散度准则法等。本文针对现有方法的局限性，研究基于BP神经网络的特征提取方法和基于互信息熵的特征提取方法。
1基于BP神经网络的特征提取方法
要从N个特征中挑选出对诊断贡献较大的n个特征参数(n<N)，通常以特征参数X对状态Y变化的灵敏度ε作为评价特征参数的度量：
εij=|(аYi)/(аXj)|
采用三层BP网络，输入层n个单元对应n个特征参数，输出层m个单元对应m种模式分类，取中间隐层单元数为q，用WBiq表示输入层单元i与隐层单元q之间的连接权；用wOqj表示隐层单元q与输出层单元j之间的连接权，则隐层第q单元的输出Oq，为：
输出层第j个单元输出yj为：
式中j=1，2，…，m；εj为阈值。
则特征参数xi对模式类别yj的灵敏度为：
代入（1）式，则特征参数Xi的灵敏度εij和特征参数Xk的灵敏度εkj之差可整理为：
大量的试验和研究表明，当网络收敛后有：a1≈a2≈…≈aq。
从上式可以看出，如果：
则必有：εij＞εki
即特征参数Xi对第j类故障的分类能力比特征参数Xk强。
将特征参数X和分类模式分类结果y组成的样本集作为BP网络的学习样本，对网络进行训练。设Wiq和Wkq分别为与特征参数Xi和Xk对应输入单元与隐层单元q之间的连接权系数，记：
│Wεi│=│Wi1│+|Wi2|+…+|Wiq|
│Wεk│=│Wk1│+|Wk2|+…+|Wkq|
如果│Wεi│>│Wεk│，则可以认为Xi的特征灵敏度εi比特征参数Xk的灵敏度εk大。这样可知特征参数Xi的分类能力比特征参数Xk的分类能力强。
2基于互信息熵的特征提取方法
由信息特征可知，当某特征获得最大互信息熵，该特征就可获得最大识别熵增量和最小误识别概率，因而具有最优特性。特征提取过程就是在由给定的n个特征集X二{XI~X2，…，zn)所构成的初始特征集合情况下，寻找一个具有最大互信息熵的集合：X＝{X1，X2，…，Xk}，k<n。由于最大互信息熵由系统熵和后验熵决定，而系统熵是一定的，后验熵越小，则互信息熵越大，分类效果越好。因此有效的特征提取就是在X给定后，寻找一个具有最大互信息熵或后验熵的集合Y。即已知该域R上的初始特征集合X＝[x1，x2，…，xn]T，寻找一个新的集合Y＝[y1，y2，…，yk]T,k<n，使互信息熵最大，i＝1，2，…，k。
在一定的初始特征集合下，识别样本的后验熵是一定的。在实现特征优化过程中，随着特征的删除，会有信息的损失，使得后验熵趋于增加。因此后验熵增值大小反应了删除特征向量引起的信息损失的情况。当删除不同特征及删除特征数逐步递增时，会对应有不同的后验熵。按后验熵由小到大排列，可获得对应的特征删除序列。其过程可描述为：
(1)初始化：设原始特征集合F＝{N个特征}，令初始优化特征集合S＝[K个特征，K=N]；
(2)计算后验熵；
(3)实现递减：S＝[K-1个特征]，并计算相应的后验熵；
(4)选择优化特征集合：以多个递减特征集合所对应的后验熵为依据，选择具有最小后验熵增的特征向量集合为优化特征集合S[N-1个优化特征]；
(5)返回(3)，重新计算，直到满足分类要求，选择具有最小后验熵的优化特征集合；
(6)输出优化特征集合。
3特征提取实例
在热电厂的发电机组工作中，发电机组主轴经常遇到如喘振、流体激励等故障。这些故障不仅会引起生产效率下降，而且会对机器造成严重危害，影响机组的安全运行。传统的诊断方法是在主轴轴承处加传感器进行振动测试，得到其频谱图；然后在频域内分析，根据基于能量分布的故障诊断理论将振动信号功率谱密度按一定的规则进行量化，利用神经网络等工具进行故障诊断。但是喘振、流体激励等故障在频域内通常表现为连续分布的有色噪声带，在频域内分析难以区分，难以进行频谱特征提取，全息谱分析方法也不甚有效。传统方法增加了系统的开销，诊断效果不理想。如果在时域内采用信息优化方法做预处理，再用传统的诊断方法进行诊断，可以收到很好的效果。
本文采用时域内故障振动信号的方差、峭度、偏斜度等参数，分别利用BP神经网络和后验熵分析对其进行特征提取，研究如何从中找出最能反映故障的特征。
表1为主轴喘振、流体激励故障时振动信号在垂直和水平方向的方差、峭度、偏斜度等6个参数的数据。
表1主轴故障的特征参数
序号喘振流体激励
均方差峭度偏斜度均方差峭度偏斜度
垂直水平垂直水平垂直水平垂直水平垂直水平垂直水平
17.509.21-0.02-0.00-0.22-0.1040.244.10.22-0.42-0.11-0.08
226.115.2-0.75-0.92-0.31-0.2170.120.53.821.780.000.16
313.89.21-0.81-0.72-0.290.1912.414.2-0.38-0.620.030.01
46.28.5-0.01-0.04-0.22-0.238.1533.50.15-0.140.070.10
536.111.2-0.61-0.01-0.230.077.2115.2-0.41-0.510.010.01
611.59.71-0.81-0.93-0.31-0.1825.730.2-0.370.19-0.11-0.06
733.128.2-0.79-0.85-0.07-0.4571.225.33.811.850.010.16
837.226.8-0.81-0.87-0.06-0.418.1135.2-0.81-0.130.010.11
设原始特征集合F＝{x1，x2，x3，x4，x5，x6}，其中x1、x2分别为垂直、水平方向的均方差，x3、x4分别为垂直和水平方向的峭度，x5、x6，分别为垂直和水平方向的偏斜度。
①基于BP神经网络的特征提取方法：采用表1中的数据作为BP神经网络的输入，编制程序对神经网络进行训练，训练算法采用标准BP算法和Levenberg-Mar-quardt法两种方法来训练BP网络，从而计算特征参数的特征灵敏度，确定出对结果影响最大的特征参数。
喘振：
│W1│={1.58741.655325.532025.176574.472440.4295}
流体激励：
│W2│={1.58741.655325.532025.176574.472440.4295}
从结果可以看出：偏斜度对这两种故障最为敏感，反映了低频自激故障的主要特征。
原因及处理方法如下：
(1)原动机或电源不正常。处理方法是检查电源和原动机情况。
(2)泵卡住。处理方法是用手盘动联轴器检查，必要时解体检查，消除动静部分故障。
(3)填料压得太紧。处理方法是放松填料。
(4)排出阀未关。处理方法是关闭排出阀，重新启动。
(5)平衡管不通畅。处理方法是疏通平衡管。
2.泵不排液
原因及处理方法如下：
(1)灌泵不足（或泵内气体未排完）。处理方法是重新灌泵。
(2)泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。
(3)泵转速太低。处理方法是检查转速，提高转速。
(4)滤网堵塞，底阀不灵。处理方法是检查滤网，消除杂物。
(5)吸上高度太高，或吸液槽出现真空。处理方法是减低吸上高度；检查吸液槽压力。
3.泵排液后中断
原因及处理方法如下：
(1)吸入管路漏气。处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。
(2)灌泵时吸入侧气体未排完。处理方法是要求重新灌泵。
(3)吸入侧突然被异物堵住。处理方法是停泵处理异物。
(4)吸入大量气体。处理方法是检查吸入口有否旋涡，淹没深度是否太浅。
4.流量不足
原因及处理方法如下：
(1)同2.2，2.3。处理方法是采取相应措施。
(2)系统静扬程增加。处理方法是检查液体高度和系统压力。
(3)阻力损失增加。处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。
(4)壳体和叶轮耐磨环磨损过大。处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。
(5)其他部位漏液。处理方法是检查轴封等部位。
(6)泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法是清洗、检查、调换。
5.扬程不够
原因及处理方法如下：
(1)同2.2的(1)，(2)，(3)，(4)，2.3的(1)，2.4的(6)。处理方法是采取相应措施。
(2)叶轮装反（双吸轮）。处理方法是检查叶轮。
(3)液体密度、粘度与设计条件不符。处理方法是检查液体的物理性质。
(4)操作时流量太大。处理方法是减少流量。
6.运行中功耗大
原因及处理方法如下：
(1)叶轮与耐磨环、叶轮与壳有磨檫。处理方法是检查并修理。
(2)同2.5的(4)项。处理方法是减少流量。
(3)液体密度增加。处理方法是检查液体密度。
(4)填料压得太紧或干磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。
(5)轴承损坏。处理方法是检查修理或更换轴承。
