电机的在线监测与诊断

2020年第4期总第229期摘要：异步电动机由于结构简单、成本低廉、运行维护方便、机械性能能满足绝大多数生产机械的要求，是现代机械设备拖动系统的重要组成部分，其运行状况将会直接影响到生产的正常进行，所以研究其状态监测与故障分析具有十分重要的现实意义。

针对异步电动机的状态检修问题，探讨了日常状态监测常用的手段。

并结合我厂高压异步电动机的检修实例，讨论了异步电动机常见故障的分析方法。

关键词：异步电动机；状态监测；故障分析中图分类号：TM 32文献标志码：B文章编号：1006-348X （2020）04-0053-05异步电动机的状态监测与故障分析夏文武，刘德玺（华能瑞金发电有限责任公司，江西赣州341108）0引言状态检修是一种先进的设备管理机制，它通过状态监测对设备状态进行准确的评价，依据设备的重要程度而采取不同的检修策略，保证设备安全经济运行。

这种设备管理机制成功的避免了传统计划性检修临时性维修频繁、盲目维修、费用损耗大、影响设备运行时间等缺陷，是电力检修技术发展的必然趋势。

随着计算机技术、传感器技术、数字信号处理技术等相关学科的飞速发展以及企业对推进状态检修的愈加重视，促进了状态监测与故障分析领域的进步，科学的执行设备状态检修成为可能[1]。

1异步电动机状态监测设备状态是指设备运行的工况，由设备运行的各种性能参数与设备标准指标的比较值表征。

设备的状态监测是指制定合理的监测计划，按照计划通过测量其电气量、机械量、热工量等参数并结合历史数据和工作环境，进行设备工况分析，对设备的运行状态进行客观的评价。

由于大型异步电动机价格昂贵，其一旦发生故障往往造成整个生产进程的中断，导致的损失远超电动机本身。

所以做好电动机的运行状态监测工作，为设备的可靠运行、检修安排以及后期的故障分析打好基础，对于企业的可靠经济生产具有重要的意义[2]。

1.1异步电动机的状态监测常用手段1.1.1电气量监测电气量（电压、电流、零序电流等）监测是异步电动机最常见、最直观、最有效的一种监测方式。

主通风机在线监测及故障诊断系统方案一、系统概述主通风机在线监测及故障诊断系统主要由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪和KGS18矿用本安型振动加速度传感器构成，可以智能地诊断出设备可能存在的不对中、不平衡、配合松动、装配不当以及轴承疲劳损伤等潜在故障。

可以正确有效地揭示潜在故障的发生、发展和转移，智能地诊断出设备故障原因及故障严重程度，为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，从而节约维修费用，避免重大事故发生。

振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002 《机器状态监测及诊断振动状态监测》有关电气装置的实施参照GB50255-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》有关自动化仪表实施参照GB50093-2002 《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试满足GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和MT421(煤炭行业标准)“煤矿用主通风机现场性能参数测定方法”。

其余部分参照企业标准。

二、系统功能及特点1、系统功能系统主要由在线监测、轴承实时诊断及状态预报、离线数据分析三部分组成。

（1）在线监测功能①在线监测通风机所在地点的环境大气参数，包括大气压力、大气温度、和大气湿度。

②在线监测通风机的流量、风压、轴功率、效率、振动等工况状态参数。

③在线监测电气设备的电气参数，包括电流、电压、功率因数，开关状态及系统保护信息。

④当运行中的通风机设备性能出现异常时，系统按照不同的故障类型，依据用户设定的模式进行提示、报警。

系统能够对于温度、振动等关键参数给出预警。

系统对各种故障点具有记忆功能，以对故障的分析提供帮助。

⑤系统具有运行状态实时数据显示、历史纪录查询、特性曲线或工况参数列表显示、报表打印及网络通讯传输等功能。

⑥系统及矿集中控制系统留有通讯接口，可接入矿局域网，在中央控制室内可实施对通风机设备的远程监测。

高压开关柜的在线监测与故障诊断技术高压开关柜是电力系统中重要的电气设备之一，用于控制和保护电力系统中的电器设备。

其在线监测与故障诊断技术的研究和应用对于确保电力系统的稳定运行和故障快速处理具有重要意义。

本文将从高压开关柜的在线监测技术和故障诊断技术两个方面展开论述。

高压开关柜的在线监测技术是指通过传感器和数据采集装置将开关柜的运行状态参数进行实时监测，并通过远程通信技术传输到监控中心，进行实时分析和监控。

其主要包括以下几个方面的内容：第一，温度监测。

高压开关柜中的电器设备在运行时会产生一定的热量，如果温度过高可能导致设备失效或发生故障。

因此，通过设置温度传感器对高压开关柜的关键部位进行温度监测，可以及时发现异常情况并进行预警。

第二，电流监测。

高压开关柜中的电流是电力系统正常运行的基本依据，通过安装电流传感器对高压开关柜中电流进行实时监测，可以掌握设备的运行状态，提前预防设备过载或短路等故障的发生。

第三，压力监测。

高压开关柜中的气体压力是其正常运行的重要参数，通过安装压力传感器对高压开关柜中的气体压力进行监测，可以及时发现气体泄漏或压力异常，防止设备损坏或发生爆炸等事故。

第四，湿度监测。

高压开关柜中的湿度会影响设备的绝缘性能和运行稳定性，通过安装湿度传感器对高压开关柜中的湿度进行监测，可以及时发现湿度过高或过低的情况，采取相应的措施保障设备的正常运行。

