故障樹分析法精選(九篇)

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第1篇：故障樹分析法范文

Abstract: Failure Tree Analysis（FAT）, also known as falut tree analysis, is a method to analyze the causes of the system failure from whole to the parts according to the tree structure step by step. From the systemic point of view, the failure may be caused by defects and performance of specific components（hardware）, or caused by software, for example, the procedural errors of automatic control devices. In addition, the improper operation of operators or not attentive operation also can cause failure. Therefore, we should apply this method to analyze and diagnose the common fault of the diesel engine system.

關(guān)鍵詞：故障樹；發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

Key words: fault tree；failure of engine system；diesel engines

中圖分類號(hào)：TM31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2011）13-0042-02

0 引言

故障樹分析法簡(jiǎn)稱FTA（Failure Tree Analysis），是1961年為可靠性及安全情況，由美國(guó)貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。其后，在航空和航天的設(shè)計(jì)、維修，原子反應(yīng)堆、大型設(shè)備以及大型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，故障樹分析法雖還處在不斷完善的發(fā)展階段，但其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，是一種很有前途的故障分析法。故障樹分析（FAT）是一種適用于復(fù)雜系統(tǒng)可靠性和安全性分析的有效工具，是一種在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)又最有效的提高系統(tǒng)安全性的方法。當(dāng)前，超大型工程的建設(shè)，對(duì)可靠性，安全性提出了更高的要求，因此，故障樹分析法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到宇航，核能，化工，電子，機(jī)械和采礦等各個(gè)領(lǐng)域。

1 故障樹分析法的特點(diǎn)

它是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。它從系統(tǒng)開始，通過由邏輯符號(hào)繪制出的一個(gè)逐漸展開成樹狀的分枝圖，來(lái)分析故障事件（又稱頂端事件）發(fā)生的概率。同時(shí)也可以用來(lái)分析零件、部件或子系統(tǒng)故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響，其中包括人為因素和環(huán)境條件等在內(nèi)。它對(duì)系統(tǒng)故障不但可以做定性的而且還可以做定量的分析；不僅可以分析由單一構(gòu)件所引起的系統(tǒng)故障，而且也可以分析多個(gè)構(gòu)件不同模式故障而產(chǎn)生的系統(tǒng)故障情況。因?yàn)楣收蠘浞治龇ㄊ褂玫氖且粋€(gè)邏輯圖，因此，不論是設(shè)計(jì)人員或是使用和維修人員都容易掌握和運(yùn)用，并且由它可派生出其他專門用途的“樹”。例如，可以繪制出專用于研究維修問題的維修樹，用于研究經(jīng)濟(jì)效益及方案比較的決策樹等。

2 故障樹的建立

故障樹是實(shí)際系統(tǒng)故障的組合和傳遞關(guān)系正確而抽象的表達(dá)，建樹是否完整會(huì)直接影響定性，定量分析的結(jié)果，是關(guān)鍵的一步。建樹方法分為人工建樹和計(jì)算機(jī)輔助建樹，建樹就是按照嚴(yán)格的演繹邏輯，從頂事件開始，向下逐級(jí)追溯事件的直接原因，直至找出全部底事件為止。根據(jù)故障樹分析方法確定頂事件是發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而引起的原因主要為：飛車故障，缸體故障，燒瓦故障，曲軸故障，飛輪碎裂，氣門落缸等（其中任意原因都可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障）。以這幾項(xiàng)作為次要事件，逐漸往下分析其原因，層層深入，最終建立起柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的失效故障圖。見圖1。

圖1中，方框的事件代表結(jié)果事件，它又分為頂事件和中間事件，是由其它事件或事件組合導(dǎo)致的事件。圓圈事件表示底事件，是基本故障事件或不需再探明的事件，但一般它的故障分布是已知的，是導(dǎo)致其他事件發(fā)生的原因事件。

其中，各個(gè)數(shù)字和字母代表的含義為：①“飛車”故障，②“粘缸”故障，③“燒瓦”故障，④“曲軸”故障，⑤“活塞敲缸”故障，⑥飛輪碎裂，⑦“拉缸”故障，⑧氣門落缸。

A：燃油超供 a1：噴油泵柱塞被卡，a2：拉桿及調(diào)速器的活動(dòng)部位卡滯，a3：調(diào)速器系統(tǒng)故障

B：竄燒機(jī)油 b1：空氣濾清器油盤油面過高，b2：曲軸箱，b3：回游孔堵塞

C：散熱系統(tǒng)工作不良

D：機(jī)油壓力過大 d1：機(jī)油質(zhì)量不好，d2：油流動(dòng)磨損，d3：軸瓦卸油，d21：機(jī)油泵磨損，d22：曲軸油道工藝脫落

E：軸瓦預(yù)金緊高度不合要求

F：機(jī)油問題f1：機(jī)油品質(zhì)不佳，f2：機(jī)油壓力過低，f3：機(jī)油濾清器使用不當(dāng)

G：軸瓦和軸頸裝配間隙過小

H：曲軸問題h1：曲軸軸頸兩端圓角過小，h2：曲軸自身質(zhì)量差，h3：曲軸裝配間隙過大，h4：曲軸不良

I：供油時(shí)間和供油量出錯(cuò)

J：主軸瓦不同軸

K：活塞的裝配問題k1：活塞與汽缸配合間隙過大，k2：活塞方向裝反或活塞變，k3：汽缸墊過薄，k4：連桿裝配不好或連桿彎曲

L：燃燒不良l1：燃燒室內(nèi)積碳嚴(yán)重，l2：可燃?xì)怏w燃燒過快

M：噴油提前角過大

N：制造加工或裝配不當(dāng) n1：飛輪殼緊固螺栓松動(dòng)，n2：曲軸軸向或徑向間隙過大，n3：曲軸與飛輪殼同軸度較差

O：傳動(dòng)組件平衡超差

P：使用不當(dāng)因素p1：油使用不當(dāng)，p2：發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高，p3：填壓器竄油，p4：嚴(yán)重超載，p21：冷卻添加不足，p22：點(diǎn)火時(shí)機(jī)不正確，p23：節(jié)溫器工作不良

Q：裝配和加工因素q1：活塞裝配間隙過小，q2：活塞環(huán)開口間隙太小，q3：活塞緯度影響

R：氣門桿折斷

S：氣門彈簧折斷

T：氣門彈簧座開裂

U：氣門鎖靠攏夾脫落

3 定性分析

故障樹的定性分析主要任務(wù)是尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的失效形式，也就是要找到故障樹的最小割集或全部最小割集。割集代表了該系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，最小割集（MCS）是底事件不能再減少的割集。一個(gè)最小割集代表引起故障樹頂事件發(fā)生的一種模式，最小割集發(fā)生時(shí)，頂事件必然發(fā)生。最小割集指出了處于故障狀態(tài)的系統(tǒng)所必須修理的基本故障，指出了系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)。求解最小割集的方法有上行法，質(zhì)數(shù)法和下行法。這里主要介紹下行法。下行法（fussell-vesely法）特點(diǎn)是從頂事件開始從下逐級(jí)進(jìn)行，遇到與門就把與門下面的所有輸入事件均排列成同一行;遇到或門就把或門下面的所有輸入事件均排列于一列。往下一直到不能分解為止。從而找出全部最小割集。最小割集是包含了最小數(shù)量而又必須的事件的集合，其含義在于它描述了處于故障狀態(tài)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)所必須修理的基本故障。通過對(duì)最小集合的分析，可以找到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)以提高工作的可靠性。

4 結(jié)論

4.1 文中給出的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)故障書能夠較全面清晰的反映發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障成因，故障之間關(guān)系，以及各種可能故障傳遞途徑。

4.2 故障樹為設(shè)計(jì)，檢測(cè)，維護(hù)和維修柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供了一種形象圖解，指導(dǎo)人們?nèi)ゲ檎夜收希倪M(jìn)和強(qiáng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可靠行提供了有效的定性分析和定量評(píng)價(jià)方法。

4.3 在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作中，經(jīng)常遇到不同故障程度的底事件，將其計(jì)算并求出最小割集，有助于掌握柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障的規(guī)律和特征。故障樹分析理論可以進(jìn)一步將常規(guī)的故障診斷方法和計(jì)算機(jī)程序技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，形成專家系統(tǒng)，這樣可以方便和快捷的進(jìn)行故障診斷。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：故障樹分析法范文

【關(guān)鍵詞】噴油器 故障樹 條件規(guī)則 診斷流程

近年來(lái)，隨著汽車電子技術(shù)快速發(fā)展，汽車電子控制功能越來(lái)越復(fù)雜，汽車電子控制技術(shù)的故障診斷的難度大大提高，嚴(yán)重地影響了汽車電控技術(shù)的診斷與維修，大大地降低了汽車維修企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。為了提高診斷效率，降低維修成本，快速查找準(zhǔn)確的故障發(fā)生部位，國(guó)內(nèi)外汽車故障診斷專家不斷地在實(shí)踐中探索總結(jié)，積極尋找較實(shí)用的故障診斷方法，因此，各種的汽車故障診斷方法和故障診斷技術(shù)在近幾年得到迅速發(fā)展。

隨著實(shí)踐與理論研究的不斷深入，人們總結(jié)出的汽車電控技術(shù)的故障診斷方法有很多，其中，比較適合汽車電控技術(shù)故障特點(diǎn)的故障診斷方法是故障樹分析法。但是，故障樹分析法診斷結(jié)果會(huì)出現(xiàn)多個(gè)故障原因和故障發(fā)生部位，給汽車維修技術(shù)員增加維修時(shí)間。因此，本文嘗試了對(duì)故障樹分析法進(jìn)行改進(jìn)，在設(shè)計(jì)好的故障樹基礎(chǔ)上增加條件規(guī)則，使得故障診斷效率大大提高，并嘗試對(duì)電噴轎車噴油器電路故障進(jìn)行驗(yàn)證。

