1.设备监测目的意义
保障设备安全，防止突发故障。
保障设备精度，提高产品质量和经济效益。
推进设计理念和维修制度的革新。
避免设备事故、人员伤亡、环境污染。维护社会稳定。
2.故障分类
按故障对机械工作能力的影响分类：完全性故障局部性故障
按故障发生速度及演变过程分类：突发性故障渐进性故障
按其发生的原因分类：磨损性故障错用性故障先天性故障
按造成的后果分类：危害性故障安全性故障
3.故障规律
浴盆曲线：磨合期，正常使用期，耗损期
4.故障发生的原因
宏观上分析1.设计错误2 原材料缺陷3 制造过程的缺陷4 运转缺陷
微观上分析：疲劳，磨损，断裂，腐蚀
5.零件磨损的一般规律
磨合阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段
6.零件变形失效
塑性变形失效，弹性变形失效，蠕变变形失效，翘曲变形失效
7.断裂失效
塑性断裂，脆性断裂
8.状态监测与故障诊断的技术方法
1.振动、噪声诊断技术
2. 油液分析技术
3. 温度检测技术
4. 无损检测技术9.振动的危害
降低机器及仪表的精度,引起机械设备及土木结构的破坏
10.机械振动的分类
按振动系统本身的特点分类: 离散系统连续系统
按振动系统所受的激励类型分类: 自由振动强迫振动自激振动参数振动按系统的响应（振动规律）分类: 确定性振动随机振动
按描述系统运动的微分方程分类:线性振动非线性振动
11.机械振动要研究的内容和步骤
1. 建立物理力学模型
2.建立数学模型
3.方程的求解
4.结果的阐述
12. 随机振动
非确定而又具有统计规律，它们的规律不能用时间的确定性函数来描述，但又具有一定的统计规律性。平稳随机过程与各态历经过程
13. 自相关函数
∑=∞
→+=
+n
k k k T
x t x t x n t t R 1
1
1
11)()(1
),(lim ττ
同一点不同的两个时间函数乘积
称为随机过程 X(t)于时刻 t 1与 t 1+ τ的自相关函数。它是时差 的函数，在一般情况下，它也依赖于采样时刻 t 1，反映这两个时刻的随机变量的X k （t 1）与X （t1+τ）统计联系。
非平稳随机过：统计特性依赖于采样时刻的过程 ： 平稳随机过程：统计特性不依赖于采样时刻的过程
正常运行状态：齿轮箱的振动（噪声）是大量的、无序的、 大小接近相等的随机冲击结果，具有较宽而均匀的频谱。
异常运行状态：随机振动（噪声）中将出现有规则、周期性的 脉冲，其大小比随机冲击大的多
14. 各态历经过程
对于各态历经过程，可以分别计算：均值、均方值、峭度方差
均值dt t x T T
T
x )(1
lim ?∞
→=
μ 描述振动的稳定分量
均方值dt t x T T
T
x )(1
22
lim ?∞
→=
ψ 描述振动的的能量
歪度dt t x T T
T
x )(1
3lim ?∞
→=
α
峭度dt t x T T
T
x )(1
4lim ?∞
→=
β 反映信号中大幅值成分的影响
方差2
220
2
])([1
lim x x x T
T
x dt t x T μψμσ-=-=?∞
→ 描述振动的波动
分量
15. 互相关函数
?+=
∞
→T
T
y x dt t y t x T R 0
)()(1
)(lim ττ不同两个点不同时间函数乘积
16.概率函数
对于单个随机变量，最完整的统计描述是给出它的概率分布或概率密度。
在随机振动中常见的随机变量的概率分布函数为正态分布函数。许多工程振动过程均十分接近于正态过程。
±
工程技术上，常把随机变量在均值附近的变化范围确定为σ3
17.传感器
分类：电阻应变片式传感器电感式传感器电容式传感器压电式传感器磁电式传感器光电式传感器热电式传感器
定义: 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式工程技术上，多将非电量变
换成电量。
18.振动诊断的判断标准
绝对判断标准：将测得的数据或统计量与标准阈值相比较以判定设备所处的状态。
根据相应的国际标准、国家标准、行业标准等，
如：ISO，GB，IEC等。
相对判断标准：以机器正常状态的振动值作为初值，以当前实测数据值达到初值的倍数为阈值来判断设备当前所处的状态。
类比判断标准：对多台设备的同一部位进行测定，并对测定值进行相互比较，而判定某台设备是否发生故障。
19.滚动轴承的失效形
1.磨损失效：滚动轴承最常见的一种失效形式
2.疲劳失效：
现象：球轴承的内圈滚道上产生等距离的剥离。
原因：由于冲击载荷造成的压痕发展而成。
3.腐蚀失效：化学腐蚀电腐蚀微振腐蚀
4.滚动轴承的塑性变形失效
5.滚动轴承的断裂失效
6.滚动轴承的胶合失效
20.滚动轴承故障信号分析
1.有效值与峰值判别法
2.峰值系数法：峰值与有效值之比。正常时，滚动轴承的峰值系数约为5;故障时，可
达到几十。
3.峭度指标法：峭度与峰值四次方的比值。正常情况下其值应该在3左右，如果这个
值接近4或超过4，则说明轴承的运动状况中存在冲击性振动。它的优势在于能提供早期的故障预报。不适合对晚期故障的诊断。
4.频谱分析法
第一阶段（超声频率）：温度正常，噪声正常，振动速度总量及频谱正常，但尖峰能
量总量及频谱有所征兆
第二阶段（轴承固有频率）：温度正常，噪声略增大，振动速度总量略增大，振动频谱变化不明显，但尖峰能量有大的增加，频谱也更加突出。 第三阶段（轴承缺陷间隔频率及其倍频）：温度略升高，可耳听到噪声，振动速度总量有大的增加，且振动速度频谱上清晰可见轴承故障频率及其谐波和边带，另振动速度频谱上“噪声地平”明显升高，尖峰能量总量相比第二阶段变得更大、频谱也更加突出。建议于第三阶段后期予以更换轴承。 第四阶段（随机宽带振动）：温度明显升高，噪声强度明显改变，振动速度总量和振动位移总量明显增大，振动速度频谱上轴承故障频率开始消失，被更大的随机的宽带高频“噪声地平”取代；尖峰能量总量迅速增大，并可能出现一些不稳定的变化。绝不能让轴承在故障发展的第四阶段中运转，否则将可能发生灾难性破坏。
21. 临界转速
故此，机组发生共振时的转速也被称之为临界转速 转子的临界转速往往不止一个，它与系统的 自由度数目有关。
其中转速最小的那个临界转速称为一阶临界转速n 临1，
比之大的依次叫做二阶临界转速n 临2 三阶临界转速n 临3
刚性转子 n ＜ 0.75 n 临1
柔性转子 1.4 n 临1 ＜ n ＜ 0.7 n 临
22. 旋转机械故障原因
设计 装配 制造 操作
23. 齿轮失效形式与原因
齿轮箱各类零件的故障率 齿轮60% ，轴承19% 轴10%， 箱体7%，紧固件 3%，密封 1%。
齿轮的故障，主要与齿轮的热处理质量及运行时的润滑条件有关，也与设计不当、制造误差、装配不良等有关。维护、操作不当占最大比重。 根据齿轮损伤的形貌和损伤过程与机理，故障形式可以要为五类，发生的概率分别为： 轮齿断裂41%，齿面疲劳（点蚀、剥落、龟裂）31%， 齿面磨损10%，齿面划痕10% 其它故障（如塑性变形、化学腐蚀、异物 嵌入等）8%
24. 齿轮故障振动分析方法
1.功率谱分析法
2.边频带分析法 利用边频带的频率对称性；比较各次测量中边频带幅值的变化趋势。
3.倒频谱分析法
25. 齿轮故障信号的频域特征
1.均匀性磨损
2.不均匀的分布故障
3.齿面剥落、裂纹以及齿的断裂等局部性故障