高压开关柜的故障诊断技术是指通过监测和分析高压开关柜运行时产生的信号，判断设备是否存在故障，并通过相应的算法和方法对故障进行诊断和定位。

其主要包括以下几个方面的内容：第一，振动分析。

高压开关柜在运行时会产生一定的振动信号，通过对振动信号进行分析，可以判断设备是否存在运行不稳定、松动或其他故障。

第二，红外热像技术。

通过红外热像仪对高压开关柜的外观进行拍摄，可以观察设备局部温度分布情况，通过温度异常点的识别和定位，判断设备是否存在故障。

第三，气体分析。

高压开关柜在运行时会产生一定的气体，通过对开关柜内气体的成分和浓度进行分析，可以判断设备是否存在绝缘失效、短路故障等情况。

电力设备检测方法电力设备是现代工业生产和社会生活中不可或缺的重要组成部分，其正常运行和安全性对各行业都具有至关重要的意义。

为了确保电力设备的正常运行和安全使用，电力设备检测方法显得尤为重要。

本文将从以下几个方面介绍电力设备的检测方法：一、非接触式检测方法非接触式检测方法是指在不接触电力设备的情况下进行检测的方法。

这种方法具有非侵入性、高效和安全的特点，适用于对电力设备进行在线监测和故障诊断。

1. 红外热像法红外热像法是利用红外热像仪对电力设备进行热成像，通过分析设备表面的温度分布来判断设备是否存在异常。

该方法适用于发现电器设备的过载、接触不良、线路短路等故障。

2. 热耦合法热耦合法是一种通过检测电力设备的温度变化来判断设备是否正常工作的方法。

它通过在设备上安装温度传感器，测量设备的温度变化并与设定的温度曲线进行比较，从而判断设备是否存在故障。

3. 空气超声波法空气超声波法是一种利用超声波传感器对电力设备的空气中的超声波进行监测的方法。

该方法可以检测电力设备的放电、击穿等故障，具有高灵敏度和高检测精度的优点。

二、接触式检测方法接触式检测方法是指需要与电力设备进行直接接触才能进行检测的方法。

这种方法可以获取电力设备的详细数据，但由于需要接触设备，存在安全风险。

1. 高频电流法高频电流法是通过在电力设备上加上一定频率的电流信号，通过测量设备的电流响应来判断设备是否正常工作。

该方法适用于对电力设备的电阻、容抗、漏电等参数进行检测。

2. 直流电阻法直流电阻法是通过在电力设备上添加一定电压的直流电信号，测量设备的阻抗和电导来判断设备是否正常工作。

该方法适用于对电力设备的绝缘性能和接地性能进行检测。

3. 接触式红外法接触式红外法是通过将红外探头接触到电力设备表面，测量设备的红外辐射信号来判断设备是否存在故障。

该方法适用于发现电力设备的局部过热、接触不良等故障。

三、其他方法除了非接触式和接触式检测方法外，还有一些其他的电力设备检测方法。

风力发电机在线振动监测与故障原因分析摘要：随着国家30.60计划的实施与落实，国家对绿色能源的发展。

在风力发电系统中核心部件风力发电机，发电机的结构较为复杂，同时其运行工况和运行环境较为恶劣，故在其运行过程中会受多种外界因素影响，引起发电机运行异常，若不及时排查可能会造成发电机组更严重的故障。

风力发电机组振动在线检测系统能够远程检测风力发电机的运行状态，并诊断出故障的位置、类型和严重程度，以便及时地对故障进行抢修，延长风力发电机的寿命，减小风力发电厂的损失，因此研究风力发电机组振动在线检测技术有着重大的意义。

本文通过对风力发电机的振动采集分析和监测进行了一定的探究，同时根据风力发电机运行的过程中发生的故障原因进行分析。

关键词：风力发电机振动在线监测故障原因0引言风力发电机组在日常工作过程中会出现多种原因造成的振动，在机舱内部的振动频率和幅度达到一定程度时，就会严重影响风力发电机的正常运行，同时还可能造成一定的安全隐患，将发电机彻底损毁。

在风力发电机的运行过程中要对发电机在线振动情况进行有效的监测管理，在发现其存在振动情况时，根据数值分析当前振动情况。

如果风力发电机在振动监测过程中存在的异常振动的情况，安装在发电机轴承室上的振动传感器会将发电机实时振动监测情况发送到中控室，工作人员就能够及时切断该发电机组，使其能够脱网并停止运行，从而避免由于振动导致的发电机受损或者引起其他部件的故障，以达到保护发电机运行的安全状态。