1 基于條件規(guī)則的故障樹分析方法

該法是先選定系統(tǒng)中不希望發(fā)生的故障事件為頂端事件，其后第一步是找出直接導(dǎo)致頂端事件發(fā)生的各種可能因素或因素組合，如硬件故障、軟件故障、環(huán)境因素、人為因素等。第二步再找出第一步中各因素的直接原因，循此方法逐級(jí)向下演繹，一直追溯到引起系統(tǒng)發(fā)生故障的全部原因，即分析到不需要繼續(xù)分析原因的底事件為止。然后，把各級(jí)事件用相應(yīng)的符號(hào)和適合于它們之間邏輯關(guān)系的邏輯門與頂端事件相連接，這樣就建成了一棵以頂事件為根，中間事件為節(jié)，底事件為葉的具有若干級(jí)的倒置故障樹。

基于條件規(guī)則的故障樹分析法就是在故障樹分析法的故障樹的中間事件和底端事件上，增加一定的條件規(guī)則，進(jìn)行物理和邏輯判斷，確定故障樹每個(gè)的分支的選擇，以便準(zhǔn)確地進(jìn)行故障診斷分析，得出準(zhǔn)確的故障發(fā)生的原因和故障部位。

2 結(jié)合實(shí)例進(jìn)行故障樹設(shè)計(jì)

下面以轎車四缸電噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器電路故障為例，進(jìn)行基于條件規(guī)則的故障樹設(shè)計(jì)。

2.1 轎車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油控制原理

轎車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路主要是由：蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、保險(xiǎn)絲、噴油器、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU）以及相關(guān)插頭和導(dǎo)線組成（如圖1所示）。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM通過控制內(nèi)部的三極管的導(dǎo)通，控制噴油器信號(hào)端子（噴油器與ECM的聯(lián)接端子）與搭鐵的導(dǎo)通，使得噴油器線圈工作，噴油器開始噴油；ECU內(nèi)部三極管的導(dǎo)通是通過ECM輸出噴油指令進(jìn)行控制，發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)中每個(gè)噴油器的打開時(shí)間取決于ECM輸出的噴油指令。因此，在噴油器的信號(hào)端子測(cè)到的波形圖如圖2所示。

2.2 結(jié)合噴油控制原理進(jìn)行故障樹節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

根據(jù)轎車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油控制原理，對(duì)電路控制分成三個(gè)區(qū)域（如圖3所示），分別為噴油器供電區(qū)域B、噴油器工作區(qū)域C和噴油器控制區(qū)域D，按照實(shí)踐判斷難易程度，噴油器供電區(qū)域B判斷較簡(jiǎn)單，噴油器工作區(qū)域C其次，噴油器控制區(qū)域D判斷較麻煩。最終的目的是要所有的噴油器工作，因此，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以某個(gè)噴油器不工作作為頂事件A， B、C、D不正常作為中間事件，構(gòu)建一、二級(jí)故障樹（如圖4所示）。

E-保險(xiǎn)絲損壞；F-點(diǎn)火開關(guān)損壞；G-電源電路故障；H-某個(gè)噴油器供電故障；I-某個(gè)噴油器信號(hào)電路故障；J-某個(gè)噴油器線圈故障；K-某個(gè)噴油器損壞；L-點(diǎn)火反饋信號(hào)斷路；M-曲軸位置傳感器故障；N-ECM搭鐵斷路；O-ECU故障；

根據(jù)噴油器電路圖結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行故障樹的設(shè)計(jì)，按照減少拆裝部件次數(shù)、拆裝時(shí)間，提高診斷效率的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行故障樹底事件的設(shè)計(jì)（如圖4所示）。噴油器供電區(qū)域B的底事件為保險(xiǎn)絲損壞E、點(diǎn)火開關(guān)損壞F、電源電路故障G；噴油器工作區(qū)域C的底事件為某個(gè)噴油器供電故障H、某個(gè)噴油器信號(hào)電路故障I、某個(gè)噴油器線圈故障J、某個(gè)噴油器損壞K；噴油器控制區(qū)域D的底事件為點(diǎn)火反饋信號(hào)斷路L，曲軸位置傳感器故障M、ECM搭鐵斷路N、ECU故障O。以上所有底事件的發(fā)生都會(huì)造成頂事件A的出現(xiàn)，因此，任一底事件的發(fā)生都會(huì)造成頂事件的出現(xiàn)，有可能只有一個(gè)故障，也可能多個(gè)故障同時(shí)存在，需要進(jìn)一步進(jìn)行故障分析推理。

2.3 基于條件規(guī)則的故障樹設(shè)計(jì)

從圖4中可知，由頂事件到達(dá)底事件必須經(jīng)過中間事件，經(jīng)過哪個(gè)中間事件決定了故障可能發(fā)生的區(qū)域，此時(shí)，如果有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)進(jìn)行故障診斷走向判斷，就可以大大地降低了故障診斷時(shí)間，提高維修效率。

在圖4 的基礎(chǔ)上加入條件規(guī)則（如圖5所示），圖中1表示打開點(diǎn)火開關(guān)測(cè)量圖3中點(diǎn)火開關(guān)2端子電壓，電壓為0V表示節(jié)點(diǎn)B出現(xiàn)故障，從而決定了下一步的故障診斷走向，具體的每個(gè)條件規(guī)則說(shuō)明如表1所示。

2.4 噴油器電路故障診斷流程圖設(shè)計(jì)

根據(jù)前面的電路圖以及設(shè)計(jì)好的故障樹繪制故障診斷流程圖（如圖6所示），通過發(fā)現(xiàn)的噴油器不工作的故障現(xiàn)象，先確定故障可能發(fā)生的故障區(qū)域。

打開點(diǎn)火開關(guān)測(cè)量圖3中點(diǎn)火開關(guān)2端子電壓，電壓為0V表示故障發(fā)生在油泵供電區(qū)域。拔下保險(xiǎn)絲測(cè)量電阻，條件為電阻無(wú)窮大，符合條件表示保險(xiǎn)絲損壞。打開點(diǎn)火開關(guān)測(cè)量圖3中點(diǎn)火開關(guān)1、2端子之間的電阻，條件為有電阻或無(wú)窮大，符合條件表示點(diǎn)火開關(guān)損壞。依次測(cè)量蓄電池到點(diǎn)火開關(guān)的導(dǎo)線電阻，條件為有電阻或無(wú)窮大，符合條件表示電源電路故障，如此檢查就可以排除了油泵電路中的工作區(qū)域的故障。其他兩個(gè)區(qū)域的故障診斷以此類推。

3 結(jié)論

實(shí)踐證明，采用基于條件規(guī)則的故障樹分析法，通過不斷試驗(yàn)總結(jié)，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的故障樹，大大地提高了汽車的故障診斷效率，減少維修時(shí)間，提高汽車維修作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。其次，采用此辦法，可以防止誤診和漏診，提高了診斷的準(zhǔn)確率。另外，由于不同車型在結(jié)構(gòu)與控制原理上會(huì)有差別，因此，有針對(duì)性地進(jìn)行故障樹的設(shè)計(jì)，并不斷通過實(shí)踐檢驗(yàn)出來(lái)的故障樹，可以大大地降低了故障診斷與維修技術(shù)的難度。如果能夠把每個(gè)設(shè)計(jì)好的故障樹做成一個(gè)專家?guī)欤Y(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)汽車遠(yuǎn)程輔助診斷，甚至可以建設(shè)一個(gè)專家診斷系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

陳成春（1973-），男，福建省連江縣人，碩士，研究生，講師職稱，主要研究方向?yàn)槠囯娍匕l(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷，汽車傳感器技術(shù)。

第3篇：故障樹分析法范文

關(guān)鍵詞 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；故障樹；最小割集算法；風(fēng)險(xiǎn)緩解

中圖分類號(hào) TB486 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2013）011-0128-03

上海區(qū)管自動(dòng)化系統(tǒng)是支持空中交通管制的專用電子系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，空中交通管制員能夠?qū)θA東高空空域內(nèi)的航空器進(jìn)行有序的航行活動(dòng)管理。隨著航班量和系統(tǒng)運(yùn)行年限的增長(zhǎng)，自動(dòng)化系統(tǒng)的故障率不斷上升，如果不及時(shí)處理，將直接危險(xiǎn)飛行安全。針對(duì)該問題，設(shè)備維護(hù)人員定期對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源，并確定應(yīng)對(duì)策略。

許多風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法采用專家分析法的方式，該類方法是基于經(jīng)驗(yàn)的，缺乏可靠的依據(jù)。而本文采用的故障樹分析法可以對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行建模，然后通過歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，并找出系統(tǒng)的故障模式，這樣得出的結(jié)果更接近實(shí)際運(yùn)行情況。

1 故障樹分析法簡(jiǎn)述

1.1 概述

故障樹分析法（FauIt Tree Analysis，F(xiàn)TA）是一種演繹分析法，該方法采用樹狀結(jié)構(gòu)，以系統(tǒng)不希望發(fā)生的頂事件作為目標(biāo)，從頂事件逐級(jí)向下分析，直至所要求的分析深度，最深層原因事件被稱為底事件。該方法主要可分為定性分析法和定量分析法。

1.2 定性分析

故障樹的定性分析是通過求故障樹的最小割集，得到頂事件的全部故障模式，以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)或關(guān)鍵部位，集中力量對(duì)最小割集所發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)化，找出控制事故的可行方案。在故障樹分析法中，割集是指故障樹中一些底事件的集合，而最小割集是指在某個(gè)割集中任意去掉一個(gè)底事件，余下的底事件集合無(wú)法構(gòu)成割集，那么這類割集被稱為最小割集。常用的方法是Fussel-Vesely算法（下行法）。

1.3 定量分析

故障樹的定量分析就是在給定各底事件發(fā)生概率的基礎(chǔ)上，計(jì)算頂事件和中間事件的發(fā)生概率、底事件重要度等參數(shù)。在具體計(jì)算時(shí)時(shí)，可分析的變量有很多，這里，我們只給出本文應(yīng)用的內(nèi)容，即如何通過最小割集算法，計(jì)算頂事件的發(fā)生概率，基本步驟如下：

