排查集合模型波台供电系统故障应用

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文章通过两个故障实例阐述了子集、交集、补集在中波台供电系统、发射机系统中排查故障的应用。又分析了四种（包括并集）集合模型分析、查找故障部位的逻辑顺序。高中数学集合包括子集、交集、并集、补集。笔者通过多年在中波台维修设备的经验，总结出这些集合在查找故障部位的作用。以下通过一些实例系统说明我的思路。

1供电系统硬故障排查一例

1.1供电故障现象

开机时，中央台、山西台、农村台发射机的稳压柜发出敲击的声响，稳压柜的仪表故障显示为缺相。阳泉台发射机延后开机，三部发射机全部掉高压。

1.2供电系统的组成

如图1所示，两路高压电先送到高压配电室，经过变压器降压后送到低压配电室，低压配电室通过主备切换装置选择一路送到机房配电室，机房配电室分出四路电送到四部发射机的稳压柜。

1.3故障排查

用万用表量三个发射机的稳压输入，发现Ubc线电压为362V，明显低于Uab的385V和Uac的390V。三个稳压柜的电源输入都异常，那么问题可能出在前端。也就是从高压配电室到机房电源分配室。把这三个稳压柜故障部位设为三个集合：A集合代表中央台稳压柜；B集合代表山西台稳压柜；C集合代表农村台稳压柜。U是它们的交集，代表高压配电室到低压配电室再到机房电源分配的整个电路。U=A∩B∩C，如图2所示。继续测量，机房分配室输入Ubc为363V，说明机房配电室的前端有异常。低压配电室输入Ubc为385V，说明高压配电室的正常。检查范围缩小，故障发生在低压配电室。低压配电室有三部分组成：进线柜、过线柜、补偿柜。通过仔细观察，发现进线柜下面的拐角处，连接螺母因为接触不好而打火，已经严重烧黑。而它正好在B相电路的背面。这样就导致了Ubc线电压偏低。高低压配电室、分配室、低压配电室的三个部分都可以看做是电源前端系统的子集，分两层，如图3所示。

1.4维修过程

断开高压配电室的闸刀开关，再将低压配电室的A、B、C三相电路接地，并用砂纸打磨烧黑的线路；最后换好新螺母。维修结束后恢复供电，闭合机房空开。再次试机，三个发射机均能正常开机。

1.5小结

这次查找故障部位，我的思路是用交集、子集这两种集合思想来查找。根据故障现象选择不同的集合模型来思考，就能将查找范围逐步缩小，最终准确定位故障部位。

2供电系统软故障排查一例

2.1供电故障现象

电源电压监测显示外电电压不稳，发射机掉高压。再次开机后故障暂时消失，但外电异常时会再次掉高压。

2.2故障排查

供电系统的方框示意图如图1所示，用万用表测量机房稳压电源输入的三相线电压：Uab、Ubc、Uac都正常，再测量低压配电室的输入电压三相，都正常。用高压验电笔测量高压配电室的三相输入电压，正常。该故障是软故障，重点检查输电线与变压器和机柜的接口，看是否有打火现象，经检查无异常。请供电公司工作人员检查外电输入情况，得到回复外电无异常。这个故障部位不容易找到，检修人员查看了所有可见的部位，都无异常。继续排查低压配电室到机房的地下输电线，抽出输电线发现它有被老鼠啃咬的现象，外包皮已被咬破。这会导致外电电压输入异常。

2.3故障处理

在低压配电室和机房地下铺设中空的钢管，将输电线破损的外皮补好后插入钢管从配电室送到机房，连好两端的接线端口。经过一段时间的观察，外电无异常。

2.4建补集模型

电源系统从故障角度分为有故障部分和无故障部分。从集合角度说，上述两部分互为补集。设全集为U，A集合为有故障部分，B集合为无故障部分，B=CuA。根据图1所示，各方框都排查了一遍，均无异常。这时从原以为正常的部分查找故障，也就是寻找上述子集（高压配电室、低压配电室、机房电源分配室）的补集B，这个补集就是传输电缆，传输电缆包括看得见的部分和看不见的部分。这两部分都要排查。最终故障出现在肉眼看不见的地下，而要检查地下输电线，必须对地上相对容易检查的电源部分确保无误才可执行。避免做费力的无用功。

2.5小结

这个故障是软故障，故障部位不好找。但只要按照图纸挨个排查，再依据补集的思想来分析，就能排除故障。排查过程要思路清晰，先易后难，尽量避免翻工。3用集合思想查找故障的顺序思路本文已提到过子集模型、交集模型、补集模型。而并集模型我在前一篇论文《基于并集、交集模型的中波广播发射机故障维修思路》重点提及。从结果看，如果需要建立并集模型，那么故障部位不止一处。如图4所示，故障出现的时候我们首先看设备是只有一个故障现象还是有多个故障现象。如果是一个现象，就建立子集模型挨个查找故障；如果是多个现象，就建立交集模型查找共同的故障。再依据图4所示的逻辑继续查找，最终流程图的走向是检修结束。我认为集合模型是一种查找故障部位的虚拟工具，它解决为什么要检查某个部位，先检查某个部位，后检查某个部位的问题。同时，它是万用表、示波器等检查设备的辅助工具，帮助维修者理清思路，更快地找出故障部位。

作者：李正鸿 单位：山西省广播电视局阳泉中波转播台