旋轉(zhuǎn)電機(jī)的監(jiān)測及診斷改

1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷萊鋼專業(yè)培訓(xùn)教材緒論：電機(jī)的故障特點(diǎn)分析故障識別必須對診斷對象的各種性能、結(jié)構(gòu)、各種參數(shù)故障識別必須對診斷對象的各種性能、結(jié)構(gòu)、各種參數(shù)非常熟悉。非常熟悉。電機(jī)包含有以下幾個獨(dú)立相互關(guān)聯(lián)的工作系統(tǒng)：電路系電機(jī)包含有以下幾個獨(dú)立相互關(guān)聯(lián)的工作系統(tǒng)：電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和通風(fēng)散熱系統(tǒng)。統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和通風(fēng)散熱系統(tǒng)。電機(jī)組成部分：定子、轉(zhuǎn)子、軸承裝置、底板及一些附電機(jī)組成部分：定子、轉(zhuǎn)子、軸承裝置、底板及一些附屬結(jié)構(gòu)（如風(fēng)扇、換向器等）。屬結(jié)構(gòu)（如風(fēng)扇、換向器等）。一個故障在電機(jī)上常常表現(xiàn)出多種的故障征兆。也有幾一個故障在電機(jī)上常常表現(xiàn)出

2、多種的故障征兆。也有幾個故障起因反映同一個故障征兆個故障起因反映同一個故障征兆 籠型異步電動機(jī)因籠條斷裂時，就會出現(xiàn)振動增加，起動時籠型異步電動機(jī)因籠條斷裂時，就會出現(xiàn)振動增加，起動時間延長，定子電流擺動，電機(jī)滑差增加，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩波動，溫間延長，定子電流擺動，電機(jī)滑差增加，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩波動，溫升增高等故障征兆升增高等故障征兆一臺直流電機(jī)運(yùn)行中由于過載、機(jī)械振動、換向器變形、維一臺直流電機(jī)運(yùn)行中由于過載、機(jī)械振動、換向器變形、維護(hù)不當(dāng)、濕度過低等諸原因，造成換向惡化故障。護(hù)不當(dāng)、濕度過低等諸原因，造成換向惡化故障。 惡劣的環(huán)境和苛刻的運(yùn)行條件，以及超過技術(shù)條件所規(guī)定的惡劣的環(huán)境和苛刻的運(yùn)行條件，以及超

3、過技術(shù)條件所規(guī)定的允許范圍運(yùn)行，往往是直接導(dǎo)致電機(jī)故障的起因允許范圍運(yùn)行，往往是直接導(dǎo)致電機(jī)故障的起因 緒論：電機(jī)的故障特點(diǎn)分析電機(jī)典型故障歸納：電機(jī)典型故障歸納：1、定子鐵心故障、定子鐵心故障通常發(fā)生在大型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)上，主要是鐵心深處的過熱問題通常發(fā)生在大型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)上，主要是鐵心深處的過熱問題 早期征兆是大的環(huán)路電流、高溫和絕緣材料的熱解早期征兆是大的環(huán)路電流、高溫和絕緣材料的熱解2、繞組絕緣故障、繞組絕緣故障原因：絕緣老化，絕緣缺陷及引線套管受污染原因：絕緣老化，絕緣缺陷及引線套管受污染主要癥狀：定子繞組局部放電量的增加。主要癥狀：定子繞組局部放電量的增加。3、定子繞組股線故障（發(fā)電

4、機(jī)）、定子繞組股線故障（發(fā)電機(jī)）股線間短路產(chǎn)生電弧發(fā)電、可能發(fā)展接地故障或相間短路故障股線間短路產(chǎn)生電弧發(fā)電、可能發(fā)展接地故障或相間短路故障征兆：水冷電機(jī)的冷卻水中有絕緣材料熱解產(chǎn)生的氣體征兆：水冷電機(jī)的冷卻水中有絕緣材料熱解產(chǎn)生的氣體緒論：電機(jī)的故障特點(diǎn)分析4、定子端部線圈故障、定子端部線圈故障運(yùn)行過程產(chǎn)生的沖擊力使定子端部繞組發(fā)生位移，從而引運(yùn)行過程產(chǎn)生的沖擊力使定子端部繞組發(fā)生位移，從而引發(fā)絕緣劣化和發(fā)生局部放電發(fā)絕緣劣化和發(fā)生局部放電征兆：振動和局部放電征兆：振動和局部放電5、冷卻水系統(tǒng)故障、冷卻水系統(tǒng)故障征兆：定子線棒或冷卻水溫度偏高、絕緣材料熱解及可能征兆：定子線棒或冷卻水溫度偏高

