龐 惟 廣西博白縣水利電業有限公司 (537600)
農網改造投資興建的變電所絕大部分為綜合自動化模式,這些設備的特點是它們雖然來自不同的廠家,但工作原理基本相同;各單元的技術含量較高,不同廠家結構也有所不同,維修要求較高。實踐證明,如果完全依賴廠家維修,將存在如下問題:由于這類產品更新速度較快,幾年前生產的產品廠家往往不能提供滿意的服務。如果廠家轉產、停產,單元的維修就很難解決。因此,從長遠來看,作為供電部門,掌握變電站微機綜合自動化各單元的維修是很有必要的。
從工作原理來看,變電所綜合自動化系統各單元其實是一個以單片機為核心的微機系統,從結構上看一般由如下幾個單元組成:各線路保護單元、主變保護單元、主變測控單元、主變后備保護單元、電容器保護單元、總控單元(或中央信號單元)、小電流檢測與保護單元等等。各單元之間是相對獨立的,各單元通過通信接口與總控單元、后臺機、調度進行數據傳輸,完成綜合自動化的各項功能。通信接口目前常用串口、工業總線(CAN)、以太網等模式。
要做好微機綜合自動化單元的維修工作,必須做好如下幾點:
①要了解它的基本功能及詳細操作,各級菜單的使用。
②參考有關資料和使用說明書,了解它的工作原理,工作流程。
③到廠家了解單元各器件的功能及各器件損壞所出現的現象。
④準備好備品備件,同時購置編程器對單元的程序進行備份。
⑤做好測量記錄,主要是各主要監測點的典型電壓、波形,各主要點的在線電阻。
⑥做好維修記錄,有利于總結經驗。
⑦檢修技術人員必須具備一定的電子技術基礎。
變電所綜合自動化系統各單元的檢修與其他電子設備維修方法基本相同,概括起來有如下幾種方法。
1 直觀檢查法
直接觀察法就是通過眼看、耳聽、手摸、鼻聞等方式檢查機器比較典型或比較明顯的故障。如觀察機器是否有火花、異常聲音、插頭及插座松動、斷線或碰線、插件板上元件發燙、燒焦、元件損壞或管腳斷裂、松動或卡死、接觸不良、虛焊等現象。
2 交換法
交換法是用備份好的好插件板、好器件替換有故障疑點的插件板或器件、或者把相同的插件或器件互相交換,觀察故障變化的情況,依此來判斷、尋找故障原因。有些芯片型號相同但內置程序不同,如有些單片機、存貯器等,是不能隨便交換的,要特別注意。
3 比較法
比較法適用于對懷疑故障部位或部件不能用交換法進行確定的場合。如某部件、器件很難拆卸,則只能使用比較法。當懷疑某部件或器件有故障時,分別測試兩臺機器中相同部件或器件的相同測試點,將正常機器的特征與故障機器的特征進行比較,來幫助判別和排除故障,以便能較快地發現故障所在。一般情況下,兩臺機器要處于同一工作狀態。比較法可分為電阻值比較法、電位比較法、波形比較法、邏輯比較法。
3.1 電阻值比較法
任何印制電路板、集成電路芯片、晶體管等電子器件,它們的信號輸入輸出端或電源對公共端(接地)都會存在一定的電阻值。若某一元器件出現短路或斷路等故障,就會使電路板或器件的內部電阻發生變化。通過萬用表(最好為指針式電表)的電阻檔逐點測量好的電路板(或集成電路芯片,電子元器件)與壞電路板的相同點對公共端(接地)的正反向電阻值進行比較。若電阻值相差較大,或是有故障電路的電阻值接近零,或無窮大,則該點為故障點,與該點相連的元器件有可能損壞。
3.2 電位比較法
在微機綜合自動化單元中,可測量的電位信號就其特征而言大致可分為高電平、低電平、脈沖和第三態(高阻態)的浮空電平。這些信號絕大多數情況下是在不斷變化的,因此在測試時應使兩臺進行比較的機器工作在同一狀態。該方法最常用的工具就是邏輯筆,通過它可測出某點的邏輯電位,經過逐點測量、比較和分析,就可找出其故障。對模擬電子元器件,可測量其電壓進行比較。
3.3 波形比較法
在微機綜合自動化單元中,有許多點的波形是不隨機器的工作狀態而變的。如CPU時鐘、輸入/輸出接口芯片的定時時鐘等,它們的波形稍有變形,就會使機器不能正常工作。因此采用波形比較法是很有效的。即使對波形變化的若干點,只要機器都工作在同一狀態,也可以進行波形比較。
4 靜態檢測法
靜態檢測法有3種方法:
①當單元某些功能不正常,但某些靜態參數仍可測出時,從測出數據判斷故障所在部位;
②把有問題的元件拆下來,用儀表測量其靜態參數是否正常;
③測量組件的靜態電阻、電路板各點對地電阻,以及測量電源輸出電壓和電流,對比是否正常。
5 動態分析法
設置單元運行在某一狀態,用示波器(或邏輯分析儀)觀察有關器件的輸入、輸出波形。若輸入正常,輸出不正常,故障可能就在這一器件上或這一器件的外圍元件上。此法適用于檢查器件動態參數不不正常引起的故障,這類故障采用靜態法一般檢查不出來。
6 加快顯現故障法
有些故障不是經常出現,要很長時間才能確診。因此,采取加快顯現的措施,以便診斷。一般有如下3種方法。
6.1 升溫法
用電吹熱風或熱烙鐵,使個別器件溫度升高。加速故障顯現。此法對于器件性能變差而引起故障很適用。這些器件,開機時工作正常,時間長了,溫度升高參數改變,就出故障。逐個升溫,即可能發現是那個器件有故障。但是,要注意掌握,一般不要超過70℃。若溫度太高,會損壞器件。
6.2 敲擊法
此法適用于接觸不良、虛焊引起的故障。具體辦法是:用小錘子逐個輕敲插件板和器件,在正常工作時,敲到哪個出現故障就是哪個器件引起的。若不正常時敲到哪個器件變正常了,就是這個器件引起的。
6.3 電源拉偏法
此法適用于器件性能變差和各種干擾引起的故障。故意將電源電壓升高或降低20%,在此惡劣工作條件下,使故障顯現出來,以便查找。
7 原理分析法
按照線路的基本原理和工作流程,在單元工作在某一狀態下,測量某個點的電壓、波型、進行分析判斷,找出故障原因,這是排除故障最基本的方法,但需具備較高的理論水平。
8 程序診斷法
有些單元具有自診斷功能,當出現故障時它會自動顯示故障信息;有的單元備有診斷程序,我們可運行相應的診斷程序,這給故障分析提供很大的方便。