2 上海區(qū)管自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

上海區(qū)域管制中心的自動(dòng)化系統(tǒng)為雙冗余結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)具備多雷達(dá)處理、飛行計(jì)劃處理、告警處理、旁路雷達(dá)處理、記錄、回放等功能，目前已為上海區(qū)管/終端扇區(qū)、虹橋/浦東塔臺(tái)以及合肥地區(qū)的業(yè)務(wù)運(yùn)行提供保障。

3 基于故障樹分析法的上海區(qū)管自動(dòng)化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用

整個(gè)評(píng)估流程的詳細(xì)步驟如下：1）故障樹建模：繪制故障樹，并在故障樹中確定底事件概率；2）定性分析：通過故障樹的最小割集，得到頂事件的全部故障模式，并定性分析底事件；3）定量分析：先確定底事件發(fā)生概率，通過最小割集算法推導(dǎo)最小割集發(fā)生概率，最后計(jì)算頂事件發(fā)生概率；4）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和緩解：確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，制定風(fēng)險(xiǎn)減緩措施。

3.1 故障樹建模

上海區(qū)管自動(dòng)化系統(tǒng)故障種類有很多，本文選取最典型故障作為頂事件構(gòu)建故障樹（圖1），所有“底事件”（表1），以此為頂事件展開后的節(jié)點(diǎn)能夠覆蓋常用設(shè)備（元件）故障類型。

進(jìn)一步，為了計(jì)算，需要確定故障率數(shù)據(jù)。從理論上講，故障發(fā)生概率應(yīng)為任一瞬間發(fā)生的可能性，是一無(wú)量綱值。但從工程實(shí)踐出發(fā)，我們采用計(jì)算頻率的辦法來(lái)代替概率的計(jì)算，即計(jì)算平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）的倒數(shù)。

由于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的是總故障次數(shù)，因此計(jì)算的底事件概率是對(duì)樣本數(shù)求均值后的結(jié)果。另外對(duì)于x5事件，由于無(wú)法計(jì)算數(shù)據(jù)，因此我們給定一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值為0.05。

3.2 定性分析

故障樹的定性分析就是要研究系統(tǒng)故障模式（最小割集）。通過首先Fussel-Vesely算法我們可以求得故障樹的全部最小割集：{x1，x5}，{x1，x6}，{x1，x7}，{x1，x8}，{x1，x9}，{x2，x5}，{x2，x6}，{x2，x7}，{x2，x8}，{x2，x9}，{x3，x5}，{x3，x6}，{x3，x7}，{x3，x8}，{x3，x9}，{x4，x5}，{x4，x6}，{x4，x7}，{x4，x8}，{x4，x9}，{x10}，{x11}。這22個(gè)最小割集代表了22種故障模式。其中，“x10”和“x11”是一階最小割集事件，屬于結(jié)構(gòu)重要性最高的。該類事件一旦產(chǎn)生，將直接引起頂事件的發(fā)生，而其他底事件都處于二階最小割集中。

3.3 定量分析

定量分析主要是根據(jù)最小割集算法計(jì)算頂事件（包括中間事件）的發(fā)生概率。3.2節(jié)已經(jīng)求出了全部最小割集，接下來(lái)由公式（1）就可求得每個(gè)最小割集的概率P（yi），其中，yi={x1，x2，…，xm}為第i個(gè)最小割集yi，Pi為底事件xi的發(fā)生概率，計(jì)算出最小割集概率值：y1～y22。

另一個(gè)影響單席位正常使用的重要故障是顯示設(shè)備無(wú)法提供使用。包括BARCO，EIZO顯示器，故障率僅次于單席位主系統(tǒng)軟/硬件故障。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和緩解

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要目的不是根據(jù)故障樹分析法確定風(fēng)險(xiǎn)故障概率值的大小，而是通過計(jì)算概率值確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。本文根據(jù)計(jì)算的整體概率范圍制定了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表，如表4。

從表4可知，該風(fēng)險(xiǎn)處于第4等級(jí)，屬于風(fēng)險(xiǎn)程度比較高的，因此必須對(duì)其采取風(fēng)險(xiǎn)緩解措施，根據(jù)前面故障樹分析法的分析，可從底事件著手，采取相對(duì)的緩解措施：如對(duì)于DS-10硬件故障除了及時(shí)維修外，也可以先期更換電源和風(fēng)扇來(lái)預(yù)防故障發(fā)生，對(duì)軟件故障可采用安裝補(bǔ)丁等方法來(lái)降低故障率。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以上海區(qū)管自動(dòng)化系統(tǒng)最常見的單席位故障為案例，構(gòu)建相應(yīng)的故障樹，通過對(duì)實(shí)際的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的整理，對(duì)故障樹進(jìn)行定性和定量的分析，最后量化地計(jì)算出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值，并提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)緩解措施。

今后，對(duì)該評(píng)估法的進(jìn)一步研究可以考慮這樣幾個(gè)方面：1）擴(kuò)大樹的廣度和深度，將其應(yīng)用于更多的故障類型；2）可與過去使用的專家分析評(píng)估法及其他的主流評(píng)估方法進(jìn)行對(duì)比，評(píng)價(jià)方法的性能。

參考文獻(xiàn)

[1]陳文峰等.歐洲貓-X系統(tǒng)管制操作手冊(cè)[Z].上海：民航華東空管局，2004.

第4篇：故障樹分析法范文

 

0 引言

 

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，給汽車啟動(dòng)和運(yùn)行提供強(qiáng)大動(dòng)力。隨著汽車使用里程和年限的增加，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常常會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的故障，影響汽車行駛安全。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和各種智能裝備的廣泛應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，給故障診斷帶來(lái)一定的難度，而智能故障診斷技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的快速、精確判斷，為故障維修提供了極大便利。文章首先介紹了智能診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，然后詳細(xì)分析了目前常用的幾種智能故障診斷技術(shù)。

 

1 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

 

對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，其工作過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)、熱量、噪聲等信息，都是對(duì)自身運(yùn)行狀況的一種反映，一旦這些信息發(fā)生突變，很有可能是發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了故障。而發(fā)動(dòng)機(jī)智能診斷技術(shù)就是借助于現(xiàn)代科技產(chǎn)品，收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的一系列信號(hào)，然后結(jié)合人工智能分析技術(shù)，得出故障結(jié)論的一種方法。

 

發(fā)動(dòng)機(jī)智能故障診斷技術(shù)的發(fā)展，與科技進(jìn)步、新技術(shù)、新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用密不可分，根據(jù)目前的技術(shù)現(xiàn)狀，可以預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)的大體發(fā)展趨勢(shì)：

 

1.1 與現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)的聯(lián)系更加緊密

 

現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)主要包含隨機(jī)信號(hào)處理、高階信號(hào)分析、時(shí)頻信號(hào)分析等內(nèi)容，與以往所使用的經(jīng)典信號(hào)處理技術(shù)相比，它在發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)收集、故障信號(hào)分析和判定以及模式識(shí)別能力上都有顯著增強(qiáng)。近年來(lái)，以現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)為基礎(chǔ)的時(shí)頻分析法得到了廣泛應(yīng)用，成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能故障診斷技術(shù)的新亮點(diǎn)。因此，智能診斷技術(shù)要想得到不斷的完善和發(fā)展，離不開相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的支持，對(duì)于現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)的依賴程度也會(huì)大大增加。

 

1.2 實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與設(shè)計(jì)制造的有機(jī)結(jié)合

 

現(xiàn)階段所使用的智能故障診斷技術(shù)，主要工作流程是當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障后，進(jìn)行故障檢測(cè)與分析，在一定程度上延長(zhǎng)了維修時(shí)間。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造的過程中，將故障診斷傳感器(信號(hào)收集系統(tǒng))安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，這樣一來(lái)，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的預(yù)判斷，降低了因發(fā)動(dòng)機(jī)故障所造成汽車安全事故的概率;另一方面也對(duì)后期的故障診斷、維修提供了便利條件，節(jié)省了大量復(fù)雜信號(hào)的處理過程，對(duì)于降低診斷誤差也有積極幫助。

 

1.3 提高診斷裝置的實(shí)用性、標(biāo)準(zhǔn)性和可靠性

 

從整體上看，我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能故障診斷技術(shù)在科研和應(yīng)用領(lǐng)域取得了不錯(cuò)成績(jī)，但是在實(shí)際操作過程中，仍然存在諸多關(guān)鍵性問題沒有得到有效解決。例如診斷裝置偏向于試驗(yàn)，實(shí)際應(yīng)用效果大打折扣，診斷設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性有待統(tǒng)一和規(guī)范等。隨著新設(shè)備、新技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及市場(chǎng)秩序的不斷規(guī)范，智能故障診斷技術(shù)也會(huì)朝著實(shí)用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。

 

2 常見的發(fā)動(dòng)機(jī)智能診斷技術(shù)分析

 

2.1 基于專家系統(tǒng)的智能診斷方法

 

事實(shí)上，專家系統(tǒng)智能診斷的原理就是收集各種已知的發(fā)動(dòng)機(jī)故障問題和解決方案，然后程序員將這些問題、解決方式以編程方式輸入到計(jì)算機(jī)相應(yīng)的軟件中，然后當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)故障智能診斷。其主要運(yùn)作流程為：當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障后，利用專用的信號(hào)采集裝置，收集發(fā)動(dòng)機(jī)故障信息，然后將這些信息傳送到計(jì)算機(jī)中。隨后將這些信息保存到專門的故障識(shí)別軟件中，將故障信息與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)匹配與之相對(duì)應(yīng)的故障類型，必要時(shí)還可以調(diào)用其他軟件和程序，最終查找到發(fā)動(dòng)機(jī)故障。具體來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)的功能是存儲(chǔ)故障匹配標(biāo)準(zhǔn)，即將常見的發(fā)動(dòng)機(jī)故障原因、故障預(yù)兆、解決方式等內(nèi)容，以數(shù)據(jù)編程的形式存儲(chǔ)起來(lái)，以便于后期進(jìn)行信息匹配與應(yīng)答。

 

2.2 基于模糊數(shù)學(xué)的方法

 