5、、絕緣材料熱解及可能引起的放電引起的放電緒論：電機(jī)的故障特點(diǎn)分析6、轉(zhuǎn)子繞組故障（異步電動機(jī)）、轉(zhuǎn)子繞組故障（異步電動機(jī)）轉(zhuǎn)子故障主要有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂，這將引起轉(zhuǎn)矩跳動，轉(zhuǎn)速波動，轉(zhuǎn)子振轉(zhuǎn)子故障主要有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂，這將引起轉(zhuǎn)矩跳動，轉(zhuǎn)速波動，轉(zhuǎn)子振動以及過熱等動以及過熱等 最常見的檢測方法是定子電流監(jiān)測（監(jiān)測效果較困難），常采用振動和最常見的檢測方法是定子電流監(jiān)測（監(jiān)測效果較困難），常采用振動和絕緣材料熱解監(jiān)測方法。絕緣材料熱解監(jiān)測方法。7、轉(zhuǎn)子繞組故障（發(fā)電機(jī)）、轉(zhuǎn)子繞組故障（發(fā)電機(jī)）主要是匝間短路故障。匝間短路可能由于發(fā)電機(jī)在低速啟動或停車時，主要是匝間短路故障。匝間短路可能由于發(fā)電機(jī)在低速

6、啟動或停車時，槽中導(dǎo)體表面的污物引起了電弧，或者是巨大的離心力和高溫影響了繞槽中導(dǎo)體表面的污物引起了電弧，或者是巨大的離心力和高溫影響了繞組和繞組絕緣。組和繞組絕緣。匝間短路故障可引起局部過熱甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)子接地。匝間短路故障可引起局部過熱甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)子接地。通用的監(jiān)測方法是采用氣隙磁密監(jiān)測，通過探測氣隙磁密，可以確定匝通用的監(jiān)測方法是采用氣隙磁密監(jiān)測，通過探測氣隙磁密，可以確定匝間短路的數(shù)量和位置；監(jiān)測軸承振動是否加強(qiáng)。間短路的數(shù)量和位置；監(jiān)測軸承振動是否加強(qiáng)。緒論：電機(jī)的故障特點(diǎn)分析8、轉(zhuǎn)子本體故障（各類電機(jī)）、轉(zhuǎn)子本體故障（各類電機(jī)）主要由巨大的轉(zhuǎn)子離心力、大的負(fù)序暫態(tài)電流和轉(zhuǎn)子不同主要由巨大

7、的轉(zhuǎn)子離心力、大的負(fù)序暫態(tài)電流和轉(zhuǎn)子不同心引起心引起 征兆：軸承處過量的振動征兆：軸承處過量的振動緒論：電機(jī)的故障特點(diǎn)分析第一章 電機(jī)絕緣診斷一、電機(jī)的絕緣老化（一）電機(jī)絕緣老化（一）電機(jī)絕緣老化n電機(jī)在長期運(yùn)行后絕緣性能漸趨劣化，n絕緣結(jié)構(gòu)的老化是各種劣化的綜合表征。n造成電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)老化的因素因素很多：1. 電機(jī)絕緣劣化因素電機(jī)絕緣劣化因素表表1 電機(jī)絕緣劣化因素及產(chǎn)生的劣化征象電機(jī)絕緣劣化因素及產(chǎn)生的劣化征象2. 高壓交流電機(jī)絕緣劣化過程圖高壓交流電機(jī)絕緣劣化過程 （二）絕緣的特征量 1局部放電量、放電位置局部放電量、放電位置 設(shè)備內(nèi)部絕緣(油、紙)若存在雜質(zhì)、氣泡，它會導(dǎo)致其內(nèi)部放電，

8、日長月久就可能導(dǎo)致放電部位擴(kuò)大，最后擊穿。因此及早的監(jiān)測其放電量和放電位置，并及時維修處理，可避免大事故發(fā)生。但開始發(fā)生放電時，其放電量很小，難以測量及定位。2介質(zhì)損耗因數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù) ( ) 介質(zhì)損耗因數(shù) 是表明設(shè)備絕緣狀態(tài)的重要參數(shù)之一，當(dāng)測得設(shè)備的 大時，說明設(shè)備絕緣受潮，電導(dǎo)電流增大或內(nèi)部有局部放電。設(shè)備正常時其值在0.10.8之間。tgtgtg（二）絕緣的特征量 3泄漏電流泄漏電流 對于一些設(shè)備不能測量值時，也可用測量泄漏電流方法確定設(shè)備絕緣受潮或損壞程度。4設(shè)備電容值設(shè)備電容值 設(shè)備中若進(jìn)水時，其電容值會增大，但漏油時，其電容值會減少。規(guī)程規(guī)定當(dāng)電容值的偏差超出額定值-510范圍，