(6)转速过高。处理方法是检查驱动机和电源。
(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。
(8)轴向力平衡装置失败。处理方法是检查平衡孔，回水管是否堵塞。
(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。
7.泵振动或异常声响
原因及处理方法如下：
(1)同2.3的(4)，2.6的(5)，(7)，(9)项。处理方法是采取相应措施。
(2)振动频率为0~40%工作转速。过大的轴承间隙，轴瓦松动，油内有杂质，油质(粘度、温度)不良，因空气或工艺液体使油起泡，不良，轴承损坏。处理方法是检查后，采取相应措施，如调整轴承间隙，清除油中杂质，更换新油。
(3)振动频率为60%~100%工作转速。有关轴承问题同(2)，或者是密封间隙过大，护圈松动，密封磨损。处理方法是检查、调整或更换密封。
(4)振动频率为2倍工作转速。不对中，联轴器松动，密封装置摩擦，壳体变形，轴承损坏，支承共振，推力轴承损坏，轴弯曲，不良的配合。处理方法是检查，采取相应措施，修理、调整或更换。
(5)振动频率为n倍工作转速。压力脉动，不对中心，壳体变形，密封摩擦，支座或基础共振，管路、机器共振，处理方法是同(4)，加固基础或管路。
(6)振动频率非常高。轴磨擦，密封、轴承、不精密、轴承抖动，不良的收缩配合等。处理方法同(4)。
8.轴承发热
原因及处理方法如下：
(1)轴承瓦块刮研不合要求。处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。
(2)轴承间隙过小。处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。
(3)油量不足，油质不良。处理方法是增加油量或更换油。
(4)轴承装配不良。处理方法是按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素。
(5)冷却水断路。处理方法是检查、修理。
(6)轴承磨损或松动。处理方法是修理轴承或报废。若松协，复紧有关螺栓。
(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。
(8)甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。处理方法是更新甩油环。
(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。
9.轴封发热
原因及处理方法如下：
(1)填料压得太紧或磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。
(2)水封圈与水封管错位。处理方法是重新检查对准。
(3)冲洗、冷却不良。处理方法是检查冲洗冷却循环管。
(4)机械密封有故障。处理方法是检查机械密封。
10.转子窜动大
原因及处理方法如下：
(1)操作不当，运行工况远离泵的设计工况。处理方法：严格操作，使泵始终在设计工况附近运行。
(2)平衡不通畅。处理方法是疏通平衡管。
(3)平衡盘及平衡盘座材质不合要求。处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。
11.发生水击
原因及处理方法如下：
(1)由于突然停电，造成系统压力波动，出现排出系统负压，溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法是将气体排净。
(2)高压液柱由于突然停电迅猛倒灌，冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。
(3)出口管道的阀门关闭过快。处理方法是慢慢关闭阀门。
2、故障预防措施
1、保证离心泵的良好。
2、加强易损件的维护。
3、流量变化平缓，一般不做快速大幅度调整。
4、严格执行操作规程，杜绝违章操作和野蛮操作。
5、做好状态监测，发现问题及时分析处理。
6、定期清理泵入口过滤器。
3、结束语
离心泵的故障产生原因可能是多方面的，但绝大多数与技术管理水平、安装、保养、操作人员的素质及重视程度有关。若能充分重视，则能够将离心泵的修理平均间隔时间延长，使泵的可靠性和利用率得到大幅度提高。
参考文献：
电动机具有结构简单，运行可靠，使用方便，价格低廉等特点。为保证时机的正常工作对运行的电动机要按电动机完好质量标准的要求进行检查，运行中的电动机与被拖动设备的轴心要对正，运行中无明显的振动，一定要保持通风良好、风翅等要完整无缺。要时刻观察和测量电动机电网电压和正常工作电流，电压变化不应超过额定电压的±5%，电动机的额定负荷电流不能经常超过额定电流，以防时机过热，同时检查电机起动保护装置的动作是否灵活可靠。检查电动机各部分温升是否正常，还要经常检查轴承温度，滑动轴承不得超过度，滚动轴承不得超过70度，滚动轴承运转中的声音要清晰、无杂音。对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良，经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养，及时发现和消除隐患。
一、电动机电气常见故障的分析和处理
（一）时机接通后，电动机不能起动，但有嗡嗡声
可能原因：（1）电源没有全部接通成单相起动；（2）电动机过载；（3）被拖动机械卡住；（4）绕线式电动机转子回路开路成断线；（5）定子内部首端位置接错，或有断线、短路。
处理方法：（1）检查电源线，电动机引出线，熔断器，开关的各对触点，找出断路位置，予以排除；（2）卸载后空载或半载起动；（3）检查被拖动机械，排除故障；（4）检查电刷，滑环和起动电阻各个接触器的接合情况；（5）重新判定三相的首尾端，并检查三相绕组是否有灿线和短路。
（二）电动机起动困难，加额定负载后，转速较低。
可能原因：（1）电源电压较低；（2）原为角接误接成星接；（3）鼠笼型转子的笼条端脱焊，松动或断裂。
处理方法：（1）提高电压；（2）检查铭牌接线方法，改正定子绕组接线方式；（3）进行检查后并对症处理。
（三）电动机起动后发热超过温升标准或冒烟
可能原因：（1）电源电压过低，电动机在额定负载下造成温升过高；（2）电动机通风不良或环境湿度过高；（3）电动机过载或单相运行；（4）电动机起动频繁或正反转次数过多；（5）定子和转子相擦。
处理方法：（1）测量空载和负载电压；（2）检查电动机风扇及清理通风道，加强通风降低环温；（3）用钳型电流表检查各相电流后，对症处理；（4）减少电动机正反转次数，或更换适应于频繁起动及正反转的电动机；（5）检查后姨症处理。
（四）绝缘电阻低
可能原因：（1）绕组受潮或淋水滴入电动机内部；（2）绕组上有粉尘，油圬；（3）定子绕组绝缘老化。
处理方法：（1）将定子，转子绕组加热烘干处理；（2）用汽油擦洗绕组端部烘干；（3）检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板；（4）一般情况下需要更换全部绕组。
（五）电动机外壳带电：
可能原因：（1）电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板；（2）绕组端部碰机壳；（3）电动机外壳没有可靠接地
处理方法：（1）恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板；（2）如卸下端盖后接地现象即消失，可在绕组端部加绝缘后再装端盖；（3）按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。
（六）电动机运行时声音不正常
可能原因：（1）定子绕组连接错误，局部短路或接地，造成三相电流不平衡而引起噪音；（2）轴承内部有异物或严重缺油。
处理方法：（1）分别检查，对症下药；（2）清洗轴承后更换新油为轴承室的1/2-1/3。
（七）电动机振动
可能原因：（1）电动机安装基础不平；（2）电动机转子不平衡；（3）皮带轮或联轴器不平衡；（4）转轴轴头弯曲或皮带轮偏心；（5）电动机风扇不平衡。
处理方法：（1）将电动机底座垫平，时机找水平后固牢；（2）转子校静平衡或动平衡；（3）进行皮带轮或联轴器校平衡；（4）校直转轴，将皮带轮找正后镶套重车；（5）对风扇校静。
二、电动机机械常见故障的分析和处理
（一）定、转子铁芯故障检修
定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。
（1）轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清除干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。