4.点蚀等分布性故障
n
临1
= 604 r/min
n
临2
= 1840 r/min
n
临3
= 4651 r/min
多自由度转子有多个临界转速和相应的振型
26.润滑剂基本功能
控制摩擦减少磨损冷却降温密封隔离阻尼震动清洁防锈
27.油液污染度评定
1）称重法2）计数法3）光测法4）电测法5）淤积法6）综合法
28.油液污染状态检测仪器
1.油液污染物体积浓度检测仪
2.油液中污染物颗粒数目和尺寸检测仪
3.油液污染物粒
度分布检测仪
29.油样分析技术
1.铁谱分析技术：1）在线式铁谱仪2）旋转式铁谱仪3）分析式铁谱仪4）直读（DR）
式铁谱仪
2.油样光谱分析技术1）.分光光度法2）.原子发射光谱分析法3）.原子吸收光谱分析（原子吸收分光光度法)
3.磁塞技术：柱形和探针形
30.通过油样分析，可以取得如下几方面的信息：
(1)磨屑的浓度和颗粒大小反映机器磨损的严重程度；
(2)磨屑的大小和形态反映磨屑产生的原因，即磨损发生的机理；
(3)磨屑的化学成分反映磨屑产生的部位，亦即零件磨损的部位。哪些零件受到磨损
将以上三方面的信息综合起来，即可对零件摩擦副的工作状况作出切合实际的判断。31.铁谱分析由以下四个基本环节组成
1.采样
2.制谱
3.观测与分析
4.结论
32.温度检测
33.热电偶法测温
①测量精度高；②测量范围广；③构造简单，使用方便；④将温度转换成电信
号，便于处理和远传。
34.热电阻测温
几乎所有导体与半导体的电阻都会随着温度的变而变化，热电阻法测温就是利用体的这种特性来进行的。
(1)测温范围宽：可测从－272.16～1100℃范围内的温度；
(2)测温精度高：一般为千分之几或±2℃左右；
(3)灵敏度高，响应速度快：由于可把热电阻做成体积很小，因而其热惯性很小：
响应速度最快可达0.1s，甚至更高，这一点对于温度的测控非常重要；
(4) 性能稳定：热电阻一般都是纯度很高的金属
制成，其物理和化学稳定性良好，因而制出的热电阻复现性较好，便于互换；
(5) 不适于点温的测量：由于热电阻的阻值随温度的改变与整个感温元件有关，尽
管现代工艺可将热电阻做成很小，但其感温元件总是要占据一定的空间，因此，热电阻所测量的是某一空间的平均温度，这一点与热电偶法测温不同。
（6）测温准确度高，信号便于传送。
材料:铂热电阻铜热电阻薄膜铂热电阻
35.非接触式测温方法
优点:仪表不破坏被测介质的温度场。
敏感元件不必和被测介质达到平衡，仪表滞后小。
理论上仪表测温上限不受限制。敏感元件不必与被测介质达到同样温度值，因此测温部件不被高温破坏。
输出信号大，灵敏度高，准确度高
类型:光学高温计,光电高温计
36.三种辐射测温方法比较
亮温法的灵敏度较高，与真实温度的偏差较小，适用于较高精度的测量；
比色法受物体发射率变化的影响小。
全辐射测温法在测量高温时有其优越性.
37.非接触式测温计类型
光学高温计:
光电高温计: 光学元件互换性很差，更换元件时，整个仪表要进行重新调整和分度。
辐射温度计:可用于测量400～20000°C的高温，多为现场安装式结构。
比色高温计:准确度高，响应快，可观察小目标(最小可到2mm)。
红外热像仪:
38.无损检测技术
超声波检测射线检测磁粉检测渗透检测涡流检测声发射检测工业CT
优点1.不破坏被检对象；
2.可实现100%的检验；
3.发现缺陷并做出评价，从而评定被检对象的质量；
4.可对缺陷形成原因及发展规律做出判断，以促进有关部门改进生产工艺和产品
质量；
5.对关键部件和部位在运行中作定期检查，甚至长期监控以保证运行安全，防止
事故发生。
作用:
1.无损探伤——对产品质量做出评价，以探测被检物的各种宏观的内部和表面缺
陷，并判断其位置、大小、形状和种类，是无损检测的一个重要组成部分。
2.材料检查——用无损检测技术测定材料的物理性能和组织结构，能判断材料的
品种和热处理状态，进行材料分选。
3.几何定量——产品的几何尺寸、涂层和镀层厚度、表面腐蚀状态、硬化层深度
和应力状态都能无损检测技术测定；
4.现场监控——对在役设备或生产中的产品进行现场的或动态的检测，将产品中
的缺陷变化信息连续地提供给运行和生产部门实行监控
三阶段:无损探伤,无损检测,无损评价
39.射线检测的特点
1.检测结果有直接记录——底片
2.可以获得缺陷的投影图象，缺陷定性定量准确
3.体积型缺陷检出率很高
4.适宜检验厚度较薄的工件
5.对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难
6.有些试件结构和现场条件不适合射线照相
7.检测成本高
8.射线照相检测速度慢
9.射线对人体有伤害
40.磁粉检测
预处理→磁化→施加磁粉→观察→记录→后处理
1.磁粉检测特别适用于检测（铁）磁性材料（如钢铁材料）工件表面或近表面的各种裂纹、夹渣、气孔等缺陷，如铸件、锻件、焊缝和机械加工零件等。
2.对于在表面没有开口但深度很浅的裂纹也可以探测出来；能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度
3.具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷；检验速度快，工艺简单，成本低，污染轻；
41.渗透检测
渗透→清洗→显象→观察
42.声发射检测特点
1.能够检测出活动的缺陷，即材料的断裂和裂纹的扩展，从而为使用安全性评价提供依据；
2.可远距离操作，长期监控设备允许状态和缺陷扩展情况；
3.无法探测静态缺陷；
4.设备价格昂贵；
5.检测过程中干扰因素较多；
6.声发射检测完成后，一般需要常规无损检测方法复验。
43.工业CT的特点
1.被检物体的全三维成像，直观准确地再现物体内部的三维立体结构。
2.任何方向上的非破坏切片和断面成像
3.三维测量(逆向工程：对实物模型数据化处理，成为设计概念模型，在此基础上分析进行、修改和优化技术）
4.取代传统的破坏性切片检测和分析
5.扩大了传统的二维X射线检测能力
6.成本高、设备复杂。
44.液压系统故障原因
内因：1.液压元件结构设计存在潜在缺陷，或液压元件结构特性不佳，如滑阀在往复运动中易发生泄漏的液压系统故障等；
2.液压元件材质不佳，制造质量低，留下隐患，易导致液压系统故障；
3.液压系统设计不合理或不完善，使用时由于液压功能不全，导致液压系统故障；
4.液压设备运输、系统安装调试不当或错误，导致液压系统故障等。
外因：1.液压系统的运行条件：即环境条件与使用条件，如温度过高，水和灰尘的污染等，易导致液压故障；
2.液压系统的维护保养不当和管理不善：如未能按时保养、未能按期换油、未能按时向蓄能器补充氮等易导致液压系统故障；
3.自然因素和人为因素突变：如密封圈老化失效、运行规范不合理、操作失误等，易出现液压系统故障。
45.油缸爬行的原因
1.滑块导轨装配润滑不当，传动件的刚性不足；导轨与油缸轴线不平行。
2.运动件的质量较大，大行程卧式油缸易产生附加力矩。
3.密封件的材料与类型。当摩擦处于边界摩擦状态时，存在着动、静摩擦系数的变化和动摩擦系数随速度的增加而降低的现象。
4.油缸内含有空气。
5.油液的压缩性。
6.液压元件磨损及油液污染，导致压力、流量的波动。
7.机床导轨润滑状况与摩擦阻力变化。
8.油缸与载荷（滑块）的连接位置。