9、應(yīng)停電檢查。 上述4項特征參數(shù)中，局部放電是反映絕緣狀態(tài)最靈敏的量，其次 值、電容值、漏電流也可反映絕緣狀況。 tg2. 電機(jī)絕緣診斷內(nèi)容電機(jī)絕緣診斷內(nèi)容（三）交流電動機(jī)的絕緣電阻 1、測量繞組的絕緣電阻和吸收比絕緣電阻和吸收比，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）額定電壓為1000V以下，常溫下絕緣電阻值不應(yīng)低于0.5M；額定電壓為1000V及以上，在運(yùn)行溫度時的絕緣電阻值，定子繞組不應(yīng)低于每千伏1M，轉(zhuǎn)子繞組不應(yīng)低于每千伏0.5M。絕緣電阻應(yīng)進(jìn)行溫度換算。2）1000V及以上的電動機(jī)應(yīng)測量吸收比。吸收比不應(yīng)低于1.2，中性點(diǎn)可拆開的應(yīng)分相測量。 注：進(jìn)行交流耐壓試驗時，繞組的絕緣應(yīng)滿足本條第一、二款的要

10、求。交流耐壓試驗合格的電動機(jī)，當(dāng)其絕緣電阻值在接近運(yùn)行溫度、環(huán)氧粉云母絕緣的電動機(jī)則在常溫下不低于其額定電壓每千伏1M時，可以投入運(yùn)行。但在投運(yùn)前不應(yīng)再拆開端蓋進(jìn)行內(nèi)部作業(yè)。 2、測量電動機(jī)軸承的絕緣電阻 當(dāng)有油管路連接時，應(yīng)在油管安裝后，采用1000V兆歐表測量，絕緣電阻值不應(yīng)低于0.5M。 （三）交流電動機(jī)的絕緣電阻（四）絕緣診斷的程序 （五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽 n測量絕緣系統(tǒng)整體性的直接方法是直流、交流和(或)沖擊耐壓的擊穿強(qiáng)度試驗.n目前對新機(jī)和在役機(jī)組普遍采用的診斷性試驗主要包括：n絕緣電阻及極化指數(shù)、n直流耐壓及泄漏電流試驗、n交流耐壓試驗、n介損增量試驗、n局部放

11、電測量;n另外還有手包絕緣表面對地電位試驗、槽放電試驗、紫外光檢測電暈試驗等。（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽1、絕緣電阻及極化指數(shù)、絕緣電阻及極化指數(shù)n影響絕緣電阻值的主要因素包括：表面雜質(zhì)(油污、絕緣表面受潮的粉塵、防暈層等)、濕度、溫度、試驗電壓幅值、剩余電荷。n該試驗對于發(fā)現(xiàn)繞組臟污和吸潮發(fā)現(xiàn)繞組臟污和吸潮是非常好的方法，當(dāng)然也能夠發(fā)現(xiàn)絕緣裂縫或穿透性絕緣故障。n絕緣電阻表電壓等級的選擇：500以下電氣設(shè)備，選用額定電壓為500V1000V的絕緣電阻表，額定電壓在500V以上，選用1000V2500V絕緣電阻表。n判據(jù)：GB50150-1991 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗

12、標(biāo)準(zhǔn)（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽2、交流耐壓試驗、交流耐壓試驗n交流耐壓的試驗?zāi)康氖前l(fā)現(xiàn)繞組中的貫穿性缺陷。n試驗電壓等級：1.31.5UNn其基本出發(fā)點(diǎn)是：如果繞組在高于運(yùn)行電壓的耐壓試驗中未發(fā)生故障，當(dāng)其投入運(yùn)行時繞組應(yīng)不會很快發(fā)生因絕緣老化而導(dǎo)致的故障。n由于交流耐壓試驗中絕緣系統(tǒng)的應(yīng)力分布與運(yùn)行中相同，因此更易于找到在系統(tǒng)有相對地故障時、非故障相過電壓可能導(dǎo)致的定子故障。n耐壓試驗的結(jié)果是通過或未通過，沒有其他評估信息。（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽3、直流耐壓及泄漏電流試驗、直流耐壓及泄漏電流試驗n交流耐壓試驗中絕緣系統(tǒng)的應(yīng)力分布取決于電容，n直流耐壓時電壓的分

13、布取決于絕緣系統(tǒng)各部分的絕緣電阻，絕緣電阻小的部位承受電壓也低。n與交流耐壓試驗相比，直流耐壓試驗具有試驗設(shè)備輕便、對絕緣損傷小和易于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷等優(yōu)點(diǎn)。n直流耐壓試驗電壓等級一般約為工頻耐壓試驗時的1.61.8倍，時間是1min。n當(dāng)一種線圈進(jìn)行直流耐壓試驗時，其余各繞組和機(jī)殼必須接地。如交流定子繞組中性點(diǎn)可打開，應(yīng)分相做直流耐壓試驗。（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽4、介損增量試驗、介損增量試驗n介損試驗：是用于確定高壓定子線圈中是否發(fā)生局部放電的間接方法，n由于局部放電大小可反映發(fā)電機(jī)絕緣系統(tǒng)劣化的程度，所以從介損增量試驗中可以看出絕緣中是否存在比較普遍的缺陷。n理論上，在