（2）拆除旧绕组时用力过大，使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿槽复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。
（3）因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀，此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。
（4）因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净，涂上绝缘溱烘干。
（5）铁芯与机座间结合松动，可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效，可在机座上重钻定位孔并攻丝，旋紧定位螺钉。
（二）轴承故障检修
转轴通过轴承支撑转动，是负载最重的部分，又是容易磨损的部件。
（1）故障检查
运行中检查：滚动轴承缺油时，会听到骨碌骨碌的声音，若听到不连续的梗梗声，可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时，会产生轻微的杂音。
拆卸后检查：先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等，然后用手捏住轴承内圈，并使轴承摆平，另一只手用力推外钢圈，如果轴承良好，外钢圈应转动平稳，转动中无振动和明显的卡滞现象，停转后外钢圈没有倒退现象，否则说明轴承已不能再用了。左手卡住外圈，右手捏住内钢圈，用力向各个方向推动，如果推动时感到很松，就是磨损严重。
（2）故障修理
轴承外表面上的锈斑可用00号砂纸擦除，然后放入汽油中清洗；或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时，应更换新轴承。更换新轴承时，要选用与原来型号相同的轴承。
（三）转轴故障检修
（1）轴弯曲
若弯曲不大，可通过磨光轴径、滑环的方法进行修复；若弯曲超过0.2mm，可将轴放于压力机下，在拍弯曲处加压矫正，矫正后的轴表面用车床切削磨光；如弯曲过大则需另换新轴。
（2）轴颈磨损
轴颈磨损不大时，可在轴颈上镀一层铬，再磨削至需要尺寸；磨损较多时，可在轴颈上进行堆焊，再到车床上切削磨光；如果轴颈磨损过大时，也在轴颈上车削2-3mm，再车一套筒趁热套在轴颈上，然后车削到所需尺寸。
（3）轴裂纹或断裂
轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%-15%，纵向裂纹不超过轴长的10%时，可用堆焊法补救，然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重，就需要更换新轴。
血液透析是肾功能衰竭安全有效的替代疗法之一，目前已广泛应用于临床。有人认为血液透析不需要什么高深的技术，但这是一种误解。其实，血液透析的专业性很强，对医务人员和设备的要求都非常高，因此，为确保透析安全有效地进行，血透护士既要有娴熟的操作技术和丰富的临床工作经验，又要具备一定的技术管理能力，才能沉着果断、有条不紊地处理透析中的突发故障，最大限度减少不必要的损失，提高患者的透析质量。笔者根据多年的工作经验，将血液透析常见故障及处理方法总结如下：
1人为故障
多表现为透析开始前透析器及管道连接不良，透析液浓度、温度、流量的检查不及时，透析时间的设定、合适的体重、血流量、抗凝药的种类和使用量不准确，透析条件变更不及时，患者血压下降时观察不及时，输液结束（泵前）忘记关夹致空气误入等。人为故障其对策是护士在透析工作中坚持“三查七对”原则，严守操作规程，严密观察血透中机器的运转和患者病情变化，做到勤观察、勤调整、勤思考、严肃认真地做好透析中的各项工作。
2透析器及回路发生凝血
为了使透析治疗时血液不凝固，每次将患者血液引出体外后需加肝素抗凝。合适的肝素用量可以既不发生凝血也不引起病人出血，这是透析的基本条件。透析器和回路内凝血的主要原因是：①透析过程中肝素用量不足。②患者血液呈高凝状态。③血液流速慢。④透析膜材料的不同。⑤静脉回流不畅。⑥无肝素透析等。凝血前的征兆：静脉压力逐渐升高，空气捕捉器内血液分层，泡沫增多，外壳变硬，透析器颜色变深。其对策是：①应在透析开始前做好透析器及管道的预冲，使用肝素湿化，对于血液处于高凝状态的患者，应及时复查血常规，根据出凝血时间加大肝素用量。②静脉回流不畅时，要检查回路有无梗阻、打折及血栓堵塞静脉滤网。③血流量不足时，检查穿刺针位置是否合适，保证充分的血流量，无肝素透析时根据凝血情况每30~60分钟阻断一次血流，用100~200ml生理盐水冲洗透析器及管路，冲洗量计算在超滤总量内。④透析器已发生凝血时，要及时更换。
3透析中的失血
透析过程也是一种体外循环的过程，由于透析器及管道系统连接口较多，加之循环血量较大，200~300ml/min，任何部位发生松脱都可以造成大量出血而致患者在数分钟内死亡，透析结束时不注意压迫止血也会引起失血，透析器及管路凝血约失去220ml全血，给病人造成极大的损失。透析结束回血时操作要熟练，使血液损失减少到最少。我们要注意每个细小的环节，各个接头要拧紧，透析中经常巡视，做到及时发现、及早处理，压迫止血时有告知的义务，以取得配合，避免意外发生。
4透析过程中的低血压
血液透析中最常见的并发症是低血压，主要原因是脱水过多或速度过快引起的血容量下降，部分患者同时有血管顺应性差。透析脱水首先是除去血管内的水分，血管外组织间隙的水分不断进入补充血管内水分使使血压稳定。发生低血压后，心、脑等重要脏器供血严重不足，故应尽量避免，发生后要迅速纠正。低血压前兆：出汗、打哈欠、恶心呕吐等。预防对策：测量体重要准确，避免透析脱水过多过快，体重增长过多时要适当延长透析时间。出现血压下降时即刻给予生理盐水、高渗糖等静脉滴入，减少机器上的脱水，减少血流量，抬高下肢增加回心血量。
5透析中的空气栓塞
空气栓塞也是透析中较严重的医疗事故。如果处理不及时，将会给病人造成不可挽回的损失。透析过程中出现的空气栓塞常见的原因有：①动脉管路连接不紧或有裂缝，空气随之进入血液。②输液输血时观察不周，液体滴完了不及时夹住侧支。③回血操作时失误或血泵失控，气体进入体内[1]。④静脉壶液面低。⑤血流量不足，动脉压产生气泡等。如大量空气逸入，患者可迅速死亡。混入空气时的症状有：患者可出现呼吸困难、胸痛、咳嗽、发绀、血压下降、气喘，严重者引起昏迷和死亡。此时护士应立即将患者置于头低左侧卧位，拍背部，报告医生及时对症处理，必要时送高压氧舱治疗。无论何种处理，最有效的是事前预防极为重要。预防对策：①体外循环各接头要衔接紧密，及时查对。②输液或输血应从动脉端给入，并注意观察。③提升静脉壶液面使其高于空气探测器。6电、水源中断
在透析中可能发生意外如水、电中断，使透析不能正常进行。因此，我们在积极寻找原因的同时要采取必要的措施。断电：断电时血泵不转，时间较短时需要手摇，防止凝血；时间较长就要暂时先回血，将动静脉穿刺针盖上的小帽固定好。病人可以活动，待来电时继续接通循环治疗。断水：断水原因有水泵故障，水管断裂，水源不足等，此时透析液电导率报警停止供液。可以采取单纯超滤，时间较长则要终止透析。如果水箱的水有一定的量可以将透析液流量调至250ml左右，可以暂时不回血，待供水充足时继续治疗。
综上所述，血透护士除了具备良好的专业素质及对患者有高度的责任心及严谨的工作态度外，还必须具备应对紧急意外故障的处理技能。在繁忙的工作中尤应注意，稍有疏忽就会给患者带来不必要的痛苦，因此在工作中应不断地学习探索，刻苦钻研专科技术，提高专科水平。提升自身素质，增加服务内涵，防止差错事故的发生，推动血液净化事业的发展。
[参考文献]
一、故障的调查与分析
这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：
1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。
2、现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。
3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。
4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。
(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信号与报警指示分析法
①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。
(7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
(8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