模糊理論最早的提出，主要為了解決數(shù)學(xué)領(lǐng)域中一些問題，從而將一些經(jīng)典的定理、公式和理論進(jìn)行模糊化，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的解決，在應(yīng)用過程中逐步發(fā)展成完整的推理體系。模糊數(shù)學(xué)之所以能夠應(yīng)用到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能診斷技術(shù)中，主要是利用了數(shù)學(xué)建模和模糊診斷兩大功能。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障信息進(jìn)行綜合整理和方法分析，并以此為基礎(chǔ)建立模糊診斷模型。通過模型分析，能夠幫助技術(shù)分析人員在較短時(shí)間內(nèi)確定故障源點(diǎn)，從而采取有針對(duì)性的故障維修方法。將模糊理論應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)智能診斷技術(shù)當(dāng)中，主要具有以下三大優(yōu)勢(shì)：第一是將專家語(yǔ)言轉(zhuǎn)變成了計(jì)算機(jī)更容易識(shí)別的語(yǔ)言變量，降低了語(yǔ)言的理解難度系數(shù)，間接提升了故障診斷效率;第二是在進(jìn)行多種故障分析時(shí)，能夠自動(dòng)生成故障安全等級(jí)，從而根據(jù)故障等級(jí)實(shí)現(xiàn)有重點(diǎn)、有層次的處理;第三是對(duì)于不確定性問題的分析能力增強(qiáng)，提高了不確定性故障的處理能力。

 

2.3 基于故障樹的方法

 

故障樹分析是根據(jù)汽車工作特性與性能狀況之間互相構(gòu)成的樹狀圖形，它以系統(tǒng)最不希望事件為頂事件，以可能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的其他事件為第二級(jí)事件和第三級(jí)事件，采用邏輯門表示事件之間聯(lián)系的一種倒樹狀結(jié)構(gòu)，反映了系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，零部件和系統(tǒng)之間發(fā)生故障的全部邏輯關(guān)系。但是由于邏輯結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，故障診斷的范圍比較有限，因此多數(shù)情況下是作為現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)的輔助方法。

 

2.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法

 

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的提出是基于神經(jīng)元模型的建立，從1943年該模型被建立，到目前為止人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。其工作原理主要是通過神經(jīng)元以及相互之間的有向權(quán)重連接來(lái)進(jìn)行各種隱含問題的處理。在實(shí)際應(yīng)用過程中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠完成較為復(fù)雜問題的分析，而且面對(duì)新信息有自主學(xué)習(xí)的能力。

 

通過與上述幾種方法進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋梢钥闯鋈斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)動(dòng)機(jī)智能診斷上更具優(yōu)勢(shì)，但是同時(shí)，由于受現(xiàn)有技術(shù)條件的制約，該診斷技術(shù)仍然存在一些有待改進(jìn)的問題，例如故障診斷所需樣本容量較大，當(dāng)樣本數(shù)目不足時(shí)，很容易使故障診斷出現(xiàn)偏差。

 

2.5 綜合方法

 

2.5.1 專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合

 

這種智能故障系統(tǒng)的診斷方法能夠在實(shí)際應(yīng)用中自行地進(jìn)行組織、學(xué)習(xí)，并進(jìn)行模糊推理，運(yùn)用該方法能夠解決傳統(tǒng)的人工智能方法中存在的不足，即較為復(fù)雜的知識(shí)獲取及推理過程。眾所周知，我們的大腦分為左半腦和右半腦，其中左半腦負(fù)責(zé)人體的邏輯思維能力，使人更趨向于理性化;而右半腦則負(fù)責(zé)人體的形象思維能力，使人更趨向于感性化。同樣，專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就像人體的左右半腦一樣，各負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的一部分，只有兩者協(xié)調(diào)作用，才能夠提升智能診斷效果。

 

2.5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理方法相結(jié)合

 

這兩種方法相結(jié)合，能夠大大提升知識(shí)的表示及知識(shí)的存儲(chǔ)效果，并且能夠提升智能問題的推理效率。這里的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是效仿人腦中的神經(jīng)元思維，作用體現(xiàn)是進(jìn)行自學(xué)及直接處理數(shù)據(jù)。模糊推理方法主要效仿的是人類的邏輯思維能力，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的知識(shí)表達(dá)。因此可以對(duì)不確定的信息進(jìn)行處理和調(diào)整。

 

2.5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與案例推理的結(jié)合

 

這組結(jié)合中的案例診斷方法主要是將智能診斷中問題信息與自身存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)信息庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，從而搜尋出較為近似的診斷案例，提取出診斷方案，并對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行修訂后給出診斷結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與案例推理方法的結(jié)合能夠提高診斷效率，診斷過程中，通過對(duì)相似問題的處理，來(lái)縮減診斷過程的繁瑣。而且案例推理診斷不需要重新建立診斷對(duì)象模型，運(yùn)用自身原有的知識(shí)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，而且自身的適用能力較強(qiáng)，對(duì)問題的分析處理速度較快，同時(shí)可以對(duì)知識(shí)進(jìn)行靈活的運(yùn)行，自主完成動(dòng)態(tài)問題的處理。

 

3 結(jié)論

 

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)利用智能診斷技術(shù)，能夠提升其問題處理效率，節(jié)省維修時(shí)間及費(fèi)用。在各種智能診斷技術(shù)中，每一項(xiàng)技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，在面對(duì)較為復(fù)雜多變的實(shí)際故障問題時(shí)，就應(yīng)靈活運(yùn)用各種技術(shù)，并能夠進(jìn)行綜合的技術(shù)分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多種故障的診斷。

第5篇：故障樹分析法范文

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；電力企業(yè)；現(xiàn)狀；分析方法

中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電力自動(dòng)化作為現(xiàn)代信息技術(shù)中一項(xiàng)綜合性的科學(xué)技術(shù)，其在應(yīng)用過程中的重點(diǎn)就是對(duì)信息技術(shù)、電子力學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、控制技術(shù)等各個(gè)學(xué)科進(jìn)行有效的融合，電力水平發(fā)展的高低直接受到自動(dòng)化水平高低的影響，電力自動(dòng)化已經(jīng)成為當(dāng)前及以后電力企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性技術(shù)，是保證電力資源與能源問題進(jìn)行有效解決的關(guān)鍵所在。

1.電力自動(dòng)化概述

1.1 電力自動(dòng)化內(nèi)容

第一，饋線自動(dòng)化。在電力企業(yè)對(duì)饋電線路進(jìn)行控制、檢測(cè)、故障、隔離、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)及故障診斷時(shí)所應(yīng)用的技術(shù)就是饋線自動(dòng)化技術(shù)，饋電自動(dòng)化能夠具有自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，例如饋電線路自動(dòng)化可以進(jìn)行就地自主控制和遠(yuǎn)方控制、恢復(fù)供電和負(fù)荷轉(zhuǎn)載、調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償、故障區(qū)隔離和檢測(cè)運(yùn)行等。

第二，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)最主要的功能就是對(duì)變電站的傳輸處理、故障率波、繼電保護(hù)等功能進(jìn)行有效的融合，保證上述功能能夠在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中有效的得到發(fā)揮，是保證其功能共享的系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)還有一個(gè)功能就是能夠進(jìn)行各種數(shù)據(jù)及信息等的采集工作，其最大的特點(diǎn)就是以計(jì)算機(jī)有關(guān)技術(shù)作為基礎(chǔ)，同時(shí)將所采集的信息及數(shù)據(jù)通訊作為手段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的共享，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化的控制和管理。

第三，配電管理系統(tǒng)。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，配電管理系統(tǒng)是作為自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分存在的，其主要的作用就是運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、信息處理、通信等技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行工作進(jìn)行管理和控制。配電管理系統(tǒng)作為電力自動(dòng)化系統(tǒng)的核心管理和控制系統(tǒng)，同時(shí)也能夠有效的對(duì)用電管理、發(fā)電管理和負(fù)荷管理進(jìn)行管理。

1.2 電力自動(dòng)化技術(shù)的工作原理

電力自動(dòng)化技術(shù)在正常工作中具有一定的工作原理，而具體的工作原理如下所示：

第一，電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行基礎(chǔ)是信息技術(shù)，電力自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)行也是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行的，具體的說(shuō)就是將計(jì)算機(jī)調(diào)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中心進(jìn)行布置，計(jì)算機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的的布置可以有效的對(duì)相關(guān)地區(qū)的信息進(jìn)行覆蓋，同時(shí)，因?yàn)橹車须娏?chǎng)和發(fā)電站的分布，就可以通過這些信息對(duì)反饋裝置和遠(yuǎn)程監(jiān)控進(jìn)行信息的相互流通，使其能夠成為一個(gè)立體的網(wǎng)絡(luò)覆蓋局域，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性和信息流通性的實(shí)現(xiàn)。

第二，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，其中心計(jì)算機(jī)運(yùn)行的主要工作就是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)控，而其他與中心計(jì)算機(jī)相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行過程中主要的工作就是進(jìn)行異常事故的記錄、各項(xiàng)事物處理結(jié)果的記錄、常規(guī)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行操作控制及異常現(xiàn)象分析等。并在此基礎(chǔ)上保證中心計(jì)算機(jī)與其他相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息的流通，使計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制管理能夠更加嚴(yán)密。

第三，電力自動(dòng)化控制的控制基礎(chǔ)就是進(jìn)行分層控制，并通過對(duì)發(fā)電站、發(fā)電廠和調(diào)度控制室等的分配工作，來(lái)確立各自的職責(zé)，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)能夠得到穩(wěn)定協(xié)調(diào)的運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)目標(biāo)的有效控制。

2.電力自動(dòng)化現(xiàn)狀

電力自動(dòng)化系統(tǒng)又稱配電自動(dòng)化或電網(wǎng)自動(dòng)化，主要包括變電站自動(dòng)化、饋線自動(dòng)化、配電通信系統(tǒng)及配電管理自動(dòng)化幾個(gè)方面。在運(yùn)行過程中，通過利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)位置等信息進(jìn)行有效收集，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與電力設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行及電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)控和保護(hù)。應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化的配電管理，不僅可以提高供電質(zhì)量，還能有效滿足用戶對(duì)用電價(jià)格和用電質(zhì)量的多樣化要求。