14、較低電壓時絕緣的介質(zhì)損耗與電壓無關(guān)，而當(dāng)電壓升高時，如果主絕緣中存在的空隙發(fā)生局放，局放產(chǎn)生的熱、光、聲所消耗的能量就表現(xiàn)為損耗的異常增加，測量的介損值相應(yīng)增加，將超過正常因介質(zhì)損耗而產(chǎn)生的數(shù)值。（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽5、局部放電試驗、局部放電試驗n局部放電是引起許多定子繞組絕緣故障產(chǎn)生的原因，也是早期故障的重要信號早期故障的重要信號n局放試驗是評估定子繞組狀態(tài)評估定子繞組狀態(tài)的很重要的一個診斷性試驗。n局放脈沖的時間是毫微秒級的，其頻譜最高到幾百M(fèi)Hzn使用可以測量高頻信號的儀器就可以探測到PD脈沖電流。5、局部放電試驗（續(xù)）、局部放電試驗（續(xù)）局放試驗的關(guān)鍵是被測量Qm

15、（最高局放脈沖的幅值（最大視在局放量）)n按照測量方法的不同有以下幾種單位。n1) pC：實驗室使用比較多，比較直觀；n2) mV：在示波器和脈沖幅值分析儀(PMA)上讀取，PMA還可以計算每段幅值脈沖的個數(shù)；n3) mA：使用工頻TA在示波器上讀?。籲4) dB (分貝)：使用頻譜分析儀記錄脈沖時使用。（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽5、局部放電試驗（續(xù)）、局部放電試驗（續(xù)）n理論上每個PD 脈沖的幅值與空隙的大小成正比，PD越大說明該缺陷越大。n與介損試驗相比，介損反映的是繞組整體存在空隙整體存在空隙的情況，n而最大視在局放量反映的是繞組中最

16、劣化部位最劣化部位的狀態(tài)。 5、局部放電試驗（續(xù)）、局部放電試驗（續(xù)）n電機(jī)的工作電壓相對較低（6-20KV），但電機(jī)的絕緣處于氣體介質(zhì)中，放電容易發(fā)展，放電量較大；n固體絕緣的抗放電能力遠(yuǎn)大于油紙絕緣，故電機(jī)要可監(jiān)測到得最小危險放電量比變壓器高；n日本規(guī)定：對3.3、6.6KV電機(jī)在4.5KV試驗電壓下，允許放電量為5000pC;11KV電機(jī)，在6.35KV試驗電壓下，允許放電量為10000pC；n我國沒有明確標(biāo)準(zhǔn)，目前可考慮設(shè)置報警值為106107pC。（五）大型電機(jī)定子繞組絕緣診斷性試驗縱覽（六）電機(jī)繞組絕緣的有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) DL/T 596-1996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程 廣泛應(yīng)用于大

17、型電機(jī)檢修和預(yù)防性試驗，各項試驗的限值規(guī)定較為明確，操作性較強(qiáng)，但試驗項目未包括局部放電、介質(zhì)損耗增量等診斷性項目。 DL/T 492-1992 發(fā)電機(jī)定子繞組環(huán)氧粉云母絕緣老化鑒定導(dǎo)則 老化鑒定準(zhǔn)則，補(bǔ)充了這方面的內(nèi)容。 具體規(guī)定見下頁表二、 電機(jī)局部放電診斷（主要針對高壓電機(jī)）1. 電機(jī)離線時局部放電測量 n測量系統(tǒng)由施加試驗電壓試驗電壓和高頻電壓檢高頻電壓檢測測兩部分組成（見下頁圖）。n外施電壓部分：與交流工頻耐壓試驗相同n高頻電壓檢測部分：n局部放電信號：由高頻耦合電容器上拾取n測量儀表：局部放電電量儀，測量和記錄局部放電電荷量Qmax。1. 電機(jī)離線時局部放電測量電機(jī)局部放電試驗線路

18、圖T1調(diào)壓器； T2試驗變壓器； R限流電阻； PT電壓互感器； V電壓表； M被測電動機(jī)； CA、CB耦合電容； L、C測量回路電感電容； V1脈沖峰值電壓表 關(guān)于電容耦合器：n 通過對各種電容耦合的研究顯示，當(dāng)應(yīng)用80pF電容時，信噪比增大。這種電容更能檢測高頻，同時比更大的電容具有更低的電噪聲敏感程度。n局部放電受到電壓的極大影響，線圈離線端部越遠(yuǎn)，運(yùn)行電壓越低。因此，和發(fā)生在線端部線圈的PD幅度相比，相端部以下幾圈線圈中發(fā)生的PD的大小明顯降低。而絕大部分導(dǎo)致PD發(fā)生的老化都發(fā)生在相端的線圈，這正是80pF電容最敏感的地方。n研究表明，采用安裝在定子上的80pF傳感器測量得到的類似局放