46.油缸常见故障
(1)油缸不动作
(2)油缸欠速能运动，但速度达不到规定的调节值
(3)油缸运行中产生不正常声响和抖动
(4)缓冲作用失灵，缸端冲击
(5)油缸的自然行走和自由下落
(6)油缸的变形与破损
电气设备状态监测与故障诊断 发表时间：2018-07-05T16:32:13.820Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：官韵[导读] 摘要：我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持，同时经济的发展带动电力行业的不断进步。 （国网重庆市电力公司江津区供电分公司 402260）摘要：我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持，同时经济的发展带动电力行业的不断进步。在电力工程中，输变电设备是电网的重要组成部分，输变电设备的可用性与稳定性直接影响到电网的安全运行。及时发现并排除输变电设备的潜伏性故障是电网企业关注的一项重要课题。随着我国电力工业的发展，一方面，电网规模不断发展，输变电设备数量激增，用户对供电可靠性要求不断提高；另一 方面，设备的信息化程度越来越高，设备状态监测技术日益成熟，设备运行数据与测试数据激增，基于大数据的电气设备在线监测与故障诊断技术地发展已经逐渐成为焦点，借助信息技术对设备进行故障诊断势在必行。 关键词：电气设备；状态监测；故障诊断引言 电力行业的快速发展和技术水平的提升在我国经济建设上发挥很大的作用。在电力行业中，电气设备就是电力系统中电力线路、变压器、发电机、断路器等的统称。依据不同测量方式和传感器来反映设备实际运行状态的化学量和物理量的一种方式就是设备状态监测，主要就是为了能够检测是否具备正常运行的设备状态。这种电气设备的状态监测与故障诊断技术属于新型的交叉科学，实际应用的时候还是处于初级研究阶段，由于不断发展科学技术，逐渐运用信号技术、数据仓库技术、计算机网络技术、电子技术、传感技术等，从而一定程度上提高了电气设备的状态监测与故障诊断技术的整体水平。 1电气设备状态监测与故障诊断系统功能 1.1数据浏览功能 在系统的状态监测与故障诊断系统中，需要通过网络技术来实现数据的浏览，用户在监控系统过程中，可以通过联网计算机实现对设备运行相关数据的查询和分析。其主要是由于在设备的运用过程中，通过传感器可以将设备运行的状态发送到计算机中，通过处理器的分析功能，可以实现对数据的整理和反馈，从而可以实现对设备运行状态的监控和诊断。 1.2信号变送和评估诊断 电器设备在线运行参数采用各种传感器进行采集，例如电压、电流、湿度、温度、压力等，将各项参数转换为电信号送入到后续单元，是在线监测系统是否准确的前提；对采集的信号通过先进的评估算法对设备运行状态进行评估，给出评估结果，为制定检修策略提供依据。 1.3智能诊断功能 在电气设备运行中，通过系统可以实现对设备的数据收集，而用户将专家系统、神经网络以及人工智能等手段应用于设备的监控中，可以实现对设备运行状态的综合诊断，降低了人力资源的使用率，同时提升了设备诊断的质量和效率。 2电气设备状态监测与故障诊断技术的方法 2.1电气设备在线状态监测与故障诊断技术 第一，局部放电监测技术。局部放电监测技术、超声波监测法及电容器祸合监测法、电容器祸合监测法。第二，油色谱监测技术。现阶段比较常用的UI中设备绝缘检测方式就是油中气体分析法。第三，介损监测技术。这种技术主要应用在电容型设备中，电容型设备实际上就是部分或者全部绝缘，依据电容式设计设备绝缘结构，主要目的就是用来检测设备介电特性。合理应用测量方式能够在一定程度上克服上述问题，也就是说在相同变电站中安装容性设备，并且对比分析容性设备绝缘情况，可以及时获得出现大变化容性设备。在对比分析相同电容型设备电容量比值和介损值的时候，需要合理利用介损差值变化量来对设备绝缘情况进行判断。 2.2发电机状态监测与故障诊断 发电机状态监测与故障诊断在实际应用的时候主要作用就是检测设备初始阶段的问题和缺陷，以便于能够有计划的对设备进行维修，最大限度降低设备停机概率。在设备运行使用的过程中尽可能缩短发电机维修时间以及延长无故障时间，可以在一定程度上降低维修发电机的费用，从而增加设备可用性。现阶段发电机就是在运行中利用发电机射频监视仪、发电机状态监视器以及发电机光纤测漏仪进行状态检测，上述系统可以监测和报警发电机内部故障，引导相关操作人员能够及时了解以及重视设备实际运行情况，为操作人员进一步调整负荷进行指导以及检测是否出现停机问题。国内现阶段也开始研究氢冷发电机，依据化学量分析方式来诊断氢气中杂质成分，以此来判断设备故障。发电机设备状态检测以及系统故障诊断的时候需要采集和观测很多机械、电气、物理、化学特征和数据，形成相应的数据处理系统，为监测提供正确的缺陷和异常数据信息。利用早期故障预报来判断和分析计算机故障情况，并且提供相对合理的检修方案。诊断发电机故障的时候主要包括以下几方面：定子类故障：绕组振动故障、引出线套管故障、绝缘故障、铁心故障；转子类故障：绕组故障、本体及护环故障、绝缘故障以及油系统故障、氢系统故障、水系统故障。 2.3真空断路器控制回路电气特性的在线监测 真空断路器控制回路电气特性的在线监测主要是针对断路器控制回路电流、电压的监测。如果真空断路器的分间速度过高，那么在触头接触时整个机构就会承受过大的冲击力与机械应力，严重时会对真空断路器的一些部件产生损坏，大大缩短真空断路器的使用寿命；真空断路器的机械特性参数对真空断路器的使用乃至整个电力系统的稳定运行都有至关重要的意义。电磁铁是触发断路器完成开关动作的关键元件，因此对控制回路电流、电压信号的监测中，最直观有效的方法就是对分、合闸电磁铁线圏电流、电压进行监测。分、合闸电磁铁作为真空断路器动作过程中的第一级控制元件，是操动机构中最重要的部件。它主要传递执行断路器发出的动作命令，以电磁力的形式触发断路器的机械传动机构，从而完成分、合闸动作。然而，断路器如果长期运行，分、合闸电磁铁随着动作时间和频率的增大就会出现各种故障，例如铁芯卡涩、匝间短路、接触不良等故障，甚至会进一步发展成严重的断路器拒合、拒分、误合、误分等故障，严重影响断路器的动作性能。在断路器的分、合闸动作过程中，操动机构任何运行状态或者健康状况的变化都有可能引起电磁铁线圈电流的变化，因此，线圈电流信号中包含着丰富的操动机构状态信息。这些信息能准确反映电磁铁本身以及操动机构其他运动部件的工作状况，如铁芯有无卡滞、脱扣、传动机构的变动情况、阻间短路或者接触不良等等，从而为在线监测和故障的针对性诊断提供了重要依据。 2.4系统的发展与展望
