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自来水厂电机维护应用案例

发布于:2023年06月08日 作者:西马力 阅读:366


[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。


( 98% ) ( 2 % )
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