[科普中國]-對稱故障

對稱故障，在于一種將可能突然發(fā)生在具有使用由如IGBT或雙極半導體管那樣的半導體的靜態(tài)開關所構成的二級或多級電壓逆變器所控制的一個同步或異步電機的拖動鏈中的非對稱故障的對稱化方法，其特征在于檢測故障是否將電機的一相和逆變器的供電的高電位點或低電位點相連，或是否有相連的危險，特征還在于根據(jù)檢測結果僅將逆變器具有故障的那一半短路。

故障故障處理是繼故障檢測、健康監(jiān)控后的過程，是對故障進行確認并采取抑制、定位等處理，保證故障后系統(tǒng)能夠正?；蚪导壒ぷ?。

在故障處理過程中，首先要進行故障確認，即確認下層上報的故障和本層檢測的故障等是否存在相關性，判斷故障是否由單一故障引起，還是由于級聯(lián)故障造成；故障確認后，采用故障代碼及數(shù)據(jù)分析準確地標定故障，在此基礎上，發(fā)起系統(tǒng)重構請求，通過對系統(tǒng)的重構以屏蔽故障。

值得說明的是，目前故障處理采用靜態(tài)機制實現(xiàn)，即事先確定不同層級發(fā)生的故障類型和故障處理方法，故障類型由故障代碼惟一標識，當故障發(fā)生時根據(jù)故障代碼可以進行故障處理。實際情況是，各個層級出現(xiàn)的故障并非都是在地面能夠靜態(tài)確定的。當故障檢測機制已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了故障，但是該故障在本級無法確定類型和處理方法時，該級將本故障報告至其直接上級，依次類推，直到將不能確認的故障報告至飛機級。飛機級是故障處理的最高級，對于無法確認故障的處理方法非常關鍵，因為系統(tǒng)級的故障處理行為會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。針對無法確認故障的處理，也有建議采用動態(tài)故障處理機制，即采用各種數(shù)據(jù)融合、智能處理算法等實時確定故障并采取相應的處理方法，由于動態(tài)確定的故障類型、處理方法都是事先無法預料的，這一建議與航空電子系統(tǒng)的確定性原則相違背，日前處于研究階段。[3]

分類編輯

1．按故障的持續(xù)時間分類

按故障的持續(xù)時問可將故障分為永久故障、瞬時故障和間歇故障。永久故障由元器件的不可逆變化所引發(fā)，其永久地改變元器件的原有邏輯．直到采取措施消除故障為止；瞬時故障的持續(xù)時間不超過一個指定的值．并f1只引起元器件當前參數(shù)值的變化，而不會導致不可逆的變化；間歇故障是可重復出現(xiàn)的故障，主要由元件參數(shù)的變化、不正確的設計和工藝方面的原因所引發(fā)。

2．按故障的發(fā)生和發(fā)展進程分類

按故障的發(fā)生和發(fā)展過程可將故障分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障。突發(fā)性故障出現(xiàn)前無明顯的征兆，很難通過早期試驗或測試來預測；漸發(fā)性故障是由于元器件老化等其他原因，導致設備性能逐漸下降并最終超出正確值而引發(fā)的故障．因此具有一定的規(guī)律性，可進行狀態(tài)監(jiān)測和故障預防。

3．按故障發(fā)生的原因分類

按故障發(fā)生的原因百r將故障分為外因故障和內因故障。外因故障是因人為操作不當或環(huán)境條件惡化等外部因素造成的故障；內囚故障是因沒計或生產(chǎn)方面存在的缺陷和隱患而導致的故障。

4．按故障的部件分類

按故障的部件可將故障分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指故障因硬件系統(tǒng)失效

5．按故障的嚴重程度分類

按故障的嚴重程度可將故障分為破壞性故障和非破壞性故障。破壞性故障既是突發(fā)性的又是永久性的．故障發(fā)生后往往危及設備和人身的安全：而非破壞性的故障一般是漸發(fā)性的又是局部的，故障發(fā)生后暫時不會危及設備和人身的安全。