我國(guó)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且具備電量?jī)?chǔ)存受到限制、暫態(tài)過濾的過程迅速等特點(diǎn)。電力產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，在切實(shí)保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的同時(shí)，還要保證電力產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和電能供應(yīng)的質(zhì)量。在我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、電力管理方式逐漸轉(zhuǎn)變、電力客戶對(duì)用電質(zhì)量的要求日漸嚴(yán)格多種因素的作用之下，電力自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

我國(guó)常用的電力自動(dòng)化系統(tǒng)普遍具有以下基本特性：多種計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)操作、多種綜合操作系統(tǒng)、多種數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、多種構(gòu)件技術(shù)、系統(tǒng)操作模式模塊化、多種開發(fā)語(yǔ)言。為良好實(shí)現(xiàn)各電力連接點(diǎn)之間數(shù)據(jù)信息共享機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)階段我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)通常采用多個(gè)連接點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集模式或根據(jù)區(qū)域需要自行開發(fā)系統(tǒng)接口。

現(xiàn)階段我國(guó)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在多種運(yùn)行方式，10KV輻射線路或樹狀線路通常采用無(wú)需配置主站系統(tǒng)和通道的重合器及分段器的運(yùn)行方式，主要通過重合器和分段器自身具備的功能進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)、恢復(fù)供電及故障隔離，這種運(yùn)行模式具有實(shí)施簡(jiǎn)單、投資少的特點(diǎn)。10KV環(huán)形電纜通常采用重合器配合環(huán)形網(wǎng)柜加裝FIU的運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化，環(huán)形網(wǎng)柜分為戶內(nèi)和戶外兩種方式，電力部門可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行環(huán)形網(wǎng)柜的選擇。

3.電力自動(dòng)化故障分析方法探析

3.1 進(jìn)行電力自動(dòng)化功能分層分布

電力自動(dòng)化技術(shù)與通信技術(shù)之間具有非常緊密的聯(lián)系，想要保證電力自動(dòng)化能夠發(fā)揮出自身的作用，就需要對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分層，具體的分層可以分為三層，即主站、饋線和子站等。在配電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行過程中，配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)較多，而現(xiàn)階段點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信方式已經(jīng)不能對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)有效的滿足其需求，所以，在現(xiàn)代的配電網(wǎng)載波中對(duì)阻波器的應(yīng)用已經(jīng)在逐漸的減少。在以前載波技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的第二代載波器技術(shù)的工作原理主要就是在較低的信噪比條件下進(jìn)行工作，并其具有非常強(qiáng)的通信能力。因此，這種載波技術(shù)是目前較為理想的通信方式，具有很強(qiáng)的可行性和較好的發(fā)展前途。

3.2 進(jìn)行電力系統(tǒng)保護(hù)

在電力系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)對(duì)于配電網(wǎng)的保護(hù)一般都作用在饋線保護(hù)上，隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)腳步的不斷加快，人們對(duì)于電力企業(yè)的要求越來(lái)越高，相應(yīng)的配電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題等在其中起到了決定性的作用，對(duì)于現(xiàn)在配電網(wǎng)的工作來(lái)說(shuō)，其重點(diǎn)就是保證供電電能的質(zhì)量和供電電能可靠性有一定的保障，而配電網(wǎng)管理系統(tǒng)和饋線的自動(dòng)化都屬于電力配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的范疇。其中，通信也是作為饋線自動(dòng)化的核心而存在的，因此，在通信的基礎(chǔ)上，可以對(duì)配電網(wǎng)全局性的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的采集和控制，并以采集的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用的配電，同時(shí)還可以有效的對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行管理。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力自動(dòng)化是電力系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，電力自動(dòng)化不僅可以有效地縮短停電的時(shí)間，同時(shí)還能減少系統(tǒng)的運(yùn)行成本，有效改善供電的質(zhì)量，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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第6篇：故障樹分析法范文

    一、 數(shù)控機(jī)床故障診斷原則

    1. 先外部后內(nèi)部

    數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣一體化的機(jī)床,所以故障的發(fā)生必然要從這三者之間綜合反映出來(lái)。所以要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則,即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后,維修人員應(yīng)采用望、聞、聽、問等方法,由外向里逐一進(jìn)行檢查。

    例1:一數(shù)控車床剛投入使用的時(shí)候,在系統(tǒng)斷電后重新啟動(dòng)時(shí),必須要返回到參考點(diǎn)。即當(dāng)用手動(dòng)方式將各軸移到非干涉區(qū)外后,再使各軸返回參考點(diǎn)。否則,可能發(fā)生撞車事故。所以,每天加工完后,最好把機(jī)床的軸移到安全位置。此時(shí)再操作或斷電后就不會(huì)出現(xiàn)問題。

    外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障。一般都是由于檢測(cè)開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報(bào)警信息查找故障原因。對(duì)一般的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)講都有故障診斷功能或信息報(bào)警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報(bào)警信息顯示,但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象來(lái)分析解決。

    例如:臺(tái)立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機(jī)床在自動(dòng)方式下執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現(xiàn)414#和410#報(bào)警。此報(bào)警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動(dòng)異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動(dòng)消除,但每執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報(bào)警。經(jīng)查該伺服電機(jī)電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路,經(jīng)修整后此故障排除。

    2. 先機(jī)械后電氣

    由于數(shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化程度高,技術(shù)復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。機(jī)械故障較易發(fā)現(xiàn),而系統(tǒng)故障診斷難度要大一些。

    3. 先靜后動(dòng)

    維修人員要做到先靜后動(dòng),不可盲目動(dòng)手,應(yīng)先詢問操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài),查看說(shuō)明書、資料后方可動(dòng)手查找故障原因,繼而排除故障,

    4. 先公用后專用

    公用性問題會(huì)影響到全局,而專用性問題只影響局部。

    5. 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時(shí)無(wú)從下手時(shí),應(yīng)先解決容易的問題,后解決較大的問題。常常在解決簡(jiǎn)單的故障的過程中,難度大的問題也可能變的容易,理清思路,將難度較大的變得容易一些。

    6. 先一般后特殊

    在排除某一故障時(shí),要先考慮最常見的可能原因,然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。

    二、 數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)及故障排除方法

    所謂系統(tǒng)診斷技術(shù),就是利用數(shù)控裝置中的計(jì)算機(jī)及相關(guān)運(yùn)行診斷軟件進(jìn)行各種測(cè)試。

    1. 自診斷技術(shù)

    1) 開機(jī)自診斷:數(shù)控系統(tǒng)通電后,設(shè)備內(nèi)部診斷軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)中各種元件如CPU、RAM及各應(yīng)用軟件進(jìn)行逐一檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果顯示出來(lái),如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問題,系統(tǒng)會(huì)顯示報(bào)警信息或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。開機(jī)自診斷通常會(huì)在開機(jī)一分鐘之內(nèi)完成。

    有時(shí)開機(jī)診斷會(huì)將故障原因定位到電路板或模塊上,但也經(jīng)常僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi),這時(shí)維修人員需查找相關(guān)維修手冊(cè)根據(jù)提示找到真正故障原因并加以排除。

    2) 運(yùn)行自診斷:運(yùn)行自診斷也稱在線自診斷,是指數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí),運(yùn)行內(nèi)部診斷程序,對(duì)系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、檢查,并顯示有關(guān)信息,這種診斷一般會(huì)在系統(tǒng)工作時(shí)反復(fù)進(jìn)行。

    3) 脫機(jī)診斷:當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),首先停機(jī),然后使用隨機(jī)的專用診斷紙帶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行脫機(jī)診斷。診斷時(shí)先要將紙帶上的程序讀入RAM系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序進(jìn)行診斷,從而判定故障部位,這種診斷在早期的數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多。

    2. 人工診斷技術(shù)

    數(shù)控系統(tǒng)的故障種類很多,而自診斷往往不能對(duì)系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測(cè)試,也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上,這時(shí)要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種,最常用的有:功能程序測(cè)試法、參數(shù)檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等,現(xiàn)簡(jiǎn)介如下: 1) 功能程序測(cè)試法:這種方法將數(shù)控系統(tǒng)中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個(gè)測(cè)試程序,穿成紙帶或存儲(chǔ)到軟盤上在進(jìn)行診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序,可快速判定哪個(gè)功能出現(xiàn)問題,這種方法一般在機(jī)床出現(xiàn)隨機(jī)性故障時(shí)使用,也可用于設(shè)備閑置時(shí)間較長(zhǎng)重新投入使用時(shí)測(cè)試用。

    2) 參數(shù)檢查法:一般系統(tǒng)的參數(shù)是存放在RAM中的,一旦出現(xiàn)干擾或其它原因會(huì)造成參數(shù)丟失或混亂,從而使系統(tǒng)不能正常工作,這時(shí)應(yīng)根據(jù)故障特征,檢查和核對(duì)有關(guān)參數(shù),在排除某些故障時(shí),有時(shí)還需對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

    3) 備件置換法:是將系統(tǒng)中型號(hào)完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進(jìn)行互相交換比較,或利用備用的元器件替換有疑點(diǎn)的部件,從而快速有效地確定故障部位。

    4) 直觀法:直觀法是利用維修中常用的“先外后內(nèi)”的原則,利用觀察零部件的工作狀態(tài)、聽聲音、摸發(fā)熱等方法,進(jìn)行逐個(gè)檢查,如利用視覺可觀察內(nèi)部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽覺可查尋器件發(fā)出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現(xiàn)象;等等。

    5) 原理分析法:當(dāng)采用其它檢查方法難以奏效時(shí),可以從電路基本原理出發(fā),一步一步用萬(wàn)用表、邏輯表、示波器等工具對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢查對(duì)照,最終查明故障原因。

    3. 高級(jí)診斷技術(shù)1) 在高級(jí)診斷中,常用的方法主要有以下幾種方法:

