我公司在一次现场检查中发现一机械加工企业(配变容量100kVA,力调用户),总表为三只单相1.5(6)代有功,其中的C相表读数与前次抄表时少了两个字。加上该用户平均用电量在6000kW·h左右,检查人员怀疑有窃电可能,当切除用电负荷时,发现C相电能表在反转,A相正转,现场人员立即向局里汇报,我们组织人员到现场进一步检查。
经检查发现,当切除负荷后,三只电能表其中A相正转、B相不转、C相反转。运行现场发现该用户电容柜自动补偿器损坏后,电容补偿一直为手动运行,同时发现电容器补偿三相电流指示不平衡,其中B相电流为零,当场切除电容,再看三只电能表均不走。再试仍是原来情况,后集中对B相电容补偿回路进行检查,发现B相PTO熔丝不通,说明断开,重新更换后再投运,指示电流表正常,电能表三只均停走。
情况分析:为什么电容器缺相运行会引起电能表反转?是否会影响正常计量?作如下分析:
现场故障时用电负荷为零,电容器接线方式为星形,电容器为纯容性负载(有功损耗很小忽略不计),电源相序为正相序,见图1系统接线图和向量图。
当系统正常运行时(用电负荷为零),因为各相电路中容性电流的相位分别对应的电压90°,各相电能表的功率为P=UIcos90°=0,所以三只单相电能表都不转。
当电容器B相熔丝熔断即退出运行时,A、C相电容器形成串联后接在电源Va和Vc之间,这时,电路中的电流幅值和相位都发生了变化,见图2所示。
即A相电流Ia电压Vac角度为90°,因为VaVac 30°,所以A相电流Ia电压Va角度为60°;
C相电流Ic电压Vca角度为90°,因为Vc滞后Vca 30°,所以C相电流Ic的相位电压Vc为120°;
此时A相电流与C相电流大小相等,方向相反。
因为电能表的电压回路正常,所以各相电能表运行状态下的功率分别为:
Pa=VaIacos(90°-30°)=VIcos60°=0.5VI>0,则A相电能表正转。B相电流为零,B相电表不转。
Pc=VcIccos(90°+30°)=VIcos120°=-0.5VI<0,则C相电能表反转。
结论:凡是有电容器补偿的用户,因电容器缺相运行引起的单相电能表(指代总表的三只单相表)在无用电负荷情况下的缓慢正转或反转属正常情况,且不影响正确的计量,即三只单相表记录的总电量不受影响,表面上看一只表正转,另一只表反转,其增加与减少的电量是相等的,进一步讲,对有无功电容器补偿装置的用户或变压器台区,电容器若发生缺陷运行所产生的异常对正确计量没有任何影响。
值得思考与提示的问题是,我县每台农改配变的配电箱都配有(20~40)kVAR的电容器补偿(根据变压器容量而配)。像上述的情况时有发生。在工作中遇有不少农电人员请示这类问题,要求安装电子式电能表或1.5(6)A双向计数式机械表,这都是不正确的。因为目前生产的电子式电能表,基本计度器采用步进电机驱动计度器计电量,当电流是反向时则计度器仍为正计量。机械式1.5(6)A双向计数式电能表同样是这样的道理,也就是说用这样的表作为计费表,当发生上述电容器缺相运行时,其中反转的一只表此时计数为正电量,导致多计用户电费,这种计量方式切不可用在有无功补偿装置的用户及变压器台区。
通过该异常情况分析,也充分显示我们用电检查(营销)人员的业务知识要进一步提高,同时要组织好社会电工和农村电工的培训,不断提高他们的业务技术素质和依法经营的意识,确保电力系统正常稳定的运行。
一般来说,由于仪表引起的电力设备障碍是很少的,但我们在工作中恰巧就碰到了一回。