二、电气维修与故障的排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。
1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。
2、数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
得出以下结论：
（1）油开关缺陷所占比例较高，主要集中在油异常与跳闸达限两方面。
（2)开关机构缺陷比例较高，且主要集中在液压机构。
（3)SF6开关运行整体稳定，但气压低报警缺陷较频繁。
（4)真空开关运行整体稳定，缺陷主要集中在开关机构部分。
2变电开关设备故障规律分析
根据××电力局开关设备经过的几个不同阶段，结合近五年开关设备缺陷分类统计和典型故障分析结果看：
（1)由于油断路器的开断能力的限制和其密封性能的不足，使得其开关本体的渗油、不检修开断次数达限等规律性故障占据了主导，达到此类开关故障总数的96%左右。
（2)SF6开关总体性能稳定，故障少。特别是以ABB、西门子、阿尔斯通为主的110kVSF6开关设备，其科技含量高，开断能力和防污闪能力明显提高，同时灭弧自能化使得机构功小故障少，设备相对稳定。而仅有的两台LW6-110型和35kV部分的LW8-35型国产SF6开关相对故障率较高，主要表现在SF6低气压报警。但从缺陷与典型事故可以看出SF6低气压报警是一个渐变的过程，且开关自身能检测，可以控制发展。
（3)真空开关设备的总体运行状况良好，开关本体故障较少，相对在机械引起的附件故障较多，特别是在无油化改造中采取机构沿用的做法，使ZN-10系列真空开关与CD10电磁机构之间出现配合未达到最佳状态，使得其机械故障发生率有所提高，主要表现在动作频繁或连续动作的开关其传动机械易出现变形、脱销，辅助开关出现变换不到位等故障。这也是使得统计表中电磁机构故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。机构性能不稳定，也主要是一些连续动作中突发性的过程。
（4)国产液压机构(CY)的渗油、打压、暴压故障率较高。总体上看应该说SF6开关、真空开关的本体性能稳定，故障极少，即使国产LW8系列有一些问题，主要也是年泄漏率超标，其具备发展缓慢、运行中可以得到有效控制的条件。油开关本体的故障则具备明显的规律性和发展缓慢的特性。国产液压机构运行极不稳定，既具有明显的规律性的渗油，又具有突发性的暴压故障，国产弹簧操动机构则相对稳定。断路器的关合与开断故障、绝缘故障、载流故障远少于二次、机构故障。
3变电开关设备状态检修对策
根据上面的综合分析，提出采取的开关设备开展状态检修的总体策略是：
（1)SF6断路器由于其技术较先进、性能稳定、开断能力强、防污闪能力高。为此，其应完全依据：①开关触头的电寿命，既开关开断故障电流次数达到产品技术要求时进行大修；②开关机械动作次数达到产品的机械寿命时进行机构的大修；③当开关存在影响正常运行的缺陷时进行针对性消缺检修；④当开关防污能力不满足所在地的要求时进行清扫性检修或外施防污措施；⑤每三年进行一次回路电阻和微水测试。
（2)6-35kV真空断路器由于其故障基本上是由机械引起，特别是国产和无油化改造的真空开关的机构故障大多数是发生在连续动作过程中，小修对它的控制能力并不强。为此，其应完全依据：①严格控制机械动作次数，动作达限时必须及时进行检修、测试、调整；②加强对发生过连续动作开关的管理仁如出现后加速动作的开关，及时进行机械状况的检查；③加强控制回路器件的检查和调整；④加强对真空泡真空度的测试；⑤不论试验与否至少每三年应进行一次机构的检查调试，每年雷雨前有选择性的进行转动模拟试验；⑥每三年进行一次绝缘电阻、回路电阻、交流耐压测试。
（3)油断路器由于其故障有明显的规律性、普遍性和渐变性。为此，应采用①周期性小修和维护方式；②控制开关本体的开断次数，及时进行解体检查；③控制大修周期确保开关油密封性能和电气性能；④运行中每二年进行一次绝缘电阻、回路电阻、泄漏电流测试，每年进行一次绝缘油耐压试验。
（4)对于配国产液压机构，由于液压机构性能不稳定渗漏油严重维护工作量大，我们建议仍延续一年一次的小修制度和二年一次的解体检修。
（5)加强巡检及开关传动模拟试验，强化检修人员的设备状态巡检和消缺工作。首先工作重点做了调整，特别强调开关的实际动作模拟、控制回路的检查、转动部件的检查、设备附件的维护。通过每年的春季、夏季两次针对性巡检，一方面更全面掌握了设备的真实状态，做到心中有底，另一方面通过检查、维护，控制回路、转动部件的缺陷检出率明显提高，起到了提高整体状况的作用。
（6)由于开展状态检修的根本目的是降低成本、提高供电可靠性。所以，我们在进行设备个体状态评估的同时结合设备组结构、电网结构进行间隔综合评估，以实现成本最低化、供电效益最大化的目的。具体原则是：①加强户内母线设备的防污能力仁加绝缘热缩；②逐步提高电缆的绝缘等级(由8.7kV提高到12kV)；③间隔工作坚持“以小靠大”原则，统一时间减少重复停电；④对变电站一、二次设备进行综合评估，根据评估结果制定检修策略。
4结语
实施状态检修是对检修制度的一次重大改革，也是企业实现利润最大化的重要手段。供电企业在开展输变电状态检修的各方条件日益具备时，状态检修必将成为变电设备检修的主流。本文结合××电力局的运行实际，深入分析开关设备的故障规律，提出了设备状态检修的整体策略，并依此制定状态检修应用导则，在实际中得到很好的应用，指导了变电设备状态检修工作的开展。
参考文献
［1］张金萍，刘国贤等.变电设备健康状态评估系统的设计与实现［J］.现代电力，2004，21(4)：45-49.
［2］陈维荣，宋永华，孙锦鑫.电力系统设备状态监测的概念及现状［J］.电网技术，2000，24(11)：12-17.
0引言
比率差动保护因能可靠检出区内故障，很好的躲避穿越性电流被广泛的应用于电力系统保护中，在变压器的保护中的应用更是由来已久。但由于受到负荷电流的干扰，制动电流不能很好的反映故障电流的大小，被负荷电流所淹没，使得对轻微故障的检测灵敏度过低。故障分量的比率差动保护，由于减去了负荷分量的影响，对轻微故障的检测具有很高的的灵敏度，大型变压器容量很大，满负荷运行时，低压侧的等效电阻非常小，往往只有1欧左右(如容量为150MVA，低压侧为10KV，0.6667欧)，传统比率差动保护对低压侧高阻接地故障的灵敏的不够，故障分量的比率差动保护却能很好地检出故障，因而因该在大型变压器保护中得到了广泛的应用。
变压器在额定负荷运行的时候，发生轻微匝间短路故障时（2%匝短路），传统的比率差动保护往往没有足够的灵敏度检出故障。虽然差流大于了启动电流门槛值，由于制动电流加上了变压器的一倍负荷电流，要检出此类故障，比率制动系数（K值）将整得很低，会减弱比率差动保护抗CT饱和的能力，区外故障时很容易误动作，因此，实际的做法往往是降低保护的灵敏度，等待匝间故障进一步发展，差流、制动电流进入动作区内，保护再出口跳闸，这对变压器必将造成严重的损害。传统的比率差动抗CT饱和的能力是很弱的，必须增加额外的补充判据，防止保护误动。
对于故障分量的比率差动，制动电流去掉了负荷电流的干扰，k值（1.7）可以整定的很高，变压器在额定负荷运行的时候，发生轻微匝间短路故障时，保护具有足够的灵敏度检出故障，同时对低压侧区内高阻接地故障的检测灵敏度也提高了很多,由于k值很大,具有足够的抗CT饱和的能力。
本文对故障分量的比率差动的设计思想和特性曲线的参数的选择作相应的理论分析，同时建模验证算法的正确性。
1故障分量的比率差动算法的建立
1．1基本算法
故障分量的比率差动算法为传统的差动保护中的差动电流和制动电流分别减去正常时候的负荷电流而得到。以两圈变压器的纵连差动为例，以流入变压器为正方向，如式（1）：
(1)
其中，,
--变压器高、低压侧的故障分量电
--为变压器正常运行时励磁电流
—分别为变压器高压侧低压侧电流和正常时的穿越性负荷电流
K—为比率差动的比率制动系数
从上式中可以看出：
，（2）
故障分量的比率差动电流和传统的比率差动电流相差一倍正常时磁电流，只是制动电流增加了两倍穿越性的负荷电流（略去励磁电流不计）。
1．2故障分量的提取
故障分量的比率差动保护性能的好坏，关键在于故障分量的提取。对于不同的保护设备，故障分量的提取很不相同，考虑到针对变压器这一电力系统中的特殊元件，对故障分量的提取提出了一些具体的要求。首先，应该准确减去负荷电流。其次，在转换性故障和故障重叠的时候不受第一次故障的影响，在第一次故障达到稳态的时侯，第二次故障到来的时候，能快速检测出故障来。
但在具体实现的时候会遇到如下困难：
在故障的发展过程中,故障前负荷电压（电流）在不断的变化,以第一次故障前的电压（电流）为基准,会带来误差.但故障前电压在不断的变化只能引起Δi1正序分量的提取,对Δi2,Δi0分量的提取没有影响,由变压器保护只是使用电器量进行比较,不涉及参数的计算,如阻抗,方向等,精度足够.