6．按故障的相關性分類

按故障相關性可將故障分為相關故障和非相關故障。相關故障也稱間接故障，因設備其他元器件而引發(fā)．比較難診斷；非相關故障也稱直接故障，由元器件本身直接因素所引起．相對相關故障而言比較容易診斷。

除此之外．還可以按照故障的因果關系分成物理性故障和邏輯性故障，按故障的表征分為靜態(tài)故障和動態(tài)故障．按故障變量的值分為確定值故障和非確定值故障等。

基本特征編輯

設備的故障一般具有如下五個基本特征：

(1)層次性。復雜的設備，可劃分為系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、元件，表現(xiàn)一定的層次性，與之相關聯(lián)，設備的故障也具有層次性的特征，即設備的故障可能出現(xiàn)在系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、元件等不同的層次上。

(2)傳播性。元件的故障會導致部件的故障，部件的故障會引起系統(tǒng)的故障，故障會沿著部件一子系統(tǒng)一系統(tǒng)的路徑傳播。

(3)放射性。某一部件的故障可能會引起與之相關聯(lián)的部件發(fā)生故障。

(4)延時性。設備故障的發(fā)生、發(fā)展和傳播有一定的時間過程，設備故障的這種延時性特征為故障的前期預測預報提供了條件。

(5)不確定性。設備故障的發(fā)生具有隨機性、模糊性、不可確知性。

簡介在于一種將可能突然發(fā)生在具有使用由如IGBT或雙極半導體管那樣的半導體的靜態(tài)開關所構成的二級或多級電壓逆變器所控制的一個同步或異步電機的拖動鏈中的非對稱故障的對稱化方法，其特征在于檢測故障是否將電機的一相和逆變器的供電的高電位點或低電位點相連，或是否有相連的危險，特征還在于根據(jù)檢測結果僅將逆變器具有故障的那一半短路。

對稱故障對稱故障，在于一種將可能突然發(fā)生在具有使用由如IGBT或雙極半導體管那樣的半導體的靜態(tài)開關所構成的二級或多級電壓逆變器所控制的一個同步或異步電機的拖動鏈中的非對稱故障的對稱化方法，其特征在于檢測故障是否將電機的一相和逆變器的供電的高電位點或低電位點相連，或是否有相連的危險，特征還在于根據(jù)檢測結果僅將逆變器具有故障的那一半短路。

原理在于一種將可能突然發(fā)生在具有使用由如IGBT或雙極半導體管那樣的半導體的靜態(tài)開關所構成的二級或多級電壓逆變器所控制的一個同步或異步電機的拖動鏈中的非對稱故障的對稱化方法，其特征在于檢測故障是否將電機的一相和逆變器的供電的高電位點或低電位點相連，或是否有相連的危險，特征還在于根據(jù)檢測結果僅將逆變器具有故障的那一半短路1。

電力系統(tǒng)故障在電力系統(tǒng)里，所謂的故障是指任何不正常的電流（比如短路電流或斷路）存在于電力系統(tǒng)中。在三相系統(tǒng)中，故障可能牽涉到單相、多相與地間或者相與相間之不正常電流，依其故障電流的相角變化，可分為對稱性故障與非對稱性故障。

對稱性故障：三相平衡故障

非對稱性故障：單線對地故障、雙線對地故障、線對線故障

對稱性故障的成因是在三相間同時發(fā)生短路故障，此時三相的故障電流與相位差皆相等；非對稱性故障三相之間電流的大小與相角皆不相等。三相平衡故障發(fā)生的機率并不高，但卻是最嚴重的故障類型，因為其故障電流是最大的。

當故障發(fā)生之時，電力系統(tǒng)保護裝置（如斷路器）將被觸發(fā)，阻絕故障之區(qū)域以減少造成的損害。

本詞條內容貢獻者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學