当时我们电测班在变电所进行指示仪表周期轮换,结束后经检查,二次回路接线全部正确,仪表指示正常。但是在回来的路上我们接到变电所值班员的紧急通知,反映由于我们的工作引起母线空气开关跳闸。立即赶回变电所,现场经万用表核对接线,二次回路正确无误,但电压熔丝一旋上,母线空气开关就跳闸,怀疑是仪表内部电压短路,便试着逐个更换仪表,当更换了该线路的无功表,电压熔丝旋上后,一切正常,从而初步确定障碍由无功表内部原因引起,将“肇事者”带回。再对该表进一步检查、重新检定,该表各项指标均符合JJG124-1993《电流表、电压表、功率表及电阻表》检定规程的规定,又用万用表测量电压、电流回路之间电阻,发现并不短路。逐一核对规程上的检定项目,当看到修理后的仪表还要做绝缘电阻测试检查,忽然想到,虽然此表为新表,但仍怀疑是不是绝缘电阻有问题。在用摇表对其进行绝缘电阻检查时,果然测出该表的A相电流回路与B相电压回路存在短路现象。经过仔细观察和测试,发现该表的定圈(接A相电流回路)与铁芯(硅钢片)的绝缘电阻很小,即电流回路与铁芯导通;而B相电压的线头恰好与铁芯有一点接触,从而引起A相电流与B相电压导通,即电流回路与电压回路之间短路。当变电所电压熔丝合上后,就引起二次电压短路接地,发生母线空气开关跳闸的现象。因以前从未发生过这种情况,我们又将此表与其他功率表对比,发现此表为16D20-Var型,1997年出厂,为新购的一批表,比较这批表与其他批次的表,其他表为16D3-Var型,做工较精细,如图1。5为黑色硬塑料,位置在铁芯上方,离铁芯还有一段距离,且铁芯外面还有一圈铁套,则电压线头不可能与铁芯接触,即使定圈(电流回路)与铁芯绝缘不好,也不会发生电压、电流回路之间短路的现象。但这批16D20-Var型的表做工粗糙;5为一白色薄塑料片,位置在铁芯下方一点,紧靠着铁芯,铁芯外也没有铁套,铁芯裸露着,只要电压端线头稍微长一点,就很容易与铁芯相碰。造成这种情况,是生产厂家为节省材料所致,我们打电话到电表厂,反映了这个事实,厂家也承认了这个情况,并表示以后完全按规定组织生产。
至此得出结论:引起母线空气开关跳闸的原因系无功表的内部质量造成。为避免再次发生类似情况,我们采取了相应的预防措施:仪表检定时增加绝缘电阻检查这一环节,即使表的绝缘性能不过关,我们也能在检定时发现,不将其安装到变电所,一切问题迎刃而解。
(1)一块修理合格的电能表,经校验后却不合格,经检查,是磁铁上有铁屑。修理前没有铁屑,铁屑从何而来?笔者经过观察,终于找到了来源。在调表过程中,由于用力较大,而且不均匀,螺丝刀与螺丝互相磨擦,由于用力不均匀产生铁屑。
(2)修理合格的电能表,扣盖前校验合格,但扣盖后误差不合格,有时会发现误差波动。笔者经过分析,找到原因。由于扣盖后紧固螺丝上的特别紧,使表的底壳形变弯曲,使电压、电流线圈相对位置发生变化,导致上述现象出现。
(3)一块修校合格的电能表,走字试验后却发现超差。经重新校验后,误差仍合格,走字又出现同样情况。经过分析,是计度器倾斜或啮合过紧所致。所以,装配计度器时,应做到计度器齿轮与锅杆间距离为全齿高的1/2~2/3,计度器表面平正,计度器咬合不得过紧或过松(以竖直不刹平纹、不脱牙为准)。
(4)笔者某次校表,接好线后,在校验过程中,发现导线发热,立即停止校验。检查发现,有一根线没有拧紧,导致接触电阻过大发热。在电能表检定时一般重视接线的正确性,而忽视了接线的牢固性,导致了此种安全事故的发生。
在此,希望能够引起电能表检定同行的重视。
绝缘电阻测量仪主要是用来测量变压器、电机、电缆及其它电器设备或绝缘材料的绝缘电阻。它具有携带方便,使用简单等优点,被广泛使用。下面就其常见的两种故障现象作一简单分析。
1.电压超差且不稳
端钮电压超出额定电压规定的范围并且不稳定,是绝缘电阻测量仪使用一段时间后常见的故障。
(1)如果误差较小,可以判定电路无故障,只是由于调速系统的调速轮与触头接触面上有油污,使摩擦系数发生了变化,或调速弹簧拉力变化,使磁铁组合磁能受到损失,从而使端钮电压发生了变化。此时,只需用酒精清洁一下调速轮或适当调整一下弹簧拉力,即可使端钮电压达到规定的范围。
(2)如果端钮电压低于规定值较多且摇动发电机感觉很费力,则说明发电机的输出电路有短路。
A.断开整流电路后摇动手柄,感觉仍很沉,电压值也较低,说明发电机的固定线圈定子发生了层间、匝间短路;