由于记录下故障前的电流量作为负荷量,故障中的量和故障前的电流量作差值提取Δih,Δil.但随着故障时间的延长,存在定时误差,故障后的电器量和故障前的电器量的相角差越来越大,Δih,Δil误差也越来越大,使得Δicd值不变(误差被减掉)Δizd值越来越小,所以计算K值随着时间偏移越来越大,只能限制故障分量的比率差动保护的开放时间,否则在区外故障时由于随时间积累的相角差会使保护误动,但开放时仅太短又会使得在发展性故障中不能检出第二次故障,开放时间为100ms~150ms.
2故障分量的比率差动动作参数的选定
2．1启动电流的确定
由于差动电流和传统的比率差动相同，大体应按传统比率差动整定，但也有特殊的要求。
Iqd.min=Kk[Ktx*fwc+ΔU/2+Δfph]Ie（3）
Iqd.min—比率差动启动门槛值
fwc=0.1—考虑一侧电流互感器10%误差曲线的系数
Δfph=0.01—软件相角校正时,由于小CT型号不同引起的偏移
ΔU/2—变压器的调压范围,取为5%,由于改变了变比,所以平衡系数相应变为原来的95%K,应躲开引起的差流值
Kk—可靠系数取1.3
假设由于以上条件，流入装置的高压侧的电流为准确的，误差均来自低压侧，
高低压侧电流为（略去励磁电流）式（4）
（4）
--变压器高、低压侧相电流
--穿越性负荷电流
--比率差动启动电流
（1）传统比率差动:
当产生Iqd.min差流时,一定有Ie+1/2*Iqd.min(Ie为额定电流)制动电流产生，K整定0.4，比率制动曲线过原点，,Ie取5A时，制动电流一定大于拐点电流，落在动作特性曲线的制动区，保护不会误动。
（2）故障分量的比率差动:
当产生Iqd.min差流时,一定有1/2*Iqd.min制动电流产生，所以计算K值(保护感受到的差流和制动电流的比值)为2.，当K值整定为1.7时（以下分析整定原因）,比率制动曲线过原点，制动电流小于拐点电流，保护误动。
所以,由于以上原因产生的最大差流时,传统比率差动可以用比率制动曲线躲过，而故障分量的比率差动，则无法区分由于CT误差，有载调压所产生的差流,和由于低压侧三相短路，或变压器空载故障时产生的差流，因为其计算K值均为2。传统比率差动的Iqd.min应按允许的最小差流启动电流整定，故障分量的比率差动的Iqd.min应按允许的最大差流启动电流整定，但如整定太小，将影响检测轻微故障的能力，又考虑到故障分量的比率差动减去了励磁电流的影响，工程实际取0.2~0.5,取0.23。
2．2制动斜率K值的确定.
主要考虑两种极端的情况,使制动特性曲线过原点。
(1)区内故障
1.变压器空载时,发生区内故障，计算K值最小。
当变压器两侧带电源的时,发生区内故障,高低压侧同时感受到方向指向变压器的Δih（高压侧故障分量）,Δil（低压侧故障分量）,而变压器空载,或低压侧不带电源时,保护只感受到高压侧Δih（高压侧故障分量）,所以（5）式成立计算K值，
（5）
--高、低压侧同时带电源时，保护感受到的差流和制动电流
--高压侧带电源，低压侧空载时，保护感受到的差流和制动电流
--计算K值
2.空投和低压侧三相短路等故障类型(低压侧不带电源),计算K值无法区分,都等于2.0,所以整定K值必小于2.0，空投的时候由于差流由励磁支路引起,其二次谐波含量很大,能可靠闭锁,当整定K值小于2.0时,低压侧三相短路时保护能动作,所以故障分量的比率差动保护在低压侧不带电源时发生三相短路故障,灵敏度最低,K值最小。
(2)区外故障
区外故障主要考虑由于CT传变误差引起的差流造成的保护误动作，考虑CT传变误差,带入比率差动动作方程，式（6）成立，
（6）
--分别为穿越性高低压侧的故障分量电流
--分别高低压侧CT传变误差的百分数
当高低压侧CT传变误差，分别为10%和-10%时,差流最大,制动电流最小,保护最容易误动,所以最严重的区外故障,保护发生误动时,比率制动系数K=0.2。K整定为1.6~1.8，满足工程需求。
2．3抗CT饱和的考虑
假定低压侧CT饱和，低压侧只有fl*Δil的电流流入保护装置,由于
|Δih+Δil|>K*0.5*|(Δih-Δil)|
则（6）式变为，各参数的含义如（6）式：
（7）
假设穿越性的故障,,等式左右相等,K为1.7时带入（7）式，fi=0.081。所以，低压侧CT饱和时只要有大于8.11%倍的原方电流能传变倒二次侧,为1.7时故障分量的比率差动不会误动.
3变压器匝间短路、高阻接地建模和算法仿真
3.1匝间短路模型的建立
由于变压器内部匝间短路故障的内部电磁过程非常复杂，要准确模拟非常困难，但我们可以抓住其主要特征，其精度已能满足继电保护的动模的要求。我们关心的只是变压器高低压侧端口电流的变化，对内部复杂电磁过程并不感兴趣，根据黑箱原理，只要我们考察的量，满足一定的精度要求（我们考察的主要是高、低压侧电流，短路匝电流），我们认为模型是成功的。
3.1.1短路匝之间的弧光电阻,电感的模拟
单相变压器的电阻和电感的标压值为:Rbase=548.2456欧,Lbase=1.7451亨
由于短路匝的匝数和变压器线圈绕组匝数相比,很小,选用第三绕组来模拟变压器低压侧的匝间断路时,第三绕组的漏感和漏阻应尽量取的比较小:
漏阻:Rbase*0.001=548.2456*0.001=0.5482欧
漏抗:Lbase*0.001=1.7451*0.001=0.0017亨
弧光电阻,电感:
弧光电阻:0.05欧
弧光电感:0.0001亨
设定为2%的匝间断路:
U2(第二绕组电压)=225.4KV
U3(第三绕组电压,短路匝模拟电压)=4.6KV
3.1.2波形分析
图(1)、（2）为RTDS的实录波形和EMTP建模产生波形的比较,可以看出模型的正确性.