    2) 自修復(fù)診斷:自修復(fù)診斷一般是指在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運(yùn)行的備用模塊。自修復(fù)程序在控制系統(tǒng)每次開機(jī)運(yùn)行,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某模塊有問題時(shí),系統(tǒng)會(huì)把故障信息顯示在屏幕上,同時(shí)自動(dòng)查尋備用模塊,故障模塊的工作即被備用模塊取代,維修人員可根據(jù)提示更換下一故障模塊。自修復(fù)診斷方法需要較多的備用模塊,這會(huì)使系統(tǒng)體積增大,價(jià)格提高。

    3) 診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng):近年來(lái),隨著圖像識(shí)別、聲音識(shí)別、自動(dòng)翻譯和智能工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)的發(fā)展,這些技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上。診斷專家系統(tǒng)以專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),自動(dòng)模仿專家利用知識(shí)解決復(fù)雜問題的思維活動(dòng),這就使普通工作人員同樣能對(duì)故障做出具有專家級(jí)水平的診斷結(jié)論。

第7篇：故障樹分析法范文

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)故障定位的發(fā)展；常見故障類型；故障定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

1 前言

現(xiàn)代電力系統(tǒng)高壓輸電線路的安全、可靠運(yùn)行關(guān)系到電力企業(yè)的切身利益。高壓輸電線路中產(chǎn)生的故障容易引發(fā)電力系統(tǒng)的斷電，故如何及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)電力系統(tǒng)高壓輸電線路故障的位置進(jìn)行確定，最大限度的提高恢復(fù)供電的效率，對(duì)于降低電力企業(yè)以及電網(wǎng)用戶的損失有著重要作用。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用不斷深化，先進(jìn)的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)以及故障錄波裝置得到了積極的發(fā)展，這些都推動(dòng)了高壓輸電線路故障定位技術(shù)的進(jìn)步。

2 現(xiàn)代電力系統(tǒng)高壓輸電線路的常見故障類型分析

高壓輸電線路是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要組成部分，隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，其饋線的數(shù)量和電容電流的數(shù)值日益增加，當(dāng)系統(tǒng)處于長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，容易導(dǎo)致系統(tǒng)故障的蔓延，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)的過電壓和設(shè)備損壞，對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)輸電線路安全以及穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成隱患。因此，及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)和排除系統(tǒng)故障，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。高壓輸電線路常見的故障及原因如表1所示。

3 當(dāng)前系統(tǒng)高壓輸電線路主要的故障定位方法分析

高壓輸電線路的故障定位一直是電力系統(tǒng)研究的重要課題。根據(jù)應(yīng)用的電力線路模型、故障測(cè)距的原理以及被測(cè)量和測(cè)量設(shè)備的差異，輸電線路故障測(cè)距的方法主要包括阻抗法以及行波法兩類。

3.1 基于阻抗法的系統(tǒng)輸電線路故障定位分析

基于阻抗法的高壓輸電線路故障定位技術(shù)通過對(duì)故障情況下的電壓、電流值的測(cè)量以及相關(guān)計(jì)算，獲得故障回路的阻抗參數(shù)，鑒于高壓輸電線路的長(zhǎng)度和阻抗成比例，故據(jù)此能夠求解出測(cè)量點(diǎn)與故障位置之間的實(shí)際線路距離。依據(jù)阻抗測(cè)距方法中測(cè)量的電氣量位置的不同，可以將其分為基于單端電壓及電流量的單端算法、基于雙端電壓及電流量的雙端算法兩種。對(duì)于這兩種方法，可以從以下方面進(jìn)行闡述：（1）關(guān)于單端算法。相對(duì)于雙端算法，單端算法具有造價(jià)不高、不會(huì)受到通信條件的制約、簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)，同時(shí)也存在測(cè)量距離精度偏低的缺點(diǎn)；（2）現(xiàn)代通信技術(shù)以及全球定位技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了利用雙端電氣量的測(cè)距算法的實(shí)現(xiàn)。雙端法能夠從原理上克服單端法的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的故障定位。同時(shí)，依據(jù)數(shù)據(jù)同步方式的不同，雙端法可以分為自同步以及不同步算法。

3.2 基于行波法的輸電線路故障定位技術(shù)

基于行波法的輸電線路故障定位技術(shù)借助行波傳輸?shù)睦碚搧?lái)完成高壓輸電線路的故障定位。當(dāng)高壓輸電線路中產(chǎn)生故障后，會(huì)沿著電力線路傳輸故障行波，且其傳播的速度與光速差不多，利用這一點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)行波傳輸至母線處所需時(shí)間的測(cè)量以及記錄，能夠?qū)收系奈恢眠M(jìn)行確定。故障產(chǎn)生的行波會(huì)在故障點(diǎn)以及阻抗不連續(xù)的點(diǎn)發(fā)生折射，依據(jù)采用的單雙端信息量及相關(guān)原理，行波定位法可以分為A、B、C、D等幾種類型。

當(dāng)前電網(wǎng)廠站中一般都裝設(shè)了微機(jī)保護(hù)、微機(jī)故障的記錄設(shè)備，現(xiàn)有設(shè)備能夠滿足工頻故障定位的數(shù)據(jù)需求，具有實(shí)現(xiàn)費(fèi)用不高、便于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。然而，常規(guī)的故障測(cè)距算法一般構(gòu)建于相關(guān)的假設(shè)之上，而實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行情況與理論之間存在一定的誤差。對(duì)此，可以通過合理的誤差補(bǔ)償措施以及多端輸電線路數(shù)據(jù)的采用等方式，盡可能的改善相關(guān)算法的精度，然而系統(tǒng)的高阻接地、多電源輸電線路、斷線故障等情況除外。以實(shí)際應(yīng)用中的行波法為例，在具體的輸電線路故障定位中，該方法容易受到很多具體的工程因素的限制。例如，當(dāng)系統(tǒng)的高壓輸電線路穿越區(qū)域土壤的電阻率存在不均勻現(xiàn)象，且受季節(jié)等的影響而產(chǎn)生變化，易使線路導(dǎo)線的參數(shù)產(chǎn)生頻變，該現(xiàn)象對(duì)容易使得行波的傳輸速度產(chǎn)生不確定性。

3.3 故障定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例

考慮到單端行波法在實(shí)際應(yīng)用中的不足，本文以雙端行波定位法為對(duì)象進(jìn)行研究。實(shí)際中，電力系統(tǒng)高壓輸電線路的故障定位涉及硬件以及軟件的設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，以硬件部分的設(shè)計(jì)為例，系統(tǒng)硬件環(huán)節(jié)的主要功能在于對(duì)行波信號(hào)的采集。

高壓輸電電路故障后產(chǎn)生的電壓行波信號(hào)通過相應(yīng)的傳感器后，要經(jīng)過兩方面的處理，一方面?zhèn)鬏數(shù)较到y(tǒng)的采樣啟動(dòng)單元，另一方面被傳輸至高速采集模塊。當(dāng)相應(yīng)的行波啟動(dòng)要求得到滿足時(shí)，系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn)換開始進(jìn)行相關(guān)模擬信號(hào)的采集操作，與此同時(shí)，系統(tǒng)的GPS同步時(shí)鐘將采樣啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行記錄，并與行波的波形一起，存儲(chǔ)到相應(yīng)的工控設(shè)備之中。線路兩端的數(shù)據(jù)進(jìn)入主控室的工控設(shè)備，并完成相關(guān)的故障定位分析工作。如果電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生過電壓，該過電壓信號(hào)被相應(yīng)的電壓傳感設(shè)備采集并通過有關(guān)的信號(hào)調(diào)理步驟后，會(huì)達(dá)到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡，在此處將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)值，并進(jìn)行存儲(chǔ)。

作為整個(gè)故障定位系統(tǒng)采集電壓行波的重要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)采用的電壓傳感器的性能至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)中，對(duì)于35kV及以下的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)以低阻尼阻容分壓器的方式，從配網(wǎng)母線取得所需的電壓信號(hào)，而對(duì)于110kV配網(wǎng)輸電線路的電壓信號(hào)，則通過特制的傳感設(shè)備，在電容式套管末屏的抽頭位置取得。經(jīng)過相應(yīng)的方波試驗(yàn)，對(duì)這種電壓傳感設(shè)備的響應(yīng)特性進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果表明，基于上述方式的傳感器能夠?qū)旊娋€路故障產(chǎn)生的行波信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的反映。

4總結(jié)

快速和精確的實(shí)現(xiàn)故障定位是現(xiàn)代高壓輸電線路故障定位技術(shù)的目標(biāo)，也是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的研究熱點(diǎn)。電力系統(tǒng)輸電線路的定位精度不但與電網(wǎng)中故障線路的供電恢復(fù)時(shí)間密切相關(guān)，更關(guān)系到輸電線路現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行以及日常維護(hù)人員的工作量。因此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握各種高壓輸電線路故障定位方法的特性和方法的問題，不斷的進(jìn)行研究、開發(fā)新技術(shù)，提高現(xiàn)有定位方法的可靠性以及準(zhǔn)確性，為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行、提高供電的質(zhì)量提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王軍.高壓輸電線路故障定位方法的比較與分析.科技致富向?qū)? 2009（11）.