B.断开整流电路摇起来恢复正常,说明整流电路发生了故障。因为,整流二极管及硅堆反向电流变大或反向击穿短路,或倍压电容器、滤波电容器击穿,印刷电路板绝缘下降等,都可能引起端钮电压变低,不稳。应更换掉损坏的器件。
2.开路时不到∞,短路时不到0
此故障一般发生在测量机构。
(1)开路时不到∞,短路时0位超出。是电压线圈短路造成的。由于电压线圈短路后与补偿线圈的电气力矩失去了平衡,同时,短路的电压线圈与电流线圈的电气力矩也失去了平衡。从而造成了开路不到∞,短路0位超出的故障情况。
(2)开路时∞超出,短路时不到0。前者是补偿线圈短路造成的,后者多由于电流线圈短路引起。
(3)开路时到∞,短路时指针不动。说明电流线圈断路或电流回路断路。
(4)开路,短路时指针均不动,则说明电压回路及电流回路均有断路情况。因为电流线圈和电压线圈的材料均为特细的漆包铜线,经长期使用后,难免发生锈蚀造成断路。
以上两种故障,是绝缘电阻测量仪的常见故障,查明了原因,就可以有针对性地进行调修了。
由于巨化地处江南沿海地区,气候较为潮湿,且生产环境较为恶劣,许多称重传感器常因腐蚀性气体和潮湿等外界因素的影响而受损。我们经过多年的工作实践摸索出一些判断传感器是否损坏和在工作实践中如何防腐防潮的实用方法,现简要介绍如下:
一、受损原因初探
本公司各类大中型电子衡器一般都使用悬臂剪切梁电阻应变式称重传感器,该类型传感器内部由应变片组成的惠斯登电桥及补偿电阻构成。某些厂矿为节约生产成本,选用了价格低廉但密封性能较差的胶质密封式或橡胶密封式的称重传感器。由于其密封材质为胶质和橡胶,本身存在自然老化现象,再加上化工生产中许多称重传感器需在环境条件较为恶劣的腐蚀性场合下使用,加快了密封介质的龟裂老化,使得外界的腐蚀性介质和潮湿水气等得以通过损坏的隔离层侵入传感器内部,使得电阻元件自身阻值发生变化,导致测量结果失真。
二、判断方法
称重传感器因受腐蚀和受潮导致内部电阻元件受损时,会严重影响称量准确性。传感器是否受损可采用下述方法进行初步判断:
1.外观检查:仔细查看被检传感器的外观,如发现外观出现破损龟裂等现象则表明该传感器可能受损。
2.线路粗查:传感器的供电电源线、信号线和屏蔽线为同轴电缆,可用万用表对其进行对测(即电源线—信号线、电源线—屏蔽线、信号线—屏蔽线),若出现短路、断线或绝缘性能下降等现象则表明该传感器可能受损。
3.测量内部电阻:在没有检测设备时,可用位数字万用表的欧姆档对传感器的输入阻抗ZI和输出阻抗ZO进行测量,并将测得值与厂商提供的产品合格证书上的标称值进行比对,当测得值超过允许范围时,则表明该传感器可能受损(注:所用万用表自身数值应准确,好经过计量检定/校准后再用)。
4.空载检测:
(1)拆下所有传感器,逐个接入测量电路,在无外加载荷(空载)状态下,性能良好的传感器会快速回零且显示值较为稳定,而受损后的传感器则可能出现显示数值跳变,无法回零等现象。经手动清零后上述现象仍会重复出现。
(2)接好所有的传感器,仍旧进行空载测量,测量时先拆下一只传感器并观察显示数值是否能稳定,然后将该传感器仍旧接回后再拆下另一只传感器并进行测量,按顺序对所有传感器进行测量,若发现某只传感器被拆除后显示数值恢复正常则表明该传感器可能受损。
5.载荷校验:在使用了上述方法都无法判断出受损传感器时,可用标准计量标定法对所有传感器进行载荷校验。方法是用自重为1t的标准砝码对传感器逐一进行加载试验,未受损的传感器显示的测量值应为逐渐加载后标准砝码的叠加值,而受损后的传感器所显示的测得值则会与逐渐加载后的标准砝码叠加值产生较大的偏差(一般加载量应大于该传感器额定载荷的20%)。
三、预防和处理
针对称重传感器常在强腐蚀性潮湿环境下使用的特点,我们在安装和使用时采取了如下措施并取得了良好的效果:
1.在一般的生产环境下使用时可选用密封性能良好且不易老化的硅胶密封式称重传感器,在强腐蚀性或特别潮湿环境下使用时则选用密封性能的焊接密封式称重传感器。