(1)RTDS的A相电流波形（变压器不带负荷空载合闸,A相匝间断路2%）
figure1．ThecurrentwaveofphaseArecordedfromRTDSequipment（switching-onofanunloadedpowertransformer，2percentoftheturnsshortedat2.5s）
(2)EMTP的A相电流输出波形（变压器不带负荷空载合闸,A相匝间断路2%）
figure2．ThecurrentwaveofphaseAproducedbyEMTP（switching-onofanunloadedpowertransformer，2percentoftheturnsshortedat2.5s）
图（1）、（2）变化趋势来看是一致的
实际变压器2%匝短路的时侯,IA(A相电流)=1.6Ie.Ik(短路匝电流)=60Ie,而EMTP输出波形为IA=1.6156Ie,Ik=35Ie，由于算法的输入为相电流作差值，相电流和短路匝的电流的结果基本满足要求。
3．2算法仿真
两种算法Iqd.min=90A比率制动曲线过原点，折算到一次测的电流。
（3）高压侧A相电流波形(变压器满负荷运行时，在2.5s时发生低压侧A相2%的匝间断路,以下相同)
figure3．Thecurrentwaveofhigh-voltagesideofphaseA（2percentofturnsinthelow-voltagewindingoftransformershortedat2.5swithfullload,thesameasfollows）
（4）低压侧A相电流波形
figure4．Thecurrentwaveoflow-voltagesideofphaseA
（5）短路匝内的电流波形(折算到原方后,原方电流的倍数)
figure5．Thecurrentwaveintheshortedturns（transformedintounitvalue）
以下为调整K值的大小，两种算法的动作行为。
（6）K=0.3，比率差动特性（左边的为故障分量的比率差动，右边为传统比率差动，以下相同）
figure6．K=0.3，thepercentagedifferentialcharacteristic（theoneleftissuperimposeddifferentialcurrentsalgorithm；therightconventionalalgorithm，thesameasfollows）
K=0.3，两种保护均能可靠动作，但实际运行的时侯，传统比率差动的制动系数很难整定的这么低，区外故障容易误动，抗CT饱和能力越很弱。
（7）K=0.4，比率差动特性
figure7．K=0.3，thepercentagedifferentialcharacteristic
K=0.4，传统比率差动已到了动作区的边界，几乎检测不出如此轻微的故障，这一点也同我们的动模试验相吻合。
（8）K=1.7，比率差动特性
figure8．K=0.3，thepercentagedifferentialcharacteristic
从中可一看出故障分量的比率差动的高灵敏性和可靠性的结合。即能检出轻微故障，又有足够的抗CT饱和能力。
以下为，在2.5s发生低压侧A相1%的匝间断路时，两种算法的动作行为。
（9）K=0.25，比率差动特性（在2.5s发生低压侧A相1%的匝间断路）
figure9．K=0.3，thepercentagedifferentialcharacteristic（1percentofturnsshortedinlow-voltagesideofphaseAat2.5s）
传统比率差动对1%的匝间断路已失去了灵敏度，故障分量的比率差动同样能灵敏反映
（10）K=1.7,比率差动特性（在2.5s发生低压侧A相1%的匝间断路）
figure10．K=0.3，thepercentagedifferentialcharacteristic（1percentofturnsshortedinlow-voltagesideofphaseAat2.5s）
故障分量的比率差动在如此高的k值的情况下同样能检出1%的轻微故障
以下为低压侧区内AB相跨接20欧电阻在2.5s时短路故障，负荷侧为纯电阻负荷1.9206欧.时，两种算法的动作行为的仿真
（11）变压器端口的波形，左边为高压侧A，B，C相电流，右边为低压侧A，B，C三相电流。(AB相跨接20欧电阻在2.5s时短路故障)
figure11．Thecurrentwaveoftransformerterminals，theleftarethecurrentsofhigh-voltagesideofphaseofA，B，Crespectively，therightlow-voltageside。（thefaultof20ohmresistancecrossphaseAandBat2.5s）
从图(11)可以看出相电流几乎没有突变，对算法的考验更加严酷。
（12）K=1.7，比率差动特性（AB相跨接20欧电阻在2.5s时短路故障)
figure12．K=0.3，thepercentagedifferentialcharacteristic（thefaultof20ohmresistancecrossphaseAandBat2.5s）
对高阻接地故障分量的比率差动，相比传统比率差动也有不可比拟的优势。
4结论
本文对故障分量的比率差动保护相对于传统的在检测变压器匝间短路和低压侧高阻接地短路的灵敏方面作了分析。对故障分量的比率差动的动作特性参数作了分析计算，并对抗CT饱和的能力方面作了一些分析。在这基础上，提出了算法的实现，用EMTP建立了匝间短路和高阻接地的仿真模型，对两种算法的动作行为进行了仿真，验证了所选的制动系数K，和对故障分量的比率差动保护优越性的分析。
ResearchontheDetectionofturn-to-turnandHigh-Impedance-GroundedFaultofTransformerBasedonSuperimposedDifferentialCurrents
Abstract:Themethodofrealizingthetransformerprotectionbasedonsuperimposeddifferentialcurrentshasbeenpresentedandanalyzed.Thecompareofsensitivitydetectingturn-to-turnandhigh-impedancegroundfaultsbetweentraditionaldifferentialrelayanddifferentialrelaybasedonsuperimposeddifferentialcurrentshasbeenmade.Thesensitivityofoperationhasbeencomparedalso.Thedynamicmodelofturn-to-turnandhigh-impedance-groundedfaultoftransformerhasbeenestablished.Basedonthisdynamicmodeloftransformer,manysimulationworkshavebeenmadewiththisalgorithmandprovedsufficientlythegreateradvantagethanthetraditionalalgorithm.
Keywords:superimposeddifferentialcurrents;differentialprotection;transformerprotection;windsshortcircuit;high-impedance-groundedfault
参考文献
为了更好的把故障管理的智能化的思想运用到通信网络中，以解决大型通信网中大量的告警信息，本文将首先介绍几种具有代表性的故障管理告警关联技术，并通过对比分析这几种方法，选择将基于规则和实例的关联分析方法相结合，进而来分析告警信息，从而使故障的定位更加准确。
2基本概念
在网络管理领域，故障是人们对服务中出现问题的感知，尤其是用户的感知。故障是产生告警事件的原因。告警是当检测到错误或异常状态时产生的特定类型的通知。但它只是表明可能有故障发生，并不一定有故障发生。当网络中出现故障时，会引发一系列告警，但并不是所有告警都表明故障原因，所以需要对网络中发生的告警事件进行相关性分析，确定产生故障的根本原因。
告警相关性分析是指对告警进行合并和转化，将多个告警合并成一条具有更多信息量的告警，确定能反应故障根本原因的告警，准确定位故障[1]。
3几种告警关联技术
3.1基于规则的推理
基于规则的推理又称为基于规则的专家系统、专家系统、产生式系统和黑板系统等，它是最早出现的一种事件关联技术。