同时我们可以根据监测数据系统的检测值来分析引起发电机产生异常振动的原因，及时排查故障并修复发电机。

同时可针对发电风力发电机的运行监测的相关数据进行同步分析，从而进一步加强在线监测的参数，提升风力发电机的监测技术水平。

1风力发电的发展现状与发展趋势风能本身是一种可再生的绿色、清洁能源，风力发电技术作为一种新型发电技术，目前在全球范围内越来越受重视，并被广泛应用。

未来我国风力发电行业发展仍有大幅增长空间，主要发展方向为机组容量大型化、海上风力发电、智能化、高效率。

电气设备状态监测与故障诊断技术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。

发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测分析摘要：发电电动机在投入使用的过程中难免会发生一些故障，常见的故障就包括励磁绕组匝间短路，一旦出现这种故障就会导致转子励磁的输出无功减小，导致电流增加，这些不良后果的出现如果没有得到及时的处理就会引发一些安全事故。

所以通过结合发电电动机在运行过程中容易出现的一些故障，并对故障进行实时的监测，尽早的发现可能存在的一些故障十分重要。

这篇文章通过分析中性点电流互感器对励磁绕组匝间短路故障的反映情况，总结了基于中性点不平衡电流的发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测通用方案，阐述了改进的发电电动机在线监测灵敏方案。

关键词：发电电动机；励磁绕组匝间短路；故障；在线监测；分析引言随着我国经济以及科技的不断发展，我国人民的生活水平也在不断的得到提高，对于电力的需求量不断增加，巨大的电力需求量促进我国电力行业有了更大的发展，现代社会中使用的电能为交流电能，这种电能是由同步发电机产生的，并且最基本的生产电能的设备就是同步发电机，为保障人们能够更加安全的用电，就要充分保障同步发电机以及电力系统的安全运行。

而在同步发电机使用的过程中难免会发生一些故障，其中励磁绕组匝间短路是最为常见的故障，这一故障的存在会严重影响整个电力系统的安全与稳定，因此，对同步发电机进行保护以及故障监测十分重要。

一、研究背景我国电力工程在不断的发展变化，从传统的水轮发电机到现在的抽水蓄能电站，抽水蓄能电站的安全以及稳定受到更多人的关注，由于其具有一定的复杂性，并且其运行环境比较恶劣，再加上使用年限在不断的增加，就会增加故障发生的概率，例如励磁绕组匝间短路这一故障[1]。

轻微的励磁绕组匝间短路不会严重影响同步发电机的正常运行，但是如果长此以往就会增加短路的匝数，进而导致故障进一步加深。

另外励磁绕组匝间短路点的温度还会升高，会导致转子铁芯受到破坏。

由此可见，励磁绕组匝间短路会带来多方面的影响，通过对电机运行过程中可能存在的故障进行监控，能够及时的发现正在处于萌芽期的故障，对这些故障进行及时的检修，避免更多故障的出现，确保电力系统的安全运行。

变电设备在线监测与故障诊断的技术分析发表时间：2017-10-26T11:28:23.180Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：郭林锋[导读] 摘要：随着我国电力行业的快速发展，人们对电能传输与配送提出了更高要求。

在电力输变中，变电设备是电能转化传输的关键设备，是国民经济和人民生活用电的重要设备。

变电设备一旦故障，不仅导致自身的损坏，还会影响终端电力供应，造成严重的直接与间接损失。

（陕西延长石油（集团）有限责任公司榆林炼油厂陕西榆林 718500）摘要：随着我国电力行业的快速发展，人们对电能传输与配送提出了更高要求。

在电力输变中，变电设备是电能转化传输的关键设备，是国民经济和人民生活用电的重要设备。

变电设备一旦故障，不仅导致自身的损坏，还会影响终端电力供应，造成严重的直接与间接损失。

在线监测与故障诊断技术，综合运用了计算机信息技术、模式识别技术、多媒体技术、人工智能等技术，为实现对变电设备的智能化监测诊断，从根本上改革“定期维修”的维修体制，有效整合维修资源，提高维修效费比等方面，都具有良好作用。

关键词：变电设备；在线监测；故障诊断；技术应用引言随着不断进步的技术，近两年来我国的在线监测研究也发展飞快，很多的厂家已经推出了各种项目的在线监测，而且都投入了批量生产。

但都存在着瑕疵，比如各个厂家的设备不够完善、各自为战;远程通讯方面欠缺，一般只能在当地进行简单监测，另外，由于各厂家之间的数据不兼容，如果想将监测项目合并起来进行系统项目监测尤为困难。

因此，本文所提出项目的在线监测系统，就是要将不同的在线监测项目合并，各项目之间的数据达到一定的兼容性，可再统一将数据放入同一个数据库中，用同一个软件进行一些相关曲线图表和数据的浏览分析。

1变电站变电设备在线监测系统的原理与功能变电站变电设备在线监测系统主要是对高压设备的状态信息进行采集，采集后再将可视化的内容向上一级系统发送，目的是在实现状态监测的前提下对设备进行综合优化管理，在全寿命周期内为智能电网提供基础的数据性支撑。