智能变电站二次设备的状态监测技术探析许嘉玲 发表时间：2018-06-08T11:14:00.270Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：许嘉玲 [导读] 摘要：随着相关技术的发展以及日益成熟，智能变电站在电力系统中的应用愈来愈广泛。 南通电力设计院有限公司 226000 摘要：随着相关技术的发展以及日益成熟，智能变电站在电力系统中的应用愈来愈广泛。智能变电站状态监测指的是对变电站设备进行实时监测，然后对数据进行保存和分析，从而掌握设备实际运行情况。本文对探讨了智能变电站的系统构成，对其二次设备的运行特征展开了合理的分析，然后阐述了状态监测技术在智能变电站二次设备监测中的应用。 关键词：智能变电站；二次设备；状态监测 现如今，电力市场发展迅速，供电公司逐渐意识到电力设备检验和维修保护的重要性，只有对电力设备进行状态监测，明确设备运行情况，并采取具体的养护维修措施，才能够保障设备正常运行，提高电力企业生产经营效益。 1 智能变电站的系统构成 （1）站控层 智能变电站站控层中有很多电力设备，包括站域保护设备、对视系统以及自动化系统等等。站控层的运行目标是对整个变电站中的一次设备进行监测和管控，同时还能够进行对数据、同步相量以及电能量进行采集，在保护信息管理方面应用优势明显。 （2）间隔层 智能变电站间隔层设备具体而言指的是继电保护装置、故障录波等二次设备。 （3）过程层 智能变电站过程层不仅包括智能设备，而且还包括一次设备、合并单元以及智能终端等等。通过过程层，能够实现变电站测量、分配、状态监测以及保护等工作。将一次设备应用于过程层中，能够更好的符合过程层和间隔层信息传递标准。 2 智能变电站二次设备的特点 2.1 绿色环保 现如今，智能变电站主要采用光纤电缆，同时还采用高集成且功耗较低的电子元件，并且淘汰传统的充油式互感器，改用电子式互感器，因此，在设备使用方面能够极大的降低能源消耗，不仅能够有效节约智能变电站运行成本，而且在生态保护方面也能够发挥十分重要的作用。 2.2 智能化管理 在智能变电站二次设备中，GOOSE 主要提供二次回路保护所需的各种信号，GOOSE 在二次设备保护方面应用优势明显，因此，可以有效避免二次接触可能会造成的不良影响。智能变电站中所用信息都是统一的，比如，智能变电站二次设备自动化优势明显，在二次设备管理方面，可以通过光纤传输信号，有利于提高智能变电站设备维护管理效率。 2.3 采用感应系统 在智能变电站中，所有信息都是统一进行录入的，同一个通信网络能够依据同一个通信标准介入变电内部通信网络所接受的所有数据信息。另外，智能变电站二次设备主要采用感应系统，而通过感应系统，能够有效避免在设备运行过程中发生安全事故。在传统变电站中，设备操作技术难度大、工序复杂，如果工作人员操作失误，就会造成严重的人员伤亡问题，而推广智能变电站就能够有效避免这类安全事故。 3 智能变电站的二次设备状态监测 由于智能变电站中综合运用了计算机技术以及网络技术，因此继电保护设备的自检能力比较强，而这也为二次设备状态监测创造了重要条件。与传统变电站相比，智能变电站的二次电流以及电压输入方式不同，主要采用光纤以太网传输的方式；另外，传统变电站保护动作出口主要是重合闸接点，而智能变电站光纤以太网传输信息为GOOSE 开关量。由此可见，智能变电站一次设备状态监测和二次设备状态监测有很大区别，前者需要另外安装监测设备，而后者由于继电保护设备具有自检能力和通讯功能，因此，不需要安装其他监测设备，只需要通过自身自检装置以及设备之间的互相监测，即可实现在线监测。在智能变电站二次设备在线监测系统的设计和建立方面，应该结合情况，开发出具有全面监测和保护功能的智能化设备。现阶段，在智能变电站继电保护装置监测活动中，主要的监测对象主要有以下几个方面：（1）继电保护装置电流、电压以及sv 通道的实际运行状态。（2）继电保护装置遥信、遥控等GOOSE 通道实际运行状态。（3）继电保护装置直流逆变电源的实际运行状态。（4）对于继电保护装置本身的自检，包括装置的重启次数、扇区健康状况以及看门狗是否发生动作等等。 由于智能变电站中配备有数字化保护测控装置，因此，在二次设备状态监测方面更加稳定、可靠，因此，智能变电站二次设备状态监测的优势十分明显。 3.1 分布式数字化保护装置的状态监测 在智能变电站中，IEC61850 标准由于提供了数字化变电站的通信框架，并且应用了电子式互感器ECT、EVT，因此，可以将模拟信号转变的数字信号，而且还能够将数字信号传以光纤传输的方式传送至保护装置中。当输出保护动作后，还能够应用光纤以太网有效传递GOOSE 信息，由此可见，智能变电站中继电保护状态监测实现方式更为便捷。智能变电站分布式保护装置具有单台IED 的功能，并且以间隔为单位。另外，在不同间隔之间，可以配置继电保护设备，在重要的间隔，还可以实行双重化配置，比如母线间隔、主变间隔等等。 在智能变电站中，由于采用电子式互感器，因此，更容易实现数字化保护装置的状态监测，在这种情况下，光数字信号可以顺利进入继电保护装置，因此，在数字信息采样以及状态监测的实现方面难度较小。另外，装置本身也能够监测SMV 采样值报文，如果在此过程中出现接收中断、数据帧丢失等问题，则必须尽快告警SMV 采样异常。 由于智能变电站中应用了数字化智能开关，因此，可以通过软件编程的方式实现二次控制系统控制智能化，这样一来，二次控制系统本身就会具备监测能力，突破常规变电站无法实现回路在线监测的问题。另外，智能变电站使用光纤传输信号的方式，因此，不需要对回路绝缘状况进行监测。除此以外，以太网通信技术的应用也能够有效提高智能变电站二次设备在线监测的有效性和可靠性。
设备状态监测管理制度 1 目的 为了加强设备状态监测的管理，保证装置安全、稳定、长周期运行，依据国家相关法律、法规制定本制度。 2 范围 本制度规定了设备状态监测管理内容。 本制度适用于本厂设备状态监测。 3 职责 3.1 主管设备管理工作的厂领导，依据《设备管理制度》的管理要求和职责，全面负责设备状态监测的管理工作。 3.2 生产设备技术部职责： 3.2.1 负责甲醇厂设备状态监测工作的归口管理，负责制定甲醇厂设备状态监测的有关制度及实施细则，并监督、检查、考核。 3.2.2 建立甲醇厂设备状态监测管理体系，根据设备分级管理要求，制定不同级别设备的状态监测管理策略。 3.2.3 将状态监测数据进行保存，定期对监测工作进行总结。 3.2.4 负责定期组织监测数据的归纳、整理、分析，了解设备运行状况，为转动设备运行、维护、检修提供依据，对监测发现异常的设备，组织有关人员对故障进行分析并处理。 3.2.5 负责组织状态监测相关技术交流和培训。 3.2.6 负责或参与状态监测系统配置技术方案的设计审查、安装、调试和验收工作。
3.3 各车间职责 3.3.1 负责本单位状态监测的日常管理，制定状态监测计划，落实状态监测责任，做好本单位状态监测管理工作。 3.3.2 负责组织监测数据记录，依据分析结果，评价设备运行状态，对发现的故障征兆，及时组织协调有关单位诊断、处理。 3.3.3 归纳、整理状态监测数据、收集技术资料。 3.4 车间主操作人员职责 3.4.1 严格按照工艺卡片参数操作。 3.4.2 及时通报设备状态监测信息，指导运行和检修。 4 内容 4.1 设备状态监测组织机构（参照设备管理组织机构） 4.2 甲醇厂的大型机组空压机、氧压机、合压机、焦压机、增压膨胀机应逐步建立、完善在线监测系统。 4.3 对已建立的原厂监测系统，应完善诊断系统，按时检查、分析监测数据。 4.4 未建立在线监测系统的转动设备，按照分级管理要求，认真做好离线监测计划，依据“定人员、定设备、定测点、定仪器、定周期、定标准、定路线、定参数”的原则进行状态监测，对监测结果及时进行分析提出运行、维修建议。 4.5 监测发现转动设备异常时，应增加监测频次，必要时采用精密诊断故障进行分析，及时掌握故障的发展趋势，防止事故发生。 4.6 加强状态监测、故障诊断技术培训和交流，定期总结成果和经验，提高状态监测人员的技术素质。 5 相关文件记录
