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天荒坪抽水蓄能电站共有6 台300MW 立式、同轴、单速、可逆式水泵水轮机——发电电动机组，承担调峰、填谷、事故备用、调频等功能，属纯抽水蓄能电站，机组能否正常运行对整个华东电网的稳定、安全具有十分重要的意义。6 台机组的主控设备为贝利公司的N90，所有的检测仪表（如温度、压力、流量、液位等检测仪表）均为国外进口产品，这些产品来自不同国家和地区，品种繁多、规格杂乱，不仅备品备件的采购周期长，相互的替换性差，而且对故障的分析处理带来极大的麻烦和不便。6 台机组自投产以来到2001 年6 月止，因一次自动化测温元件RTD（铂热电阻）故障引起的停机次数达18 次。图1 绘出了各台机组RTD 故障引起的停机次数分布，其中3#机组RTD铂热电阻故障引起停机7 次，占39%。不同位置RTD（铂热电阻）的故障分布情况如图2 所示，推力轴承RTD（铂热电阻）故障达7 次，占39%，空冷RTD铂热电阻故障4 次，占22%。在推力轴承的7 次RTD 故障中，3#机组RTD（铂热电阻）故障有6 次，占85.7%。是什么原因使3#机组推力轴承RTD（铂热电阻）故障率比其他机组要高？通过对表1 所列出的6 台机组推力轴承振动数据分析发现，3#机组推力轴承振动幅度明显高于其他机组，因此，笔者认为剧烈、反复的振动和冲击是导致3#机组推力轴承RTD铂热电阻故障率高于其他机组的一个重要原因。为了弄清RTD（铂热电阻）故障原因，对故障RTD（铂热电阻）样品进行了测试、解剖和各种分析试验，以便在弄清失效机理的基础上，寻求改进措施，提高可靠性、延长使用寿命。
二 失效判据和失效模式
天荒坪抽水蓄能电站使用的RTD（铂热电阻）均为进口Pt100 三线制铂热电阻，其标称电阻值R0=（100±0.005）O， 电阻温度系数a=R100℃/R0℃=1.3850，其内部接线如图3所示。
失效判据是根据RTD（铂热电阻）产品的技术指标和我国专业标准JB/T 8622-1997《工业铂电阻技术条件及分度表》和检定规程JJG229-1998《工业铂、铜热电阻》要求确定的。
失效不仅是指致命性破坏或*丧失功能，还包括性能降低（如性能参数漂移、材料退化变质等）。但是，不管是何种失效，都有一个共同特点，即只要来自环境、工作条件等的能量积蓄一旦超过某个界限，元器件就开始退化或被破坏。在这些环境和工作条件中，促使元器件退化的诱因一般称为“应力”，元器件总是经过一定时间才演变成失效的。如果说应力和时间是元器件失效的外因，那么导致元器件失效的内因，即引起元器件失效的物理、化学或机械过程，则是元器件的失效机理。这实质上是一种微观变化，而表现为宏观现象的过程，失效现象（指失效内因的表现形式）或失效状态的类型称为失效模式。失效模式是可以观测到的，而失效机理则不一定，但有可能通过各种理化分析找出来，例如开路失效、短路失效、参数漂移等都是具体的失效模式。失效模式常分为突然失效和逐渐失效两种主要类型。元器件的失效模式和失效机理并不是固定不变的，它是储存、使用、维护等环境（应力）以及时间的函数，而且还与设计、处理、制造、试验（筛选）等条件密切相关。因此，探明失效机理，无论在理论还是生产实践上，都具有十分重要的意义。
天荒坪抽水蓄能电站使用的RTD铂热电阻主要有两种形式：铂丝绕制而成的RTD铂热电阻、铂质薄膜RTD。为了弄清RTD（铂热电阻）失效机理，对已失效的RTD（铂热电阻）进行了分类，并在恒温油槽中测量了失效RTD（铂热电阻）在R0℃、R20℃、R100℃3 个温度点的电阻值，表2 列出了失效模式分类和测试结果数据。
第五类样品的失效机理
（1）对铂丝绕制而成的RTD（铂热电阻），如果封装工艺不严格或填充物不致密，则其在轴向和径向经受重复性振动或冲击时，会导致绕制在骨架上的铂丝被压缩或与不锈钢外套相接触，导致相邻铂丝间相互接触或短路，zui终使阻值减小。
（2）RTD（铂热电阻）的绝缘电阻是一个不容忽视的技术指标，常温下RTD（铂热电阻）的绝缘电阻通常在100MO 以上，如果绝缘电阻变小则会给温度测量带来较大的误差。但是在高温下，由于测温元件骨架和引出线绝缘瓷管中的离子导电，造成绝缘下降，导致在铂电阻丝之间以及引出线之间产生分流和漏电现象，使电阻值变小。实验证实，在以玻璃、陶瓷材料为骨架的测温元件中，若制作过程控制不严格，其高温绝缘电阻可能只有几百到几万欧姆。
如图4 所示，由于测温元件骨架和引出线瓷管绝缘电阻下降，在铂丝1 之间以及引出线2 之间犹如并联了R1、R2、R3??Rn 电阻，形成了分流电路。图5为图4 的等效电路，Rt 为测温元件电阻；RJ 为R1、R2、R3?? Rn 的等效电阻。
由图5 可得：

式中，dR/dt 为在温度为t 时的微分电阻值（O/℃）。

根据式（4）计算得到的Pt100 高温绝缘电阻下降引起的温度误差如表3 所示。

（3）RTD（铂热电阻）在高温下使用时，由于金属的扩散挥发，会在测温元件的铂丝之间或在引出线的绝缘瓷管内覆盖一层金属膜而产生分流现象，使绝缘电阻下降；另外，使用时间较长的铂电阻测温元件骨架材料绝缘性能的变坏以及填充绝缘材料（如氧化镁粉）的受潮，也会引起绝缘电阻下降，造成RTD（铂热电阻）的测量误差。
（4）剖开不锈钢外套，取出RTD（铂热电阻）测温元件，将测温元件置于电镜下检查发现，铂引出电极与外引出导线间焊接处的塑料绝缘套管已磨损，两电极已短接，使RTD 输出阻值为0。