第8篇：故障樹分析法范文

摘要：輸電線路是供配電系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)和樞紐，一旦發(fā)生線路故障，將會(huì)引起大規(guī)模的停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失。因此，深入分析輸電線路的故障原因和采取針對(duì)性的防治措施格外重要。

關(guān)鍵詞：輸電線路、運(yùn)行、故障、防治方法

1 輸電線路運(yùn)行故障產(chǎn)生的因素

1.1 輸電線路大多在空氣中，受大自然惡劣環(huán)境的影響，會(huì)產(chǎn)生各類的故障。如雷雨天的雷擊現(xiàn)象和閃絡(luò)現(xiàn)象；冬天的覆冰危害；天空中的鳥害（鳥糞污閃和糞道閃絡(luò)）；大霧天，霧水粘在臟絕緣子上的污閃；還有，線路自身的拉力造成的應(yīng)力破壞和接觸不良造成的絕緣子與線路發(fā)熱燒壞，以上情況具體分述如下：

1.1.1 風(fēng)災(zāi)因素

輸電線路大多地處地形復(fù)雜處，線路長(zhǎng)，如果周邊綠化不好，沒有森林遮擋御風(fēng)，那么很容易被自然界的大風(fēng)給吹壞，即所謂的輸電線路的風(fēng)偏閃絡(luò)，這種故障可以說(shuō)是線路故障的易發(fā)形式，對(duì)電力系統(tǒng)的正常供電危害相當(dāng)大，而且一旦發(fā)生故障，會(huì)造成風(fēng)偏跳閘，引起大面積停電。強(qiáng)大的風(fēng)源甚至?xí)暗蛪弘姉U，破壞電桿之間力的平衡。由于強(qiáng)風(fēng)的作用，而使電桿倒塌的事故也不占少數(shù)。如2011年4月17日，佛山順德發(fā)生的風(fēng)災(zāi)，致使勒流、容桂等鎮(zhèn)街多次輸電線路基塔倒塌，造成大面積停電和較大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.1.2 雷電因素

在雷電頻發(fā)的珠江三角洲地區(qū)，一旦到春、夏季，雷電造成的輸電線路故障時(shí)有發(fā)生，引起變電站的事故跳閘，事故的原因就是因?yàn)槔纂娺^電壓。如2011年3月19日凌晨，在順德龍江，雷擊使佛山龍江110V變電站10KV型材線折斷，造成對(duì)地短路，使龍江變電站型材線10KV間隔保護(hù)跳閘。差點(diǎn)造成線路負(fù)載增氧機(jī)停運(yùn)，致使大量魚缺氧死亡，后在維修隊(duì)伍的努力下，挽回了經(jīng)濟(jì)損失。

1.1.3 覆冰因素

輸電線路的覆冰造成的線路折斷事故雖然很多，僅發(fā)生在冬季，但是從事故的結(jié)果可以看出，一旦發(fā)生覆冰事故，不但是大面積停電，而且天寒、工作強(qiáng)度大，維修維護(hù)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，不利于維修人員的維修。形成覆冰的原因是天冷且空氣潮濕，當(dāng)結(jié)成覆冰時(shí)，容易發(fā)生線路舞擺閃絡(luò)事故。如2008年南方發(fā)生的冰災(zāi)就是一個(gè)典型的實(shí)例。

1.1.4 污穢的因素

輸電線路的污閃事故雖然不是很多，但損害性卻不小，還會(huì)造成閃絡(luò)事故。引發(fā)此類事故的主要原因是絕緣子表面沒有按期除塵，尤其風(fēng)雨天，灰塵堆積在絕緣子和線路上，會(huì)造成污穢電離發(fā)生閃絡(luò)事故。

1.2 外力破壞因素

外力破壞的形式可以說(shuō)是多種多樣，如大風(fēng)天折斷樹木，大片的樹木倒在線路上，增加線路的負(fù)載，發(fā)生折斷；近幾年，偷盜運(yùn)行中的低壓線路日益增多，還有頻發(fā)的交通事故（如鏟車司機(jī)酒后開車或不小心碰倒電線桿），也是發(fā)生這類事故的原因之一。

1.3 鳥害

（1）鳥糞污閃。鳥落在輸電線路上，會(huì)產(chǎn)生大量的糞便和污穢，粘連在絕緣子和線路上，加上陰濕的天氣和山間的雨霧，積累到一定程度時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象。在正常的干燥的天氣中，鳥糞并不會(huì)很大程度上降低絕緣子的閃絡(luò)電壓，而在雨霧的天氣，鳥糞的電阻變小加之污穢面積和路徑共同的作用，提高了電力線路的電壓，增加了鳥糞污閃事故的發(fā)生率。

（2）糞道閃絡(luò)。許多的鳥長(zhǎng)期在低壓電桿的絕緣子和橫擔(dān)附近排便，部分空氣將與鳥糞接壤，即使沒有使鳥糞貫穿全部的通道，也可能會(huì)造成糞道閃絡(luò)現(xiàn)象，發(fā)生事故。

2 輸電線路故障的預(yù)防措施

2.1 保證與提高電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量

提高電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量，最大程度地提高安全性。電氣設(shè)計(jì)是各種電氣設(shè)備正常工作與否和維護(hù)是否方便的重要因素。在輸電線路的設(shè)計(jì)中，如桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、輔助金具、防雷裝置的計(jì)算與選擇是很重要的。現(xiàn)在大部分設(shè)計(jì)人員只會(huì)機(jī)械地照抄、照搬典型設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)規(guī)范，如上文提到的雷擊停電事故，后經(jīng)事故分析，是由于設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者沒有根據(jù)當(dāng)?shù)貫槎嗬讌^(qū)，而采取相應(yīng)的防雷措施，照搬當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)規(guī)范，造成雷擊停電事故。后來(lái)，在桿塔上加裝避雷器，事故才很少發(fā)生。同時(shí)，電力線路也必須在合理的設(shè)計(jì)下才能更好的“行使”它的職責(zé)。要想做好線路的設(shè)計(jì)工作，除了周密的計(jì)算外，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和線路路徑的選擇，也是設(shè)計(jì)的重中之重。需要設(shè)計(jì)人員親自到現(xiàn)場(chǎng)細(xì)心觀察地形、地貌和線路的路徑。這樣才能最大程度地避免各種事故的發(fā)生，保證輸電線路的正常運(yùn)行。

2.2 做好防雷措施

防雷接地工作是各種建筑物都必須做的保護(hù)之一，對(duì)于輸電線路來(lái)說(shuō)，防雷工作無(wú)疑更加重要，一般選取避雷線來(lái)進(jìn)行輸電線路的雷電過電壓保護(hù)，它是最常用的防雷裝置。

同時(shí)也可以降低桿塔接地電阻，達(dá)到防雷的目的。例如，可把接地極埋設(shè)較深一些，也可以選擇在地下水比較豐富、水位比較高的地方。在進(jìn)入變電所的高壓側(cè)，通常都選用各種閥型避雷器進(jìn)行防雷保護(hù)。例如，在雷電多發(fā)的佛山地區(qū)，由于設(shè)計(jì)缺陷，10KV架空線路大部分不設(shè)防雷措施，當(dāng)?shù)乩讚敉ｋ娛鹿暑l繁發(fā)生，給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了重大的損失。此后，新建的和技改的線路，要求每隔一基塔必須安裝一組避雷器，實(shí)踐證明，電力線路運(yùn)行穩(wěn)定，效果很好。

2.3 桿塔位置與桿型的正確選擇

首先應(yīng)該及時(shí)并且認(rèn)真地調(diào)查氣候條件和地形，盡量避開在不利的地形和地理位置架設(shè)桿塔，而且應(yīng)加強(qiáng)桿塔的機(jī)械強(qiáng)度，盡量選用鋼管桿或加強(qiáng)型的混凝土桿。橫擔(dān)可以加厚，或者選用那種不易沾冰結(jié)構(gòu)的絕緣子，并涂上有憎水性能的涂料等。

2.4 污閃的預(yù)防

污閃事故的發(fā)生數(shù)量雖然不多，但影響和危害很大，污閃事故的預(yù)防，是提高電力系統(tǒng)供配電安全用電、持續(xù)用電的重要工作。通過增加爬距以及采用合成的絕緣子可以有效地防止污閃事故發(fā)生；或者使用防污閃涂料，進(jìn)而限制泄漏電流事故的發(fā)生。

2.5 外力破壞的預(yù)防

輸電線路的外力破壞，主要是大風(fēng)使樹木倒下壓倒線路，再者是日益橫行的偷盜和頻繁的交通事故等。所以應(yīng)該優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)，輸電線路盡量不要與樹林離得太近，要充分考慮到樹木增長(zhǎng)速度帶來(lái)的“危害”。要與道路保持適當(dāng)?shù)木嚯x，并根據(jù)桿塔的具置，增設(shè)防護(hù)墩，最后涂上醒目的防護(hù)標(biāo)志。

3 針對(duì)輸電線路外力破壞故障分析，可采取以下措施加以防范

3.1 加大電力設(shè)施的保護(hù)工作力度。做好相關(guān)電力用戶的宣傳教育工作和建立一套嚴(yán)密的巡線制度。

3.2 要掌握問題和故障的重點(diǎn)，把事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)中。

3.3 要不斷完善電力法規(guī)，加強(qiáng)電力執(zhí)法的力度。可以與社會(huì)的相關(guān)部門共同組織電力安全的演講比賽和知識(shí)競(jìng)賽等活動(dòng)，推廣電力安全法規(guī)，讓大家充分了解電的危害，使那些鋌而走險(xiǎn)的人望而生畏，知難而退。

3.4 要制定一些切實(shí)可行的方法和措施，并落實(shí)到實(shí)際工作中去。例如，在緊要和關(guān)鍵地段一定要多設(shè)立一些警示牌和警告的標(biāo)志牌。

3.5 培養(yǎng)和打造一支作風(fēng)硬朗，善打硬仗的專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)是保障輸電線路安全的必要保證。

3.6 對(duì)鳥害采取的技術(shù)措施有: ①采用大盤徑的絕緣子; ②加裝防鳥糞的擋板; ③安裝防鳥罩; ④安裝專門防鳥的網(wǎng); ⑤安裝鳥刺。

結(jié)束語(yǔ)：通過分析，線路故障有設(shè)計(jì)的因素，更多的是自然界的因素。一方面我們要優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡量不在設(shè)計(jì)方面出問題，另外一方面要普及、完善電力知識(shí)和電力法，建立一個(gè)高效的輸電線路維護(hù)隊(duì)伍。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡毅.影響送電網(wǎng)安全運(yùn)行的有關(guān)問題及對(duì)策[J].高電壓技術(shù). 2005.