2.在安装时尽量做到不使用地下管道,安装条件许可时可适当抬高承重平台的基座。若铺设地下穿线管道(如汽车衡、轨道衡等),则应选用耐压、防腐、阻燃、耐老化的PVDC塑胶管材,并设法将进、出口向上弯曲以阻止雨水等灌入管材内。
3.在安装传感器前用黄油涂抹整只传感器,当所有的传感器安装完毕后,还需对传感器与安装基座接合处、线路接口、接线盒(加法器)缝、PVDC穿线管道接口、进出口等易受腐蚀性气体和雨水潮气侵蚀及老鼠昆虫等侵入之处用黄油再次密封。
4.平时注意保持在用传感器的干燥清洁,发现积水及时排除,不用水冲洗承重平台以免祸及称重传感器。
本人长期从事万用表的检修工作,总结出模拟式万用表电流测量电路的常见故障及维修方法(见下表),供广大人员和业余爱好者参考。
万用表直流电流测量电路,是各类测量电路的基础。因此,在修理其它测量电路之前先调整好直流电流测量电路。
调整直流电流测量电路时,应先将特大误差初步调整到与大部分量程一致。而后在小量程用改变表头灵敏度或改变与表头串联的公共调整电阻阻值的方法,使仪表各数字点误差尽可能小,并使直流电流大部分量程能够一致,以免调整过多破坏仪表电路原有参数。
724微机型可见分光光度计在使用过程中,经常会出现透射比值(T)失调的故障。造成故障的原因是多方面的,下面我们根据故障的几种现象分析其产生的原因,逐一查明并加以排除。
一、透射比值无法调至
即使对空白样进行透射比值(T)调整时,用粗调钮COARSE SET REF旋到大也无法置T值为90%以上,这样即使按SET REFT/OA(基准参考)键也无法置T值为。此故障现象是由光能量不足引起的,而造成光能量不足的原因大致有以下几种:
1.光源灯老化
仪器光源灯采用溴钨灯,其寿命一般在500小时左右,如果发现溴钨灯发黑,应更换新的。更换时好先将新灯泡的脚长修理得与旧灯泡相同,方便调整光路。再用95%以上的乙醇棉球擦试清洁,用干净纸裹住新灯泡或是戴上绵白纱手套后换灯,以免沾污灯壳而影响发光能量。
2.光源灯位置不佳
把仪器波长调至580nm处,在样品室右壁暗电流闸门前竖放一张白色卡纸。接通仪器电源,观察白色卡纸的光斑,应是明亮完整而均匀的长方形黄色光斑,无光晕或杂色现象。若光斑不理想,则说明光源的辐射能未被充分利用,导致仪器光能不足,此时应对光源灯的位置进行调整。溴钨灯的发光体呈双面片状,在调整时应使发光面的中心及其法线方向在入射光轴上,以使光源辐射能充分利用。拧松灯座上的四只紧固螺钉,再将灯泡左、右、前、后移动使成像在入射狭缝上,并达到准确位置。注意光斑是否达到佳状态,并观察数字表显示的透射比读数,这样反复仔细地调整直至数字表读数为高即可。因固定溴钨灯两脚的二只紧固螺钉为溴钨灯稳压电源的输出电压,所以每次调整溴钨灯位置时,应先切断电源,以免造成短路而损坏稳压电源电路元件。
3.样品室的出光狭缝沾有污物
可用镊子将棉花沾无水乙醇仔细擦拭狭缝两侧。注意不要用坚硬的工具去刮擦,也不必拆下狭缝,以免影响仪器波长准确度,增加仪器的杂散光。
4.滤色片霉变
可旋开固定在滤色片架上的两个螺钉,将滤色片取下以清除霉变的斑点,若效果不佳可考虑更换新的滤色片。
5.仪器单色器内光学镜子受污染
可用擦镜纸仔细轻擦光学镜子,清除镜子上的污垢。
6.光电管“衰老”,灵敏度降低
当上述故障原因都排除在外,就应检查光电管了。打开仪器暗盒,断开光电管阴极,在单色光照射下,用指针式万用表微安档测量光电管的输出,电流值一般应在几十至一百微安左右。否则说明仪器的光电管“衰老”,灵敏度偏低,应更换。若无电流输出,说明光电管已损坏,即应更换。
二、在测量中透射比经常变化,即数显表不能稳定地显示“100.0”
1.仪器试样槽挡光,造成显示不稳定
若样品室内无试样槽时故障消失,说明试样槽挡住了光路,这时应调整试样槽位置。将试样槽拉杆卸下,取出试样槽下的铁座板,然后松动其上的两只固定螺钉,稍稍移动弹簧位置,以改变试样槽的位置,固定好后再调T值。如此反复调整直到佳位置,使光路通畅。