《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲 1 预防性试验的不足之处（P4） 答： 1、需停电进行试验，而不少重要电力设备，轻易不能停止运行。 2、停电后设备状态（如作用电压、温度等）与运行中不符，影响判断准确度。 3、由于是周期性定期检查，而不是连续的随时监测，绝缘仍可能在试验间隔期发生故障。 4、由于是定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划也需进行试验和维修，造成人力 物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓过度维修。 2 状态维修的原理（P4） 答：绝缘的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。在这期间，会有各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线状态监测，及时取得各种即使是很微弱的信息。对这些信息进行处理和综合分析，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随似乎做出判断并对绝缘的剩余寿命做出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。 3 老化的定义（P12） 答：电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。 4 电气设备的绝缘在运行常会受到哪些类型的老化作用?(P12) 答：有热老化、电老化、机械老化、环境老化、多应力老化等。 5 热老化的定义（P12） 答：由于在热的长期作用下发生的老化称为热老化。 6 什么是8℃规则?（P13） 答：根据V.M.Montsinger提出的绝缘寿命与温度间的经验关系式可知，lnL和t呈线性关系，并且温度每升高8℃，绝缘寿命大约减少一半，此即所谓8℃规则。 7 可靠性、失效与故障的定义（P21） 答：可靠性：产品在规定条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。 失效：产品终止完成规定功能的能力这样的事件。 故障：产品不能执行规定功能的状态。 8 典型的不可修复元件，其失效率曲线呈什么形状？有哪些组成部分？（P22） 答：典型的不可修复元件，一般为电子器件，其失效率曲线呈浴盆状，可分为三个部分：早期失效期、恒定失效期和耗损失效期。 9 寿命试验的目的和方式(26)
Q/GDW ***-**** ______________________________________________________________________________- 智能电网调度技术支持系统 应用功能系列规范 第505部分：二次设备在线监控 Strong & Smart Grid Dispatching Supporting System Series Application Specifications Part 505: 2009-XX-XX 发布 2009-XX-XX 实施 _______________________________________________________________________________ 国家电网公司发布 ICS 备案号： Q/GDW 国家电网公司企业标准
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目次 前言 (1) 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4二次设备在线监控 (2) 4.1数据信息处理 (2) 4.1.1实时数据处理 (2) 4.1.2信息过滤 (2) 4.1.3数据类型 (2) 4.1.4二次设备模型管理 (3) 4.2运行监视 (3) 4.2.1装置运行工况 (3) 4.2.2运行信息监视 (3) 4.2.3动作信息告警 (3) 4.2.4事件报警监视 (4) 4.2.5在线故障显示 (4) 4.3装置定值查询与校核 (4) 4.3.1装置定值在线查询与存储 (4) 4.3.2定值核对 (4) 4.4远程控制功能 (5) 4.5统计查询 (6) 4.6全景回放 (6) 4.7界面要求 (6) 4.8数据接口 (6) 4.8.1数据输入 (6) 4.8.2数据输出 (7) 5性能 (7)
智能状态监测与故障诊断 测控一班 高青春 20091398
第一章 绪论 在现代化的机械设备的生产和发展中，滚动轴承占很大的地位，同时它的故障诊断与监测技术也随着不断地发展，国内外学者对轴承的故障诊断做了大量的研究工作，各种方法与技巧不断产生、发展和完善，应用领域不断扩大，诊断精度也不断提高。时至今日，故障诊断技术己成为一门独立的跨学科的综合信息处理技术，它以可靠性理论、信息论、控制论、系统论为理论基础，以现代测试仪器和计算机为技术手段，总的来说，轴承故障诊断的发展经历了以下几个阶段：第一段：利用通用的频谱分析仪诊断轴承故障。第二阶段：利用冲击脉冲技术诊断轴承故障。第三阶段：利用共振解调技术诊断轴承故障。第四阶段：以计算机为中心的故障诊断。 国外的滚动轴承的故障诊断与监测技术要先于中国，而且这项技术的发展趋势啊已经趋向智能化状态，因为它机械化迅速，技术和设备都比较先进些，目前的技术也比较完善。但是总体来看，这其中的距离在不断拉近，我们相信不久的将来，中国也会使机械完善大国，也会完善和提高技术的精密度和准确度。【2】【3】
1.1轴承监测与故障诊断的意义 滚动轴承是机械各类旋转机械中最常用的通用零件部件之一，也是旋转机械易损件之一，在机械生产中的作用不可取代，据统计旋转机械的故障有30%是由轴承故障引起的,它的好坏对机器的工作状态影响极大,轴承的缺陷会导致机器剧烈振动和产生噪音,甚至会引起设备的损坏,因此,对重要用途的轴承进行状态监测与故障诊断是非常必要的【3】而且，可以生产系统的安全稳定运行和提高产品质量的重要手段和关键技术，在连续生产系统中，如果某台设备因故障而不能继续工作，往往会影响全厂的生产系正常统运行，从而会造成巨大的经济损失，甚至可能导致机毁人亡的严重后果。未达到设计寿命而出现故障的轴承没有被及时的发现，直到定期维修时才被拆下来报废，使得机器在轴承出现故障后和报废前这段时间内工作精度降低，或者未到维修时间就出现严重故障，导致整部机器陷于瘫痪状态。因此，进行滚动轴承工作状态及故障的早期检测与故障诊断，对于设备安全平稳运行具有重要的实际意义。【14】 1.2滚动轴承故障的分类: 滚动轴承的故障多种多样，有生产过程中产生的也有使用过程中后天造成一系列故障，其失效形式有： 1.2.1疲劳剥落: 指滚动体或滚道表剥落或脱皮在表面上,形成不规则 凹坑等甚至会一定深度下形成能裂纹，继扩展到接触表面发生剥落坑，最后大面积剥落，造成失效。【12】