19、脈沖(干擾)上升時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10ns，而定子局放脈沖上升時間通常小于10ns。通過測量檢測到的每一個脈沖上升時間，數(shù)字邏輯即可通過脈沖形狀來區(qū)分定子局放信號和類似局放信號。1. 電機(jī)離線時局部放電測量1. 電機(jī)離線時局部放電測量測得的曲線上：n如放電起始電壓Uc較高，則可認(rèn)為該電機(jī)局部放電是正常的；n當(dāng)放電電量較大，放電起始電壓又較低，如圖中虛線，則說明電機(jī)局部放電現(xiàn)象較嚴(yán)重，需進(jìn)一步診斷其原因和放電主要部位。n電機(jī)局部放電曲線C1018maxQ2. 發(fā)電機(jī)局放在線監(jiān)測系統(tǒng)n組成：系統(tǒng)采用高頻寬帶電流傳感器高頻寬帶電流傳感器、寬帶前置放大寬帶前置放大電路電路、窄帶信號檢波窄帶信號檢波和報警單元

20、、包括DSP信號高速采集模塊的工控機(jī)和高性能服務(wù)器等，組成寬帶加窄帶的系統(tǒng)硬件配置方式（見圖）。n系統(tǒng)的信號源信號源為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)，在發(fā)電機(jī)中性線上安裝高頻寬帶電流傳感器(CT)，在傳感器附近配置寬帶前置放大電路，傳感器的輸出信號經(jīng)寬帶前置放大電路進(jìn)行寬帶放大和阻抗匹配后，再利用50同軸電纜將信號送往距現(xiàn)場較遠(yuǎn)的后級窄帶處理單元和寬帶處理單元分別處理。2. 發(fā)電機(jī)局放在線監(jiān)測系統(tǒng)HSB-1型局放在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2. 發(fā)電機(jī)局放在線監(jiān)測系統(tǒng)n寬帶處理單元寬帶處理單元將寬帶前置放大器送過來的寬帶信號經(jīng)隔離后送到DSP高速采樣系統(tǒng)。n由工控機(jī)和服務(wù)器對信號進(jìn)行抗干擾處理抗干擾處理和提取特征提取特征

21、參數(shù)參數(shù)后存入局放信號特征數(shù)據(jù)庫。n專家系統(tǒng)根據(jù)特征數(shù)據(jù)庫中的寬帶和窄帶歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)作出電機(jī)絕緣狀態(tài)的診斷診斷。 3、電機(jī)局部放電診斷1）電機(jī)局部放電典型特征分析A. 局部放電信號主要發(fā)生在每一周期的第一和第三象限B. 檢測到的局部放電電壓脈沖與外加的電壓趨勢相反C. 不同類型的放電在各象限的行為表現(xiàn)不同。（以線圈松動引起的槽放電為例，局部放電的正極性放電脈沖明顯超過負(fù)極性脈沖，最大幅值超過2倍以上，放電重復(fù)率超過10倍以上）。 因此，可以根據(jù)局部放電的統(tǒng)計特性，如相位-放電量-重復(fù)率（ ）、放電極性-重復(fù)率（ ）等圖譜進(jìn)行故障診斷，確定放電類型和程度。qnnqnq、3、電機(jī)局部放電診斷2

22、） 三維特性 給出了放電幅值、相位和放電重復(fù)率三者之間的關(guān)系。垂直坐標(biāo)為放電重復(fù)率，放電峰值高表示放電重復(fù)率高，反之，放電重復(fù)率低。平面坐標(biāo)分別為放電幅值和相位，可以把平面坐標(biāo)分為四個區(qū)域，如下圖所示。qnqn3、電機(jī)局部放電診斷 根據(jù)三維譜圖的特征把內(nèi)部放電、槽放電和表面放電的放電特性歸納于下表。3、電機(jī)局部放電診斷n根據(jù)q-n譜圖的特征，把內(nèi)部放電、槽放電和表面放電的放電特征歸納如下。3、電機(jī)局部放電診斷3、電機(jī)局部放電診斷（實例）A. 利用局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)在實驗室做線棒放電試驗。時域和頻域波形A. 利用局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)在實驗室做線棒放電試驗。A. 利用局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)在實驗室

23、做線棒放電試驗n由三維譜圖和二維譜圖可以看出，線棒放電在每個工頻周期半波都是對稱的，正、負(fù)脈沖分布基本均衡，為內(nèi)部放電。A. 利用局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)在實驗室做線棒放電試驗B. 電廠機(jī)組現(xiàn)場測試B. 電廠機(jī)組現(xiàn)場測試n從信號的時域和頻域特性可以斷定機(jī)組內(nèi)部有明顯的局部放電現(xiàn)象，從處理后的三維和二維譜圖可以看出該機(jī)組的局部放電特征：n三維譜圖：在半個工頻周期內(nèi)，局放信號幅值大且重復(fù)率高（幅值達(dá)50mV以上，重復(fù)率每秒數(shù)千次）；另外半個周期局放信號幅值小，重復(fù)率低。n二維譜圖：正極性信號遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過負(fù)極性信號。n結(jié)論：絕緣和鐵心之間氣隙放電（槽放電）。B. 電廠機(jī)組現(xiàn)場測試第二章 電機(jī)振動診斷序n對于

