自来水厂电机维护应用案例

[前言]

目前仍旧采用的电阻测试标准缘于对电机电路不深入的认知，以及测试技术的落后。事实上，电阻值仅作为电机生产厂家出厂的工艺要求。在电机服役过程中，电阻值的测试对于电机绕组故障的解决几乎无能为力。IEEE以及能源部业已各项指标采用阻抗测试作为电机诊断的评判依据。

摇表或绝缘耐压试验

通过直流或交流高压耐压试验，测试绕组对地绝缘性能。摇表（兆欧表）能同时得出绝缘阻值、介质吸收比、极化指数或泄漏电流等指标。绝缘测试一直是必不可少的进程，但它解决的仅是对地或对项件性能的评估。

电桥或数字微欧计

检测绕组直流电阻：此项测试仅可用于检测接头是否松动，对由于匝间短路、层间短路、铁芯老化、磁隙不均衡等导致的电磁特性（电感量）几乎没有检测能力。高精度的微欧计也只能检测到引出线裂口、碳刷虚接等所产生的高阻。

浪涌试验仪

又称匝间耐压试验，对绕组施加高压，通过对各级衰减电压波形的比较，分析匝间短路的存在。这种测试时发电机的绕组施加的是高压信号，对电机绕组及整体的绝缘特性产生不可避免的伤害，从而大大降低电机使用寿命。同时，仪器设备笨重，操作复杂。

[西马力电机故障诊断技术概述]

一、发电机的电路分析（MCA）测试技术--电机故障检测系统

1、技术精髓源于科学的检测原理

1.1、MCA的基本原理是将电机看成是一个包含电阻、电感、电容的复杂电路进行分析，从而诊断其状态。

1.2、电机故障检测系统提供高频、真正弦波，很好静态模拟电机的运行状态，因此得以准确评估绕组品质。这一点是上述的其它仪器无法做到的。

1.3、真正实现便携、无损、易用。

1.4、数据管理软件Trend 2000，同时可选配专家诊断系统软件。

1.5、EMCAT。

2、MCA技术的核心理论

阻抗测试（Z）

阻抗是对绕组电路电磁特性的综合评判。初期匝间短路导致的电阻值的变化微乎其微，难以检测。但由此产生的电感失效可通过阻抗真实反映出来。尤其是对阻抗的长期监测，是对于直流电机励磁回路、电枢回路、交流电机定转子平衡，以及潜在故障程度的有力判据。

倍频测试（I/F）

电机绕组通入交流信号，通过频率加倍，得出电流的减小量（I/F），借此评判绕组电路的电磁特性。完好的绕组接近于理想电感，频率加倍后，电流减少约-50%。匝间短路发生发展的过程，即是电感失效、电磁特性变化的过程，也就是I/F从-50%向-0%发展的过程。真实绕组的这一参数是匝间短路有效的判据。

而交流电机三相I/F的比较，更可进一步指示发生故障的是哪一相绕组。（关于MCA测试理论的进一步探讨，参阅西马力技术资料）

3、提供电机诊断的IEEE一定范围标准：

该标准已经通过能源部及IEEE的20余年考核，如今成为美能源部推荐的电机质量评判依据。

3.1、转子状态与细化分析--电感或阻抗波形

4、准确诊断发电机绕组是匝间/层间/相间故障

4.1、Fi与I/F >±2 — 同相同绕组中的匝间短路（Turn-Turn）。

4.2、Fi>±1, I/F平衡 — 同相中不同绕组的短路（Coil-Coil）。

4.3、Fi平衡, I/F>±2 — 相间短路（Phase-Phase）。

5、智能的专家诊断系统与各项指标的资产管理平台：

5.1、解决问题：利用电机专家管理软件系统实现各项指标管理与专家诊断。

5.2、分析手段：Trend 2000系统软件及MCA专家系统。

5.3、存储容量：存储500台电机参数。包括：直阻、电感、阻抗、倍频I/F。

5.4、相角度Pi、绝缘值。并可通过Trend 2000软件上载到计算机进行存储。

5.5、比较、趋势跟踪分析、打印报表、从而实现对电机的各项指标质量管理。

5.6、同时EMCAT专家系统软件更有自动诊断、状态指示、标准集成等功能。

5.7、可记录包括振动、热像、电流波形、PI、高压测试结果，帮助实施完善的PdM进程。

案例：

某水厂水泵电机：

转子动态测试趋势图：

结果分析：

1、定子绕组直阻偏差偏大，怀疑绕组出线到接头之间的接线接触不良。

2、转子状态良好。