1)设备状态监测的概念 对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化征兆，或对异常情况进行追踪，预测其劣化趋势，确定其劣化及磨损程度等，这种活动就称为状态监测（Condition Monitoring）。状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息，以便事前采取针对性措施控制和防止故障地发生，从而减少故障停机时间与停机损失，降低维修费用和提高设备有效利用率。 对于在使用状态下的设备进行不停机或在线监测，能够确切掌握设备的实际特性有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件，充分利用设备和零件的潜力，避免过剩维修，节约维修费用，减少停机损失。特别是对自动线、程式、流水式生产线或复杂的关键设备来说，意义更为突出。 (2)设备状态监测与定期检查的区别 设备的定期检查是针对实施预防维修的生产设备在一定时期内所进行的较为全面的一般性检查，间隔时间较长（多在半年以上），检查方法多靠主观感觉与经验，目的在于保持设备的规定性能和正常运转。而状态监测是以关键的重要的设备（如生产联动线、精密、大型、稀有设备，动力设备等）为主要对象，检测范围较定期检查小，要使用专门的检测仪器针对事先确定的监测点进行间断或连续的监测检查，目的在于定量地掌握设备的异常征兆和劣化的动态参数，判断设备的技术状态及损伤部位和原因，以决定相应的维修措施。 设备状态监测是设备诊断技术的具体实施，是一种掌握设备动态特性的检查技术。它包括了各种主要的非破坏性检查技术，如振动理论，噪音控制，振动监测，应力监测，腐蚀监测，泄漏监测，温度监测，磨粒测试（铁谱技术），光谱分析及其他各种物理监测技术等。 设备状态监测是实施设备状态维修(Condition Based Maintenance)的基础，状态维修根据设备检查与状态监测结果，确定设备的维修方式。所以，实行设备状态监测与状态维修的优点有：①减少因机械故障引起的灾害；②增加设备运转时间；③减少维修时间；④提高生产效率；⑤提高产品和服务质量。 设备技术状态是否正常，有无异常征兆或故障出现，可根据监测所取得的设备动态参数（温度、振动、应力等）与缺陷状况，与标准状态进行对照加以鉴别。表5-9列出了判断设备状态的一般标准。 表5-9 判断设备状态的一般标准
MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统 MDS-4000系统简介 MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统是为满足国家电网公司智能电网建设、集约化生产管理及“三集五大”中大生产体系集中监控要求而开发的重要技术支撑系统。 MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统是智能电网建设的重要内容，它通过各种先进的传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、广域分布的通信技术、在线监测技术以及故障诊断技术实现各类电网设备运行状态的实时感知、监视、分析、预测和故障诊断。输变电设备状态监测技术是实现智能变电站建设的关键支撑技术，是智能变电站建设的核心内容。因此，输变电设备状态监测与故障诊断系统的建设对提高国家电网公司生产管理水平、加强状态监测检修辅助决策应用、推动智能电网建设具有积极而深远的意义。 MDS-4000系统可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。系统可对变压器温度及负荷、油中溶解气体、油中微水、套管绝缘、铁芯接地电流、局部放电、辅助设备（冷却风扇、油泵、瓦斯继电器、有载分接开关等）、断路器及GIS中SF6气体密度及微水、GIS局部放电、断路器动作特性、GIS室内SF6气体泄露、电流互感器及容性电压互感器绝缘、耦合电容器绝缘和避雷器绝缘等信息进行综合监测。MDS-4000系统具有准确性高、可靠性高、互换性好等特点，是按照统一的结构方式、通讯标准、数据格式等的全面集成。 MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统依据获得的电力设备状态信息，采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型，结合设备的结构特性和参数、运行历史状态记录以及环境因素，对电力设备工作状态和剩余寿命作出评估；对已经发生、正在发生或可能发生的故障进行分析、判断和预报，明确故障的性质、类型、程度、原因，指出故障发生和发展的趋势及其后果，提出控制故障发展和消除故障的有效对策，达到避免电力设备事故发生、保证设备安全、可靠、正常运行的目的。 MDS-4000系统特点 MDS-4000系统技术特点
智能变电站二次设备状态监测技术研究张韶光 发表时间：2018-10-01T11:29:21.370Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：张韶光[导读] 摘要：社会进步和经济增长有效地促进了中国电力工业的发展，智能变电站建设规模不断扩大，为中国电力工业的进一步发展奠定了良好的基础。 (国网河北省电力有限公司检修分公司河北石家庄 050000) 摘要：社会进步和经济增长有效地促进了中国电力工业的发展，智能变电站建设规模不断扩大，为中国电力工业的进一步发展奠定了良好的基础。作为智能变电站的重要组成部分，二次设备的运行状态不仅影响整个变电站的安全，也影响整个变电站的运行。基于此，本文以智能变电站二次设备状态监测技术为主要研究对象，通过对智能变电站和二次设备特点的概述，进一步详细探讨了智能变电站二次设 备状态监测方法。 关键词：智能变电站；二次设备；状态监测变电站二次设备状态检修是强化变电设备安全管理及电网可靠性运行的重要举措。也是智能变电站发展的必然趋势。在电力系统设备中，不仅要重视一次设备的状态监测，二次设备也同样需要进行全面的状态监测，这样才能保证智能变电站的安全和效率。智能变电站状态监测系统通过对全站关键一次设备运行状态进行实时监测，保存历史监测数据，综合实时监测数据和历史监测数据对一次设备运行状态进行评估分析，给出预警信息和诊断结果。 1智能变电站概述 所谓的智能变电站，指的是利用先进的科学技术手段，将集成、环保的智能设备有效结合到一起，能够自动对电网进行控制，主动对电网进行调节的变电站。针对智能变电站内部结构作用的不同，可以将其分为三个部分：一是站控层，该层是智能变电站内最主要的一部分，其中由大量的电力设备构成，如自动化设备、保护设备等，其主要功能是监测变电站内的一次设备，获得相关的数据，从而为二次设备的运行提供良好的帮助。二是间隔层，该部分主要由机电保护设备、故障录波设备构成，其主要工作包括以下几个方面：①对一次设备提供保护；②将另外两层采集的信息进行整理；③提供闭锁功能；④针对其他两层的运行情况，发布相关的指令等。三是过程层，即对整个系统进行控制的结构，包括发电机、变压器等。其主要功能为对电气量进行监测，变电站内设备各项状态参数的监测等。 2智能变电站二次设备的特征 作为智能变电站中的重要组成部分，二次设备具有以下三个方面的特征：一是绿色环保。近年来，在科学技术快速发展的基础上，使得智能变电站也不断的更新与完善，大多数智能变电站都是通过光纤，将集成度较高，能耗较低的电子元件进行连接，同时，还抛弃了传统的充油互感器，安装了电子互感器，使得整个智能变电站运行过程中，有效减少了对能源的使用，从而达到了绿色环保的目的。