24、旋轉(zhuǎn)機(jī)械，振動量值是重要的運(yùn)行狀態(tài)特征n健康的旋轉(zhuǎn)機(jī)械都會有振動n人體的脈搏一樣，在正常情況下，脈搏的跳動并不妨礙人體從事各種活動。n當(dāng)人體內(nèi)部有病的時候，脈搏就會有各種異常表現(xiàn)。n診斷脈搏的變化可以查知病況，及時給予正確的治療。n異常振動也是機(jī)械內(nèi)部缺陷的表征。n通過振動的測量分析，揭露出設(shè)備內(nèi)部隱形缺陷一、電機(jī)異常振動分析一、電機(jī)異常振動分析1.1. 電機(jī)振動異常主要原因(1)三相交流電機(jī)定子異常定子異常產(chǎn)生的電磁振動。(2)氣隙靜態(tài)偏心氣隙靜態(tài)偏心引起的電磁力。(3)氣隙動態(tài)偏心氣隙動態(tài)偏心引起電磁振動(偏心的位置對定子是不固定的，對轉(zhuǎn)子是固定的，因此偏心的位置隨轉(zhuǎn)子而轉(zhuǎn)動)。(4)轉(zhuǎn)子

25、繞組故障轉(zhuǎn)子繞組故障引起的電磁振動。(5)轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的機(jī)械振動。 轉(zhuǎn)子不平衡的原因：n電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻n轉(zhuǎn)子零部件脫落和移位n聯(lián)軸器不平衡，冷卻風(fēng)扇不平衡，皮帶輪不平衡n冷卻風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子表面不均勻積垢。1.1. 電機(jī)振動異常主要原因(6) 滑動軸承由于油膜渦動油膜渦動產(chǎn)生振動。(7) 滑動軸承由于油膜振蕩油膜振蕩產(chǎn)生振動。 (8) 加工加工和裝配不良裝配不良產(chǎn)生振動。 (9) 安裝安裝時，軸線不對中不對中引起振動。(10) 定子鐵心和定子線圈松動(11) 電動機(jī)座底腳螺釘松動底腳螺釘松動，相當(dāng)于機(jī)座剛度降低。 2. 定子異常電磁振動定子異常電磁振動（1）原因）原因n定子三相磁

26、場不對稱：n電網(wǎng)三相電壓不平衡n定子繞組三相不對稱等n定子鐵心和定子線圈松動n電動機(jī)座底腳螺釘松動（2）特征n振動頻率為電源頻率的2倍。n切斷電源，電磁振動立即消失。這是區(qū)分電磁振動與其它振動的基本方法。n振動可以在定子機(jī)座和軸承上測得。n振動與機(jī)座剛度和電機(jī)的負(fù)載有關(guān)。 2. 定子異常電磁振動定子異常電磁振動3. 轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起電磁振動(1) 原因：原因：籠條鑄造質(zhì)量鑄造質(zhì)量不良，產(chǎn)生斷條或高阻籠形轉(zhuǎn)子因頻繁起動頻繁起動，電機(jī)負(fù)載大產(chǎn)生斷條或高阻繞線式繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組回路電氣不平衡，產(chǎn)生不平衡電磁力同步電動機(jī)勵磁繞組勵磁繞組匝間短路。 3. 轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起電磁振動(2)特征

27、： 與轉(zhuǎn)子動態(tài)偏心產(chǎn)生的電磁振動，波形相似，現(xiàn)象相似，較難區(qū)別：振動頻率為f0/p 在空載或輕載時，振動與節(jié)拍噪聲不明顯;當(dāng)負(fù)載增大時，這種振動和噪聲隨之增加在定子的一次電流中，也產(chǎn)生脈動變化，其脈動節(jié)拍頻率為2sf。 對定子電流頻譜圖中，基頻兩邊出現(xiàn)邊頻。同步電動機(jī)勵磁繞組匝間短路，能引起f0/p頻率(轉(zhuǎn)頻)的電磁振動和噪聲斷電后，電磁振動和電磁噪聲消失 3. 轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起電磁振動 轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起電磁振動a)發(fā)生振動機(jī)理 b)電磁振動波形 4.電動機(jī)氣隙不均引起的電磁振動 n氣隙不均勻(氣隙偏心)有兩種:n靜態(tài)不均勻(靜態(tài)偏心)n動態(tài)的不均勻(動態(tài)偏心)n它們都會引起電磁振動，但是