这种方法的特定领域的知识包含在一组规则集中，而与特定情况相关的知识构成了事实。每个基于规则的系统都有一个控制策略，决定应用规则的次序。例如，当结束条件已经被满足，则停止计算[1]。
3.2基于事例的推理
基于事例的推理是通过直接利用过去的经验和方法，来解决给定的问题。事例是以前遇到并已经解决的特定问题。基于事例的推理是将过去成功的事例存入事例库；遇到新问题时，在事例库中寻找类似的过去事例，利用类比推理方法得到新问题的近似解答；再加以适当修改，使之完全适合新问题。事例库的维护主要是按著名的遗忘曲线理论，即长期不用的信息将会被遗忘，所以要删除长期不用的事例。
3.3基于模型的推理
在基于模型的推理系统中，每个被管对象都有一个模型与之相对应。一个模型实际上就是一个软件模块。处于网络管理系统中的事件相关器建立在面向对象的模型之上，模型之间的协作形成事件关联。网络管理系统和被管网元之间的通信是通过事件关联器和每个被管网元的模型之间的通信实现的，被管网元和被管网元之间的通信是通过被管网元的模型之间的通信实现的。这样，模型之间的关系反映出它们所代表的被管网元之间的关系[2]。
每个模型通过与自身所表示的被管网元以及与其它模型之间进行通信，分析自身所表示的网元是否发生故障。因此，网元的故障首先由模拟该网元的模型识别出，然后报告给网络管理系统。
3.4贝叶斯网络
贝叶斯网络[3]提出处理不确定性的新方法。通过这些方法即使在信息不完全和不精确的情况下，也可以进行推理。通信网络中发生的告警事件，可能会发生丢失，收集到的具有相关性告警事件是不确定的。而且激发相关性告警的故障原因也是不确定的。所以通过贝叶斯网络来分析通信网络中告警相关性，可以克服告警事件的不确定性。
3.5神经网络
神经网络是模仿人类神经系统的工作原理，又相互联结的神经元组成的系统。各神经元之间是简单的输入/输出的关系。通过学习待分析数据中的模式来构造模型，而这个模型本身相当于一个“黑箱”，我们并不了解“黑箱”内部的东西，而只要求我们在已经训练好的神经网络中输入端输入数据，就可以在输出端直接得到预期的结果。
3.6数据挖掘
数据挖掘是在数据中发现新颖的模式。它是基于过去事例的泛化的一种归纳学习。数据挖掘在通信领域中的典型应用是基于历史告警数据，发现告警相关性规则。根据发现的规则，来分析和预测网络元件可能出现的故障。
3.7模糊逻辑
由于通信网络结构十分复杂，几乎不可能建立关于这些网络的精确模型，所以需要用模糊逻辑方法来处理一些具体问题。而且实际上由于网络配置经常发生变化，网络模型越详细，那么它过时的速度会越快。并且在故障和告警之间的因果关系通常是不完全的，如由于路由故障，一些告警事件发生丢失。因此可以通过模糊逻辑描述出不精确网络模型，用于分析不完全的告警相关性[1]。
由通信专家所提供的知识经常是不精确的，很难直接用于网络管理。模糊逻辑中最根本的概念是模糊集合。模糊集合中任何一个元素归属于某个集合，不再是从True或False的两者选择其一，而是在区间[0,1]之间的一个值。所以通过模糊逻辑来描述网络模型，采用模糊推理来确定出相关性规则。
4分析和比较
下面对上述几种告警关联技术的优缺点进行分析和比较。
基于规则的推理系统结构简单，比较容易实现。但对于基于规则的系统来说，当规则数目达到一定量时，规则库的维护变得越来越困难。而且知识的获取是基于规则系统的一个很大瓶颈，因为规则获取主要从专家那里获得，且无自学习的功能。而且在这种演绎推理过程中，没有充分利用过去经验并且缺乏记忆。
基于事例的推理克服了基于规则的推理的许多不足：前者知识的单元是事例，检索是基于对事例的部分匹配，而对于后者知识的单元是规则，检索是基于对规则的完全匹配。但是在基于事例的推理系统刚开始运行的时候，一般很少能找到完全匹配的事例，随着事例库的增长，系统的效率也会逐渐提高。并且系统具有自学习的能力。缺点是它总是与某一个特定应用领域紧密相关，而不存在一个通用的事例方法。它对于网络变化处理反应不敏感，处理过程较复杂而且费时，这对于要求实时性高的告警处理是一个问题。
基于模型的推理通过模型间的互操作来达到事件关联的目的，这对降低网络管理系统的网络负载有一定的好处。但是它需要为每个网元建立一个模型软件，当网络规模逐渐增大时这一任务的复杂性就会越来越高。
对于贝叶斯网络来说，计算出每一个节点相关概率是一个NP-hard的问题。虽然通过采用恰当的启发式算法，可以在可接受的时间内算出几千个节点的计算，但贝叶斯网络边界概率的计算效率仍是一个有待解决的难题。
基于神经网络的方法具有良好的自学习能力，而且对输入的数据具有较好的容错性。但神经网络需要过多的训练，在通信网络中很难找到较好的训练数据。
数据挖掘方法不需要知道网络拓扑结构关系，因此当网络拓扑结构发生变化时，可以通过告警的历史记录进行分析，自动发现新的告警相关性规则，这减轻了网络管理员的工作强度，提高了工作效率。因此基于数据挖掘告警相关性系统可以很快地调整适应一些变化快的通信网络，解决通信网络中出现的新问题[1]。
5结论
1.1故障特点
电控发动机机械部分的故障特征我们可用常规检查方法和经验法诊断即可，故不再详细叙述。
电子控制部分主要由电控单元ECU、传感器和执行器等组成，而这些零件又是由各种电子元件和电子电路组成。一般电子元件对过电压、温度十分敏感，一旦这些电子元件或电路损坏，则会使电控部分某一零部件不工作或工作异常，那么在电控发动机上则表现出某些特定的故障现象。
1.1.1元件击穿
电子元件被过电压击穿或在高温、大电流击穿，故障现象表现为短路或断路。例如，电子点火控制器内部的电容或三极管被击穿，就会使点火控制器工作异常，造成点火线圈次级绕组无法产生高压电，高压火线不跳火或火花弱，故障现象表现为发动机无法启动或工作异常。
1.1.2元件老化或性能退化
电子元件长期在高温、电压、电流变化频繁、灰尘等恶劣条件下工作，就会使其老化或性能退化。
1.1.3线路故障
主要包括接线松脱、接触不良、潮湿、腐蚀等导致的绝缘不良短路、旁路等。传感器和执行器都是固定在发动机某一位置上，通过导线与电控单元ECU连接，若导线接头插接不良或导线短路等，就会使传感器无法将检测的信号传给电控单元，而电控单元不能控制执行器工作，从而造成发动机工作异常。
2电控发动机故障诊断方法
2.1直观诊断法
直观诊断就是通过人的感觉器官对汽车故障现象进行看、问、听、试、嗅等，判断得出结论的诊断方法。采用这种方法诊断的维修人员必须具有较丰富实践维修经验和熟悉车辆结构,否则在诊断时不能准确判断故障部位和原因。
2.2利用随车自诊断系统诊断
随车故障自诊断可以对系统的故障进行自诊断，在电控发动机故障诊断中是一种简便快捷的诊断方法。当发动机出现某种故障时，自诊断系统就会立刻监测到故障，并以故障代码方式储存该故障的信息，通过警告灯方式报警。
注意：自诊断系统给出的故障码，只表明故障的范围，具体的故障点还应通过其它方法进行检查确定。由于自诊断系统能够存储多个故障码。如果故障排除而未及时清除故障码。那么在检查时，则有可能原始故障码和新发故障码同时出现，这样造成无法具体确定真正故障原因，给检查带来不必要的麻烦。因此，在每次排除故障后，必须清除故障码。
2.3利用简单仪表诊断
电控系统的传感器和执行器均有一定的电阻值。工作时有输出电压范围和输出脉冲波形。因此可以用万用表测量元件电阻或输出电压、线路是否导通等，也可用示波器测试元件工作时的输出电压。
用万用表检查电控系统故障时，必须以被测车辆的详细维修技术资料为依据，应知道电控单元线束插接器中各端子相连接的传感器和执行器的名称、电路连接图，发动机不同工作状态下各端子标准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。
例如；检测温度传感器其结构多为热敏电阻式，检查可用电吹风或将传感器放在热水中加热，模拟其工作环境，测量其电阻。其阻值应为负温度变化，即随温度增高，阻值下降。若不变化，即可判定传感器失效。
2.4利用专门诊断仪器诊断
目前在对电控发动机进行故障诊断中，更多的应用故障解码器，如电眼睛等专用车系诊断仪等。大大提高了电子控制系统的诊断效率。当需要进行故障诊断时，将故障解码器的插头和汽车上的故障诊断插座相连接，打开点火开关，进行操作后，可以很方便地从诊断仪的显示屏上读出所有储存在电脑中的故障码。
使用故障解码器在读故障码的同时，我们也可在发动机数据流中分析发动机工作情况，这种方法现在使用的越来越多。数据流可以具体反映出传感器和执行器现时工作状态。如节气门位置传感器的电压变化；水温传感器的电阻变化；喷油器的喷油时间变化等等。通过对它们工作状态时的变化的观察，我们可以判断哪些传感器和执行器工作是否正常，诊断方法也同样简单、有效、可靠、工作效率也高。
2.5故障症状模拟诊断法
在对电控发动机故障诊断中，经常会碰到发动机有故障但没有明显故障症状的现象，这为我们诊断工作带来较大困难。在这种情况下，我们运用上述介绍的各种检查方法，尽可能的缩小故障范围。然后模拟出现故障时相同或相似的条件和环境，找出故障原因，有针对性的维修排除故障。
2.5.1振动法