二是智能化管理。智能变电站二次设备内，建立了goose模块，该模块能够为二次回路的保护，提供相应的信号，从而降低二次接触故障的出现，有效提升了智能变电站管理的效果。三是感应迅速。智能变电站运行过程中，全部数据均为同时输入，并且每个通信网络，都可以根据相应的通信标准，对全部信息进行分析。同时，在整个二次设备内，还加入了感应系统，使得变电站出现故障时，能够第一时间发出警报最大程度上降低了安全事故的发生。 3二次设备状态监测技术在智能变电站中的应用 3.1分布式数字化 目前，自我国大多数变电站中，主要的监测重点便是电压和电流的实时情况，而装置本身的检测包括看门狗检测、装置开启次数、工作区健康状况等。在智能变电站中，可利用数字化保护装置，对二次设备运行状态进行有效监测。例如，在智能变电站调度自动化系统监测过程中，相关工作人员可以利用变电站整体数字规划，与电子互感器相结合，将监测信号转化成数字信号，并利用光纤将信息传输到指定系统中。在光纤选择上，应根据相关标准，通过合并器加工而形成，主要应用于信息传递，确保相关装置接收到完整的信息。在分布式保护装置安装过程中，一定要保证装置本身具有LED功能，而且在每个间隔中安装独立接口程序和继电保护装置。有的保护装置发挥的作用较大，需对其进行双重配置，如主变间隔等。二次电压、电流的出现。另外，保护装置可以对数据采集工作进行监控，一旦出现信息丢失等情况，便会立刻报警，工作人员根据报警信息，可迅速恢复系统，以保证工作效率。 3.2集中式数字化 集中式数字化保护装置可以可以赋予很多设备LED功能。该保护装置可同时进行多条线路监测工作，提高工作效率。一般情况下，集中式数字化在工作中需要两套或者以上的保护装置。集中式与分布式存在很大不同，它靠监测对象的减少，实现了操作的简化，可以让监测内容更加一目了然。双套保护成功避开了装置和自检间的互相检测，简化了操作过程。集中保护可以将分布装置看做是不同的监测个体，在每一个装置上都配有软压板监测等不同功能，而这些功能在集中式保护装置上又实现了完美统一，大大缩小了监测范围，只需一个监测通道便可以实现多个设备的实施监测，实现了工作量的有效降低。与此同时，工作人员还可以在变电站运行过程中及时发现问题，例如，集中式保护可以通过电源数量的减少，增加对二次设备的监测效果，为监测工作增加便捷性，避免因为工作量大导致变电站运行出现混乱。 3.3 智能变电站二次设备状态监测 在对智能变电站建造时，应用了大量先进的科学技术，如计算机技术，互联网技术等，正是这些先进技术的存在，使得智能变电站运行过程中，具有非常强大的自检功能，从而为二次设备状态监测奠定了良好基础。与常规的变电站相比，不论是二次电流，还是电压输入方式，均存在一定差异，并且对信息进行传递时，以光纤为主。此外，常规变电站进行保护时，主要在重合闸接点处完成的，而在智能变电站内，则加入了大量的 goose 开关量，通过其对保护动作进行控制。所以说，对与智能变电站来说，一次设备的状态监测与二测设备的状态监测存在非常明显的差异。其中，对一次设备进行监测时，应通过其他装置完成，而对二次设备进行监测时，无需其他装置，自身即可完成整个监测活动。而在当前的智能变电站二次设备运行的过程中，主要对下述几项内容进行监测：①整个系统内电流、电压与 SV 通道的运行状态；②遥信、遥控等 goose 通道的运行状态；③继电保护装置自身运行的状态等。通过上述几个方面的监测，使得整个监测结构更加精确，从而为智能变电站的运行提供了重要帮助。 4智能变电站二次设备状态监测技术的发展
状态监测与故障诊断的基本图谱 一、常规图谱 常规图谱又称稳态图谱，是在转速相对稳定、没有大幅度变化情况下的有关图谱，因此其不含开停车信息。 1. 机组总貌图 机组总貌图显示了机组的总貌，可了解机型、转子支撑方式、轴承位置、运行转速等，主要是查看探头的位置及位号。 2. 单值棒图 较为形象、直观地显示实时振动值，并可知低报、高报报警值及转速。 3. 多值棒图 多值棒图显示实时通频值及各主要振动分量的振动值，可大致了解机组运行是否正常。 正常运转状态下的多值棒图通常是：一倍频最大、且与通频相差不大，二倍频小于一倍频的一半，0.5倍频微量或无，可选频段很小，残余量不大。 其中： （1）通频值～即总振动值，为各频率振动分量相互矢量迭加后的总和。 （2）一倍频～为转子实际运行转速n下的频率f，又称工频、基频、转频， f = n／60 [Hz]；转子动不平衡及轴弯曲、轴承不良（偏心）、热态对中不良、支承刚度异常、在临界转速区运行、电机气隙偏心等，都会引起一倍频振动分量的增大，发生概率依次降低。 （3）二倍频～二倍工频，转子热态不对中、裂纹、松动、水平方向上支承刚度过差等，都会引起二倍频振动分量增大，绝大多数是轴系不对中。 （4）0.5倍频～0.5倍工频，又称半频，油膜涡动会引起该频率段增大，轴承工作不良也会引起该段频率增大；旋转失速、摩擦也都有可能。 （5）可选频段～由用户根据机组常见故障自己定义的频段，一般可选择(0.4~0 .6)倍工频或(0.3~0 .8)倍工频，用来监测是否发生亚异步振动，如油膜涡动、旋转失速、密封流体激振、进汽（气）脉动、摩擦、松动等。主要是轴承因紧力、接触、摇摆、油档及油温等问题引起的油膜失稳、摩擦、旋转失速、进汽脉动。 （6）残余量～除上述频率成分外，剩余频率成分振动分量的总和，该部分振值高时，转子有可能发生摩擦、高频气流脉动等。 4. 波形图 波形图显示了振动位移与时间的关系，又称幅值时域图。 波形图显示了振幅、周期（即频率）、相位，特别是波形的形状和状态。 图中：① 振幅为正峰与负峰之间的位移量，比较各周期对应的峰高，即可知振幅值是否稳定；② 二个亮点之间为一个旋转周期，波形图的周期数可以选取，想了解波形重复性
设备状态在线监测2011年度工作总结 在股份公司领导和检修车间领导的支持和指导下，设备状态在线监测不断的茁壮成长，监测员们密切配合，爱岗敬业，恪尽职守，在不断的学习和探索中，积累总结经验，发现设备异常和故障分析的技术日趋成熟，为股份公司设备长周期稳定运行奠定了坚实的基础，在这一年里，提前发现问题，及时反馈设备异常近200余起，再结合各个车间现场操作人员的积极配合，避免了多起设备安全事故近50余起。 现对过去的一年中设备状态在线监测小组的工作收获及工作成绩简要回顾总结如下： 一、设备状态在线监测于2010年10月份成立以来，在这一年里，大家在工作上严于律己，在上班的八个小时中，时刻保持精神状态集中，认真观察在线监控的每台设备的振动趋势，仔细分析每个异常数据的频谱图、时域图、瀑布图。在付班时，也都来到工作岗位对股份公司的近百台的离线检测设备进行测量、分析和诊断工作，通过不断学习，总结，相互交流，共同提高。大家的口头禅：“只要数据异常，肯定有原因”，是信号干扰，是负荷波动，还是设备已出现故障，都会到现场仔细观察，测量设备的每一个测点，尽最大努力保证每个测量数据的准确性、每个故障的及时发现，认真的与现场操作人员沟通，询问近期设备运行状况，再和设