28、振動的特征并不完全相同。 4.電動機(jī)氣隙不均引起的電磁振動 靜態(tài)氣隙偏心靜態(tài)氣隙偏心產(chǎn)生的電磁振動特征特征：1) 電磁振動頻率是電源頻率f0的2倍，即f2f0；2)振動隨偏心值偏心值的增大而增加3)振動隨負(fù)載負(fù)載增大而增加；4) 斷電后斷電后電磁振動消失；5) 氣隙偏心產(chǎn)生的電磁振動與定子異常產(chǎn)生的電磁振動較難區(qū)別 4.電動機(jī)氣隙不均引起的電磁振動 氣隙動態(tài)偏心氣隙動態(tài)偏心產(chǎn)生電磁振動的特征特征：1) 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率和旋轉(zhuǎn)磁場同步頻率旋轉(zhuǎn)磁場同步頻率的電磁振動都可能出現(xiàn)。2) 電磁振動以周期脈動周期脈動，負(fù)載增加負(fù)載增加，S加大，脈動節(jié)拍加快脈動節(jié)拍加快。3) 發(fā)生與脈動節(jié)拍相一致的

29、電磁噪聲電磁噪聲。4) 斷電后斷電后，電磁振動消失，電磁噪聲消失。 二、電機(jī)振動的診斷1. 電機(jī)振動的電機(jī)振動的簡易診斷簡易診斷n電機(jī)的振動簡易診斷一般在運(yùn)行現(xiàn)場現(xiàn)場進(jìn)行n使用設(shè)備通常是便攜式測振儀便攜式測振儀n定期、定點(diǎn)，單一頻段內(nèi)的總振級的測量n儀器頻響范圍一般為101000Hz，n對于電機(jī)的振動是否正常作出迅速評價二、電機(jī)振動的診斷 1. 電機(jī)振動的簡易診斷電機(jī)振動的簡易診斷 二、轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起電磁振動 2. 電機(jī)振動的精密診斷之一：電機(jī)振動的精密診斷之一：利用數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)和專用診斷軟件利用數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)和專用診斷軟件 二、轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起電磁振動 3. 電機(jī)振動的精密診

30、斷之二：電機(jī)振動的精密診斷之二：利用測振和信號分析儀器作精密診斷利用測振和信號分析儀器作精密診斷 三、軸承振動的診斷實例分析 三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析n某燃機(jī)電廠燃?xì)廨啓C(jī),帶聯(lián)合循環(huán)雙壓凝汽式汽輪機(jī)、雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)型號為QFS60MW。n新機(jī)調(diào)試期間,聯(lián)合循環(huán)機(jī)組啟動沖轉(zhuǎn)接近3000 r/min時突發(fā)振動。發(fā)電機(jī)軸承座水平振動從20m跳升至80m并劇烈波動,軸瓦內(nèi)有“咚咚”的撞擊聲,現(xiàn)場機(jī)組平臺感覺明顯跳動,噪聲巨大。n現(xiàn)場實測發(fā)電機(jī)振動明顯高于汽輪機(jī)。緊急停機(jī)后現(xiàn)場人員并未查出振動原因,多次開機(jī)突發(fā)振動現(xiàn)象依舊重復(fù)發(fā)生,調(diào)試工作陷入停頓。n該突發(fā)振動主要特征是與轉(zhuǎn)速有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)速

31、上升至 2700 r/min以上時,振動隨即發(fā)生,見下頁圖。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析n該聯(lián)合循環(huán)機(jī)組軸系由汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組成,共有4個徑向支撐軸承。n為查明振動原因、消除故障,安裝了振動采集分析系統(tǒng)。在發(fā)電機(jī)前后軸承加裝了軸振動渦流探頭和軸承座水平振動速度探頭。n對機(jī)組啟動過程進(jìn)行了全面測試,得到了下列振動分析圖譜：三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析(1)軸相對振動級聯(lián)圖(如下圖)轉(zhuǎn)速超過2 700 r/min后,振動迅速增大,產(chǎn)生產(chǎn)生20Hz的低頻分量的低頻分量,且隨轉(zhuǎn)速上升,低頻分量頻率變?yōu)橥筋l率工頻的45% 40%。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析(2)軸相對振動波特圖(如下圖)突

32、發(fā)振動發(fā)生在轉(zhuǎn)速上升至突發(fā)振動發(fā)生在轉(zhuǎn)速上升至2 700 r/min以上。以上。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析(3)軸相對振動極坐標(biāo)圖(如下圖)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速在1200至1500 r/min,20Hz低低頻分量即為轉(zhuǎn)子第一臨界頻率。頻分量即為轉(zhuǎn)子第一臨界頻率。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析(4)軸相對振動時間波型圖與頻譜圖(如下圖)，占主要頻率成分的低頻分量。占主要頻率成分的低頻分量。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析(5)軸承座水平振動與垂直振動相比,水平振動比垂直振動大水平振動比垂直振動大2倍倍(如圖)。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析振動原因分析：振動原因分析： 振動圖譜反映了該發(fā)電機(jī)