第9篇：故障樹分析法范文

[關(guān)鍵詞]輸配電線路；運(yùn)行故障原因；查找方法

中圖分類號(hào)：TM201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）12-0278-01

前言：現(xiàn)如今，人們生活水平提高，對(duì)電力在穩(wěn)定性、安全性等方面的要求也增強(qiáng)，由此，我國(guó)在配輸電線路建設(shè)上也不斷要求增加，電網(wǎng)容量、電網(wǎng)潮流等都越來(lái)越大，而且我們的電網(wǎng)設(shè)備也越來(lái)越齊全。一旦輸配電線路在運(yùn)行中出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致人們的生產(chǎn)生活不能正常進(jìn)行，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這就要求我們對(duì)輸電線路運(yùn)行過程加以監(jiān)管，加強(qiáng)對(duì)其運(yùn)行故障原因的分析，考慮輸配電線路在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，或者出現(xiàn)問題的原因，并熟悉維修方法，以此來(lái)增強(qiáng)輸配電線路運(yùn)行的安全性，保障輸電線路的正常工作。

1、對(duì)輸配電線路的簡(jiǎn)述

1、1 輸配電線路的建設(shè)現(xiàn)狀

今日，我國(guó)的發(fā)點(diǎn)來(lái)源主要是水力和煤炭燃燒，這就出現(xiàn)了資源分配和電力需求不適應(yīng)的問題。就我國(guó)資源分布現(xiàn)狀來(lái)看，首先，我國(guó)西部、中部、東北部地區(qū)水力、煤炭等資源豐富，但就資源需求來(lái)說(shuō)，我國(guó)東部、東南部地區(qū)人口密集經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，對(duì)資源的需求量比較大。這也就導(dǎo)致了我國(guó)的輸配電線路由西到東由北到南建設(shè)線路十分長(zhǎng)、面積十分大，要經(jīng)過各種自然環(huán)境，面臨的挑戰(zhàn)也就更多。

同時(shí)，今日，我們主要石采用交流輸電的方式，因?yàn)樗哂屑夹g(shù)安全、成本低、方便電力輸送等等優(yōu)點(diǎn)，但是我們也知道，在交流輸配電線路中會(huì)有導(dǎo)線的電阻耗損。在其他方面，還有防雷措施不夠完善防雷規(guī)劃不盡合理維修措施不到位等等問題，總之，隨著電力建設(shè)的高速發(fā)展，我們的輸配電線路也面臨著很多安全隱患，許多輸配電線路運(yùn)行故障還需要加以研究，并弄清其發(fā)生故障原因。

1、2 輸配電線路的運(yùn)行故障

在輸配電線路運(yùn)行過程中，由于運(yùn)輸線路首先距離十分遠(yuǎn)，并且線路呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的組成十分復(fù)雜，運(yùn)輸過程中的輔助設(shè)備眾多，但是保護(hù)措施又很少，所經(jīng)過的大部分地區(qū)在野外，運(yùn)行環(huán)境條件差，這又給輸配電線路的建設(shè)增加難度。除此之外，我們還應(yīng)考慮到，電路處于室外，還會(huì)受到長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬雨淋等等，這也容易使電路產(chǎn)生故障，阻礙電力的供應(yīng)。生活中最常見的故障主要有單相接地故障、跳閘事故。以下是對(duì)輸配電線路常見故障的具體分析。一是接地故障，導(dǎo)致接地故障的原因很多，包括樹木摩擦、風(fēng)箏觸碰、或者人為管理不善等等。二是跳閘事故，也叫短路故障，跳閘故障是輸配電線路最常見的運(yùn)行故障，主要分為速斷跳閘與過流跳閘兩類。

2、關(guān)于輸配電線路運(yùn)行故障的原因分析

2、1 自然原因

輸配電線路建設(shè)出于對(duì)其安全性等方面的考慮，多建設(shè)在自然環(huán)境較為惡劣的野外，這就會(huì)出現(xiàn)許多的、由自然原因引發(fā)的問題。在冬季，如果空氣濕度較大，加上下雪天氣就會(huì)導(dǎo)致積雪在輸配電線路上融化，此時(shí)由于天氣寒冷，線路容易結(jié)冰，并且結(jié)冰厚度可能不斷隨此增加，這就會(huì)給線路帶來(lái)故障隱患，一是帶冰的線路比覆冰前更易脆斷，二是在風(fēng)力作用下線路發(fā)生擺動(dòng)時(shí)容易導(dǎo)致閃絡(luò)事故，導(dǎo)致大范圍的停電，而且寒冷的天氣也使維修工作難以開展。除此之外，日常中的大風(fēng)天氣也會(huì)導(dǎo)致輸配電線路的搖擺，從而造成相間閃絡(luò)、甚至跳閘等故障，遇到臺(tái)風(fēng)等極端天氣還可能造成桿塔的搖晃，在風(fēng)雨交加的天氣還會(huì)發(fā)。最后，雷電天氣是輸配電線路發(fā)生故障的最主要因素之一，主要是由于輸配電線路被雷電擊中后就會(huì)在線路中產(chǎn)生瞬間的浪涌電壓，輕者會(huì)觸動(dòng)變電站的保險(xiǎn)系統(tǒng)發(fā)生跳閘，導(dǎo)致大面積的停電事故，重者會(huì)直接導(dǎo)致一些電力設(shè)備被擊穿而損В造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在實(shí)際工作中，由于雷擊而導(dǎo)致的故障極為常見，而且危害性較強(qiáng)，必須引起生污穢閃絡(luò)事故，當(dāng)故障發(fā)生后由于天氣惡劣給維修帶來(lái)極大困難。

2、2 人為原因

人為原因主要有兩個(gè)部分，一是輸配電線路的維修人員，如果維修工作者在維修時(shí)將電線接口連錯(cuò)，或者說(shuō)線路沒有安全的高質(zhì)的連接，電路運(yùn)輸數(shù)據(jù)設(shè)置錯(cuò)誤，這都可能會(huì)出現(xiàn)人為原因造成的短路故障或者接地故障。這要求工作人員加強(qiáng)責(zé)任意嚴(yán)謹(jǐn)工作，認(rèn)真的完成每一項(xiàng)維修檢查任務(wù)，對(duì)人們的經(jīng)濟(jì)生活甚至是生命負(fù)責(zé)。同時(shí)，在居民區(qū)的輸配電線路面臨著被居民區(qū)居民損壞的問題，這要求我們加強(qiáng)對(duì)此的監(jiān)管。

2、3 自身原因

從輸配電線路運(yùn)行自身狀況來(lái)看，首先，電器設(shè)備和運(yùn)輸電線質(zhì)量有所差別，同時(shí)，還要考慮電器設(shè)備和電線在安裝過程中十分安裝合理，有沒有不足或者沒有發(fā)現(xiàn)的小失誤等等。一方面，如果電器電線本身質(zhì)量不好，裝配材料的性能和尺寸不能與輸配電線路的要求向吻合，就會(huì)導(dǎo)致線路設(shè)備容易在使用時(shí)老化速度加快，出現(xiàn)接地故障、短路故障等等，這就要求電器生產(chǎn)廠家高質(zhì)量生產(chǎn)，提高工廠電器電線等等生產(chǎn)的技術(shù)水平，不斷利用科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，不讓電器電線的質(zhì)量成為一個(gè)安全隱患。另一方面，在安裝過程中，也要使電器電線高質(zhì)的完成組裝，不留安全隱患。

3、關(guān)于輸配電線路運(yùn)行故障的查找方法

3、1 關(guān)于短路故障的查找方法分析

短路故障經(jīng)常在輸配電線路運(yùn)行中發(fā)生，而且這種故障不好掌控，當(dāng)短路故障發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生的危害影響也是比較大的，一旦短路，人們的用電首先受到危害限制，其次，電路短路對(duì)電線設(shè)備的影響也是比較大的，可能造成電路電線的損壞。而且我們的電線設(shè)備一般會(huì)有電流保護(hù)模式，如果是這種情況下，可能會(huì)出現(xiàn)由電流速斷或者過電流保護(hù)而電線自我熔斷引起的電路短路。但不管是哪種情況，這就要求我們熟悉電路短路的查找方法，首先對(duì)電路主干進(jìn)行檢測(cè)，觀察電路上的分段斷路器。我們還可以借助線路故障指示器進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)確定出現(xiàn)短路故障的線路。找出故障點(diǎn)后，除了對(duì)短路點(diǎn)進(jìn)行維修，還應(yīng)該檢測(cè)線路中的薄弱點(diǎn)，將它們一起檢測(cè)維修。檢測(cè)方法有兩種，第一種是甩線測(cè)“電壓”，將短路點(diǎn)與電路連接全斷開，再恢復(fù)短路點(diǎn)應(yīng)該連通的電路。第二種是在線測(cè)“電流”，將短路點(diǎn)與電路連接全斷開，再恢復(fù)短路點(diǎn)應(yīng)該連通的電路

3、2 關(guān)于接地故障的查找方法分析

接地故障的查找方法有兩種，一是半永久性接地故障的查找方法，值得一提的是，這種情況下的查找方法和和我們的短路故障的查找方法有一些相似性，我們可以通過對(duì)電線路上分段斷路器的觀察，查出故障點(diǎn)，從而進(jìn)行維修工作。第二種是瞬時(shí)性接地故障，這種情況發(fā)生的都比較快而短暫，且故障發(fā)生后，故障點(diǎn)絕緣體等都會(huì)恢復(fù)正常，查找起來(lái)也比較困難，只能通過對(duì)線路的全部檢測(cè)來(lái)慢慢確定故障點(diǎn)。除此之外，我們還可以深入群眾，通過從人民哪里實(shí)地了解情況，可以方便我們的檢測(cè)工作。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上而述，我們的輸配電線路運(yùn)行中面臨各種挑戰(zhàn)，可能出現(xiàn)各種問題，但不論如何，面對(duì)我們對(duì)電力的要求越來(lái)越高的現(xiàn)狀，如何提高輸配電線路運(yùn)行的安全性，減少輸配電線路可能出現(xiàn)的故障值得我們深入研究，同時(shí)也要不斷提高對(duì)輸配電線路出現(xiàn)的故障的查找方法，努力為人們提供穩(wěn)定的電力。

參考文獻(xiàn)