备近期的振动趋势做对照，进而详尽的分析设备的运行状况。当发现设备运行异常时，及时到现场查看联系相关人员协调解决，或及时电话通知现场人员注意该设备的运行趋势和运行状态。在线监测工作中，我们公司的“严，实，细，快”得到了充分的贯彻和发展。在线监测工作取得的成绩可以说是在很多数据的收集整理中取得的，我们的操作制度和考核制度齐备和严谨，首先要严守岗位，对待测量数据，要严谨，细致，结合现场的实际状况，设备运行的原始参数，确保取得真实的测量数据，严格，认真分析，发现异常及时、快速反应，迅速联系现场人员加强巡检，做好预防工作和检修的准备，对待设备异常要提前发现提前预知、提前做好检修预案，杜绝设备安全事故的发生！ 二、在大家的共同努力下，尽管我们在设备状态线监测成立时间较短，但是取得的成绩是有目共睹的，预测出近50余起设备安全事故，如：如往复式压缩机轴瓦磨损，往复式压缩机十字头连接螺栓松动，缸体活门损坏，旋转式设备地脚松动，轴承磨损和润滑不良，联轴器的同轴度，同心度不良，以及叶轮转子不平衡等等。简单列举如下：1、10月30日尿素6#CO2压缩机一段中体垂直振动测点V4，振动加速度趋势，突然波动较大，且上升趋势明显，由正常情况下的0.15g上升至0.36g。查看频谱图，1X较高，在50~350Hz之间存在少量幅值较低的高倍频成分。从瀑布图上看，高倍频
状态监测与故障诊断与飞设密不可分 刚刚接触这门课的时候，我只知道这是民航飞行学院开设的课程，但还不知道这门课到底讲什么东西，对我们飞设来说到底有什么借鉴之处。经过几周的学习，我初步了解了这门课。简单说，状态监测与故障诊断和飞设之间有着密切的联系。他们是一种表里关系，是一种感知和应用的关系，两者互为支撑，共同促进了航空工业的进步发展。 状态监测与故障诊断促进了设计行业的发展。 状态监测与故障诊断为设计飞机提供了大量的、可靠的数据。 这提供了一种实验。通过对飞行器飞行状态、各个零部件的工作状态、各个系统的运行情况进行检测，我们可以获得大量的实时数据，进而进行详细的分析，即故障诊断。一方面我们可以检测出飞行器的故障来源，对飞行器进行维修。同时，我们可以统计飞行器各部分发生故障的频率和原因等，进而分析得出设计上的缺陷。这也可以作为设计飞机的依据，比如发动机轴承要用什么材质，设计寿命多长时间最为合适。再者，分析得到的数据可以对目前的设计理论进行验证，这对飞行器设计来说更为至关重要。 状态监测与故障诊断也可以给设计提出新的问题与要求。比如国内大气污染严重，飞机的空调系统收到了巨大的影响。这就要求飞机设计时采取某些措施来防止这些问题发生。 设计行业也促进了状态监测与故障诊断的发展。 飞行器设计理论可以指导状态监测与故障诊断的实际应用。 应用已经提出验证的的理论，我们可以初步分析出各部件的特性，这样便可以某些易损坏或是极度危险的零部件进行重点监控，这样不但更具可行性，而且还大大节约了人力物力，降低航空公司的运营成本。比如发动机是飞行器的核心部分之一，构建复杂，极易出现故障，所以要重点监测。 同时已有的理论基础可以为状态监测提供必要的手段，使其具有可行性。最简单的就是发动机的涡轮叶片，我们可以通过测量转子的惯性矩来分析判断叶片是否有松动，这样方便可行。 在理论方面，飞行器设计理论也在指导状态监测与故障诊断的发展，经过传感器采集的数据杂乱无章而且数目极为庞大。如果没有现有理论的指导，我们很难得到数据处理的方向方法，这样就得不到有价值的数据，更不要说进行故障诊断了。而应用现有理论我们可以有方向，有目的的对数据进行处理，这样我们就可以判断出是哪一方面有问题，到底有什么样的问题。 总之，状态监测与故障诊断给了我一个新的视角去看待问题，从另一个角度认识飞设这个专业。打个比方，过去我们专业所关注的是从已知到要求的问题，我们知道各种数据，所做的是对数据的分析与应用。而状态监测与故障诊断则是从要求到已知的问题，是一个反问题，我们要做的是我们如何才能得到我们所需要的数据，如何才能保证所得导数据的可靠性等。 除此之外，还有就是这门课的感受吧。 这门课也进行大半了，但是自己并没有达到自己想要的水平。总感觉有些遗憾。很多东西还是一知半解，还不能应用。我想一方面与专业基础有关系，很多基础性东西我们不懂不会，这就对理解内容造成了困难，先是听不懂，然后就不想听了，紧接着更听不懂了，直至彻底放弃掉。当然这也和上课态度以及这门课是拓展课有关吧。有的人说这门课对我没用，但我想说大
电气设备状态监测与故障诊断 1前言 1.1状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。 监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。简言之，状态监测”是特征量的收集过程，而故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言，诊断”的含义概括了状态监测”和故障诊断”：前者是诊”；后者是断”。 1.2状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那用过即丢”。因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。但是，如前所
设备状态监测及故障诊断 近年来，为了提高设备管理与维修的现代化水平，在省设协和油田设备处的大力支持与帮助下，我厂应用状态监测及故障诊断技术，及时发现并解决了许多设备隐患，提高了设备运行可靠度，为电厂长周期、满负荷生产奠定了良好的基础。 1 开展状态监测与故障诊断工作的缘由 1.1 状态监测与故障诊断是一种新的管理理念 电厂生产的特点是自动化水平高、生产连续性强，一旦某台设备发生故障，将迫使机组降低负荷，甚至停机。多年的摔打与磨练告诉我们：单凭眼看、手摸、耳听、鼻嗅等感观经验来判断设备故障已无法适应现代化生产的需要，只有开展状态监测和故障诊断工作才能彻底摆脱这种落后的管理模式。 1.2 状态监测和故障诊断是提高设备管理水平的需要 我厂已搞过8次大修，在检修项目的确立和设备系统部件的更换上，虽然针对性、方向性有了很大提高，但确切性、适宜性、经济性仍有差距。根据“四个凡是”的贯标精神要求，设备、系统的大小修的立项应更具科学性、针对性，减少盲目性，要解决这一问题，惟有开展状态监测和故障诊断。 1.3 状态监测和故障诊断是降本增效的需要。我厂检修费用一年比一年紧缩，降本增效压力逐年递增，如何进一步降低发电成本，是摆在全厂干部职工面前的一个现实问题。从历年大修情况来看，部分单位存在不同程度的欠修和过剩检修。过剩检修意味着工作量加大，费用增加，造成人、财、物的浪费，而欠修将给设备运行带来隐患。开展状态监测和故障诊断可有效避免欠修和过剩检修，做到物尽其用，达到降本增效的目的。 1.4 状态监测和故障诊断是二期投产的需要 我厂二期两台机组相继投产，如果按照过去三年一大修的计划，每年至少要安排一台机组大修，甚至一年安排两台机组的大修。我厂经过8次机组大修，积累了丰富的检修经验，对设备、系统的性能特点有了更深的了解。特别是1999年和2000年的机组技改性大修，使设备的可靠性有了明显提高，基本具备了把机组三年一大修改为四年一大修的条件。延长大修周期的保证是开展状态监测和故障诊断，延长设备使用寿命，避免突发性故障。 近几年来，通过实践逐步提高了对状态监测和故障诊断工作的认识，通过对设备定时、定点、定人监测，特别是#2机组在线监测系统，避免了多起设备事故，更坚定了我们开展这项工作的决心。 2 开展状态监测及故障诊断技术的依据