电气设备故障诊断-第三讲:各类故障的特征量(1.电量)课件.ppt
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- 电气设备 故障诊断 第三 各类 故障 特征 电量 课件
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1、电气设备故障诊断 第三讲:各类故障的特征量(1.电量)设备状态量及监测技术设备状态量及监测技术 状态量是设备运行中出现的各种正常和异常特征信号量的总称。设备状态量可以分为运行状态量和生产过程状态量。1.运行状态量 设备运行中会经常发出声音、振动、温度等多种信号。这些信号可以被感觉或测量出来。与设备运行状态相对应的有正常信号和异常信号,采集并识别这些信号,经过分析可以识别和判断出设备的缺陷和故障。机械量信号 与生产功能无直接关系的信号,如振动、声音、轴承温度等;与生产功能有直接关系的信号,如汽轮机的汽压、汽稳、转速等。电磁信号有电压、电流、频率、局部放电电荷、磁场强度等。化学信号如绝缘油含烃量、
2、润滑油酸阶等。2.生产过程状态量 生产过程的各个环节是相互联系的。在正常运行时,各生产过程参数(输入、输出等)呈一定的比例关系。各项参数间比例失调,就表示设备内部存在有缺陷 3.状态量的采集方法 检查感官直接(看,听,嗅,尝,触),能检测出定性的模糊量 测量分为运行中的在线测量和停机中的离线测量(可测、有量)检测主要指对停机或维修解体中设备的检查与测量 监测在运行中,对设备的某些状态量的定期或连续的测量通常监测的状态量参数 监测输入量输入量泛指作用于设备、推动设备运行和导致设备劣化的各种输入量。输入量监测的目的在于查明异常或故障的来源,同时根据实际情况,进一步推测设备的运行可靠性和使用寿命。输
3、入量有许多种类,如机械力(拉力、压力、扭力、疲劳应力等)、化学作用、电或磁力的作用力等等。监测运行状态量设备发出运行状态量有主动和被动两种方式。主动发出的信号:主要是具有转动部件的设备,在运行中常会发出振动、热量或声音、光等信号,统称为一次信号。被动发出的信号:主要针对静止的设备或没有运动部件的设备,必须采取预加一定量的输入,迫使设备发出信号(即二次信号),借以诊断设备的内部状态。取得二次信号的方法有:外部刺激法、照射法、涂敷料法。监测输出量确定设备的功能指标 诊断的常用技术 电流分析法监测负载电流幅值、波形并进行频谱分析,可诊断出电机的转子绕组断条、气隙偏心、定子绕组故障、转子不平衡等缺陷;
4、电流频谱分析是诊断和监测交流电机故障的有效方法,它可以诊断交流电机笼型绕组的断条、静态气隙偏心、动态气隙偏心、机械不平衡等故障。振动诊断对振动信号进行信号处理和分析;绝缘诊断利用各种电气试验和特殊诊断方法,对设备的绝缘结构、工作性能和是否存在缺陷做出判断,并对绝缘剩余寿命作出预测;温度诊断对设备各部分温度进行检测或红外测试振声诊断对诊断的对象同时采集振动信号和噪声信号 输入输入/输出的电量输出的电量 变电设备变压器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、耦合电容器、避雷器等。电机主要指发电机和高压电动机。避雷器:工作电压下流过避雷器的电流及其变化电磁式电压互感器:工作电压下的励磁电流及其变
5、化耦合电容器:工作电压下流过绝缘的电流I0及工作电压下的噪音干扰三相电容型设备:工作电压下每相流过绝缘的电流I0和三相选频电压U0值电力变压器及电机:电压、电流(空载励磁电流、负载电流、不对称电流等)、频率、有功及无功功率等特殊电磁量特殊电磁量 轴电压:运行时转轴两端的电位差。设计和正常运行的电机设备其值很小。当电机设计、调整存在问题,电机出现故障的情况时,电机往往会出现较高的轴电压,因此,对电机轴电压的检测和诊断能发现电机存在缺陷,并有助于监视电机铁心和绕组的劣化过程。同时,可以采取措施,避免轴电压产生轴电流对轴承的损坏。轴电压产生的原因通常有:磁通脉动,通常由磁路不对称或磁场畸变引起;单极
6、效应;电容电流等因素。轴电压含有交流分量、直流分量和高频分量,必须进行频谱分析。轴电压轴电压 不对称电流的出现可能原因有:三相负荷不对称;发生不对称故障;轴电压负序不对称电流负序不对称电流 电气试验是判断电气设备性能尤其是电气性能的主要手段。对试验结果的分析与判断能发现可能存在的电气故障隐患。轴电压负序不对称电流 电气试验测量结电气试验测量结果果 转子绕组匝间短路是发电机运行中的一种常见故障。严重时会影响发电机的无功出力;不对称的匝间短路会导致发电机组振动加剧;可能进一步导致转子绕组对地绝缘损坏,发展为接地故障。采用微分探测线圈,安装在定转子间气隙或固定于定子槽内,由于探测线圈的感应电势正比于
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