2.钨灯电源电压不稳,从而引起显示不稳定
用万用表测量光源灯两端的电压,应是在(2.5~12)V之间。调整3W1,观察数表显示T值能否稳定下来。若不行,则断开电源,用万用表检查3W1是否均匀可调,如果不均匀可调,则应更换3W1。
三、严重失调
此故障原因是钨灯电源稳压性能变差,内含有交流成分。这时应检查滤波电容3C1,性能变差即应更换。如果故障仍然存在,再检查3V4管,或用示波器逐点查明引发交流成分的源头,排除故障。
液相色谱仪利用试样中各组分在色谱柱中固定相和流动相间分配或吸附特性的差异,由流动相将试样带入色谱柱中进行分离,经检测器进行检测,根据组分的保留时间和响应值(峰高或峰面积)进行定性和定量分析。
液相色谱仪在使用过程中常有定量结果不准确,准确度降低情况出现,如何解决液相色谱仪在使用过程中准确度降低的问题,须从以下原因入手寻找解决的方法。
一、峰高、峰面积的积分值不准确
解决的方法是设下列参数:样品量、换算比例、内标物量、保留时间。
经适当变化后,重新进标样提高试验准确度。
二、样品预处理时样品降解或样品不纯
解决方法:用标准样比较,验证样品完整性,检查样品处理过程,换新样。
三、样品蒸发
解决方法:在适当的温度下密封保存样品。
四、样品前处理不当
解决方法:检查样品制备过程中浓度、溶剂过滤等。
五、内标物配置不当
解决方法:验证内标物配制、混合过程(称量和适当稀释),配制新内标物。
六、进样问题(只对外标法而言)
解决方法:1.如果使用全部定量环的手动进样器,在进样前需在“取样”(load)状态下清洗三次;2.如果使用部分定量环的手动进样器,进样量需少于定量环体积的50%;3.如果使用注射器的手动进样器,须确保进样操作重复;4.如果使用自动进样器可以确保正确的进样体积,须注射器不含空气,样品瓶有足够的样品,系统不泄漏;5.如果手动进样器、自动进样器都使用,应确保流路的平衡。
综上所述,液相色谱仪准确度降低由多种原因造成,操作者应综合分析、判断,并通过各种可能的尝试,从而快速排除故障,使仪器恢复正常。
本文以TDJ2型光学经纬仪为例,介绍光学经纬仪竖盘成像位置不正确产生的原因和调整方法。
TDJ2型光学经纬仪是大地测量仪器经纬仪系列中的一种精密光学测角仪器,属于国家J2级经纬仪。一测回水平方向测量中误差不大于±2秒,天顶距中误差不大于±4秒。该仪器适用于国家和城市的三、四等三角测量及精密导线测量,也可用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量及大型机械设备的安装调试。TDJ2型经纬仪望远镜放大倍数28倍;物镜有效孔径40mm;视场角1°30′;视距乘常数100;视距加常数0;短视距2m;照准部水准器格值20″/2mm;圆水准器格值8′/2mm;光学对点器放大倍数2倍;视场角6°。
光学经纬仪检定规程JJG414—1994规定竖盘指标差是一项主要的检定项目。光学经纬仪竖盘成像位置不正确将导致指标差超差和望远镜正倒镜时度盘像位置高低不一致,因此进行调整。
光学经纬仪竖盘成像位置不正确主要是由竖盘托盘位置不正确造成的。调整方法如下:
将经纬仪固定在工作台上调平。并用望远镜瞄准无穷远横丝指标,正倒镜时通过读数显微镜观察,度盘刻线高低位置是否一致,正倒镜两次读数之和是否为360°0′。调整顺序是:先将仪器带反射镜的外壳护罩拆下,再将竖盘下成像机构和吊丝机构拆下,这样只剩竖盘机构了;先将竖盘托盘固定螺钉微微松开,如果指标差超差,可将竖盘托盘轻轻转动,在读数目镜中观察正倒镜两次读数之和为360°0′即可,指标差在秒范围内可通过平板玻璃调整。如果度盘像正倒镜两次观察高低不一致时,可轻轻上下移动竖盘托盘并在读数显微镜中观察无明显变化即可。调整完后,应立即将竖盘托盘的固定螺钉拧紧,将仪器拆下的部分重新装上。