（1）连接器：在垂直和水平方向轻轻摇动连接器。
（2）配线：在水平和垂直方向轻轻摆动配线。连接器接头、振动支架和穿过开口的连接器体都是应仔细检查的部位。
（3）零件和传感器：用手指轻拍装有传感器的零件，检查是否失灵。不可用力拍打继电器，否则可能会使继电器开路。
2.5.2加热法
用电吹风或类似工具加热可能引起故障的零件，检查是否出现障。加热时不可直接加热ECU中的元件，且加热温度不得高于60℃。
2.5.3水淋法
用水喷淋在车辆上，检查是否发生故障。注意不可将水直接喷在发动机零部件上，而应喷在散热器前面，间接改变温度和湿度，也不可将水直接喷在电子器件上，尤其应防止水渗漏到ECU内部。
2.5.4电器全接通法
接通所有的电器负载，包括加热器、前灯、后窗除雾器等，检查是否发生故障。
1.2MSTP技术在电力通信中的应用广西某市地区电力通信网涵盖网内20多个变电站，每个变电站建立一个网元节点，组网采用产自UT斯达康公司的NetRing系列光传输设备，该系列设备均具有MSTP特性。其中NetRing10000-（IV2）系列设备主要针对大型网络的骨干网和城域核心层需求设计，是高集成STM-1/4/16/64（155M/622M/2.5G/10G）多业务传输平台，具有大容量高、低阶交叉连接矩阵，分插复用功能及Ethernet/ATM信元交换功能，最大交叉连接能力为512×512VC-4，4032×4032VC-12。此外该设备可按实际需要，灵活配置成2.5G或l0G，可平滑地由2.5G升级到10G。基于NetRing传输平台，该市地区电力通信网为电力系统提供了多条符合实际生产管理和管理信息需求的通道，如地区级综合数据网通道，承载的业务包括：综合信息化管理、电力统一通信、电视电话视频会议系统、营业所及变电站在线视频监控；地区调度数据网电力调度自动化、电能在线计费、电网一体化运行智能、VoIP（VoiceoverInternetProtocol）调度电话等。保障了该市地调与各变电站之间、发电厂之间及厂站间的各类专线信号；供电局与各下属二层机构之间的专线信号的信息传递与交互。
2MSTP设备的日常维护与故障分析
2.1MSTP设备的日常维护作为一项综合性较强的工作，MSTP光传输系统的日常维护项目很多，例如对光缆设备的定时巡视记录、设备电源清洁保养、配线架端子测试等。下面是MSTP设备日常维护的一些简单但值得注意的要求：1）供电电压不可超限。传输设备可正常工作的直流电压范围是-57.6～-38.4V，即MSTP设备的直流电压允许范围为-48±20%V。2）保证设备的运行环境。通常MSTP设备的允许机房温度是0～40℃，但根据实践经验，通信机房的建议保持温度约为25℃[7]。3）设备应按照行业规范采用三地联合接地，综合通信大楼的接地电阻要求小于1Ω，普通变电站内通信点接地电阻要求小于5Ω，否则雷击打坏设备的概率会大大增加；另外接地线的长度最好小于30m，并且尽可能短；两个接地体在最近点用导线短接。4）禁止小角度弯折尾纤，避免经常打开光连接器。5）网管、本地维护终端（LocalCraftTerminal，LCT）用电脑应专机专用，严禁挪作他用，以免电脑中毒瘫痪。6）插入单板时，先将单板的上下边沿与机框的左右导槽对齐，然后沿左右导槽慢慢推进单板，直至其刚好嵌入母板。更换单板时，在更换前要确认待换单板与在用单板型号一致。
2.2MSTP设备的故障分析高效地开展MSTP设备维护工作是电力通信网络安全稳定运行的保障。但由于网区内各个站点之间、厂站之间的距离较远，因此能否准确分析并定位故障，是MSTP设备故障处理中极为关键的切入点。与传统SDH故障定位方法一样，MSTP设备的故障定位也遵循“先系统，后单站；先线缆，后设备；先设备，后单板；先线路，后支路”的准则。通信检修人员可结合设备网管、光时域反射仪（OpticalTimeDomainReflectometer，OTDR）等测试仪表，充分利用性能事件、环回、在线检测帧等技术手段，分步、有计划地对MSTP设备故障定位。在故障出现初期，先分析告警的可能成因、相关业务流向及性能事件，初步判断后，再逐步缩小故障点的范围；然后通过分别对支路板和光板进行逐段环回（注意设备参照点）的方式，排除外部干扰，把故障点定位到单站，接着到单板。在MSTP设备故障处理过程中，首先应该排查SDH层面的问题，较为常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、仪表测试法、环回测试法及替换法等。1）告警性能分析法。该方法借助网管捕获有关的性能及告警信息，定位潜在故障。检修人员通过网管可以获得每一个站、每一块单板故障的详细情况；全网设备的故障状况，以及业务两端间的告警信号；告警信号的产生、结束时间和所有历史告警信息。例如检查网管时如果发现网管报TU-AIS和TU-LOP等SDH层告警，就可初步判定单板硬件有问题，需准备更换故障板件。2）仪表测试法。该方法需要采用各种仪表（如2M误码仪、万用表、光源、光功率计、以太网测试仪、SDH分析仪等）检查传输设备的故障点。如：用2M误码仪检测业务信号通断情况、误码数量；用光源、光功率计测试相关设备的收发光状况；用万用表检测设备的直流供电电压，判断是否存在电压越限影响设备运行的问题。用仪表定位故障的方法很有说服力，但前提是故障现场需要备有相关的仪器仪表。3）环回测试法。该方法使信号在网元的Tx、Rx端口间环回流转，藉此定位故障。环回测试法的两种典型方法：硬件环回和软件环回。硬件环回又分光接口、电接口两种，其中光接口的硬件环回，用尾纤或借助光纤配线架（OpticalDistributionFrame，ODF）配线端子，使光接口板的Tx端口和Rx端口互联；电接口的硬件环回，用电缆线或经由数字配线架（DigitalDistributionFrame，DDF）配线端子，将电接口板的Tx端口与Rx端口连在一起。软件环回则是指通过网管下发命令环回某一网元中的某一单板，又可分为内环回和外环回两种，如图2、图3所示。软环回的对象相对较多，包括电支路、光支路、光线路等。在分段自环设备的各种不同位置点后，便可将故障点从纷繁的信息中剥离出来，继而排除故障。值得注意的是，硬件环回光板时必须视具体情况在光板加入适当衰耗，以免损坏光板4）替换法。该方法是使用正常部件去替换疑似异常工作部件，以达到定位、排除故障的目的。这里的部件，是指与设备相关的物品，如线缆、单板、模块甚至于芯片等。这种方法在排除传输外部设备问题时应用较多，当故障被定位到单站后，替换法则更多地用于排除站内设备单板或模块的问题。通过上述方法排除SDH层面的问题后，检修人员可以转入以太网层面对故障进行定位。实践中一般采取环回手段+Ping和测试帧定位以太网层面的故障。例如在本端MSTP设备以太网单板端口Ping对端路由器或者交换机的IP地址，若能Ping通，则可基本确认本端设备以太网层无异常，Ping包的格式有很多种，常用的Ping包格式如下：pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示数据包的包长是1000，-t即持续不断Ping包。其中的包长可视具体情况设定，在测试时不妨同时多开几个Ping窗口来尝试。如果Ping不通，则考虑检查线缆、网线、设备等硬件工作正常与否，在排除硬件方面的问题后，应在网管或LCT排查网元上的端口工作模式的设置、TAG属性、封装协议的匹配、虚容器（VisualContainer，VC）通道捆绑情况、端口VLANID的设置等，假如这些设置均被正确配置，但网络还是Ping不通，此时就应考虑检查两端站点路由器循环冗余校验码（CyclicRedundan⁃cyCheck，CRC）的配置情况。较常见的，如本端设CRC校验，对端不设CRC校验，也会造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可轻易认为本端MSTP设备以太网层无异常，因为当端口工作模式配置不正确时，也可能出现小流量Ping包能通过但大流量Ping包存在时延或丢包的现象。此时应考虑查验本端站点与对端站点设备的使能流控设置一致与否，两端设置不一致的情况下，大流量Ping包很可能存在丢包现象，故建议双方都关闭流控。此外这种现象也可能与带宽配置不够有关，带宽配置不够有用户业务量小但突发业务比较大或用户业务量大两种情况。带宽是否充足可通过多绑定几个2Mbit/s的方法来验证。针对基于多协议标记交换（Multi-ProtocolLa⁃belSwitching，MPLS）的报文类型或基于VLAN的报文类型的故障业务，最有效的手段是借助以太网性能分析仪辅助定位故障点，如果现场没有相关的测试仪表，则可借助“模拟发包”类的软件，使用计算机网卡模拟设备发送业务报文的办法来定位故障点。当涉及用户内网时，tracert也是一个非常实用的命令，其可用于圈定IP数据包访问目标所采取的路径。通过跟踪数据包的访问路径，检修人员可以了解数据走向，缩小故障范围，有助于故障信息的定位和处理。