33、的突發(fā)振動，完全符合油膜油膜振蕩振蕩的特征：(1)頻譜特性與轉(zhuǎn)速區(qū)域 根據(jù)振動頻譜很容易識別油膜渦動不穩(wěn)定,其出現(xiàn)時的其出現(xiàn)時的振動頻率為同步振動頻率的振動頻率為同步振動頻率的40% 48%，接近轉(zhuǎn)速頻率的一半, 通常與轉(zhuǎn)速有關(guān)。通常一旦發(fā)生油膜振蕩通常一旦發(fā)生油膜振蕩,無論轉(zhuǎn)無論轉(zhuǎn)速繼續(xù)升至多少速繼續(xù)升至多少,渦動頻率將總保持為轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速渦動頻率將總保持為轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速頻率。頻率。(2)振動方向 渦動和油膜振動均發(fā)生在滑動軸承徑向滑動軸承徑向,一般情況下軸承座水平徑向振動最為敏感水平徑向振動最為敏感。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析振動原因分析（續(xù)）振動原

34、因分析（續(xù)）(3)油膜振蕩的突發(fā)性和持續(xù)性 油膜振蕩是一種自激振動,維持振動的能量是由轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,不受外界激勵力的影響,油膜振蕩具有慣性油膜振蕩具有慣性效應(yīng)效應(yīng),一旦發(fā)生,油膜振蕩就在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)存在,轉(zhuǎn)速變化量小時,油膜振蕩不會消失。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析針對該突發(fā)振動的發(fā)電機(jī)：（1）當(dāng)轉(zhuǎn)速超過2 700r/min后,振動迅速增大,出現(xiàn)20Hz的低頻分量,且隨轉(zhuǎn)速上升,低頻分量頻率不變,為同步頻率工頻的45% 50%。、（2）20 Hz低頻分量即為轉(zhuǎn)子第一臨界頻率。符合油膜振蕩的頻率轉(zhuǎn)速特性。（3）實測該發(fā)電機(jī)軸承座振動,水平振動達(dá)到垂直振動2倍,符合水平徑向振動敏感的特性。

35、該發(fā)電機(jī)油膜振蕩發(fā)生亦突然,繼續(xù)升速不會消失。油膜振蕩的產(chǎn)生分析：(1)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計 它影響轉(zhuǎn)軸的剛度,即影響臨界轉(zhuǎn)速,同時也影響轉(zhuǎn)軸的載荷分布及軸的撓曲程度。(2)軸承載荷分配 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系安裝是在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,按制造廠家提供的撓度曲線和規(guī)范,調(diào)整軸承中心位置對正的。(3)軸承進(jìn)油溫度 油溫對油膜振蕩有很大的影響,當(dāng)其它條件不變時,油溫高則油的粘度低,最小油膜厚度變小,軸承的工作點(diǎn)、油膜剛度和阻尼系數(shù)都將發(fā)生變化。一般情況下,油溫高,最小油膜厚度小,偏心率大,軸承不易產(chǎn)生油膜振蕩,即穩(wěn)定轉(zhuǎn)速提高的緣故。三、電機(jī)軸承振動的診斷實例分析油膜振蕩的產(chǎn)生分析（續(xù)）：(4)軸瓦間隙 軸瓦間隙

36、影響軸承的穩(wěn)定性,主要是由于影響軸承運(yùn)行的最小同隙,最小間隙是穩(wěn)定工作的重要依據(jù)。最小間隙越小,軸承工作越穩(wěn)定。(5)軸瓦形式 常見形式有圓筒瓦、橢圓瓦、可傾瓦等。從穩(wěn)定性來說,橢圓瓦優(yōu)于圓筒瓦。(6)軸承比壓 提高比壓,可以提高軸瓦的穩(wěn)定性。減小軸承長徑比也有同樣效果。三、電動機(jī)軸承振動的診斷實例分析三、電動機(jī)軸承振動的診斷實例分析進(jìn)一步分析：n 該突發(fā)振動的發(fā)電機(jī)系成熟機(jī)型,從設(shè)計角度軸瓦的穩(wěn)定性是有保證的；n作為調(diào)試新機(jī)組發(fā)生問題,安裝過程是薄弱環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的手工刮瓦工藝很可能是“罪魁禍?zhǔn)住薄通過對安裝過程的了解和對軸瓦的解體檢查,果然發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)前后軸瓦都被過度修刮,側(cè)隙比標(biāo)準(zhǔn)值大0.

37、5 mm,頂隙比標(biāo)準(zhǔn)值大0. 3 mm。顯然過大的間隙嚴(yán)重降低了軸系的穩(wěn)定性,致使油膜振蕩的發(fā)生。三、電動機(jī)軸承振動的診斷實例分析采取措施：采取措施： 針對該發(fā)電機(jī)軸瓦過度修刮的情況,采取了更換新軸瓦的措施。根據(jù)制造廠工藝要求,軸瓦型線已高精度加工,不許修刮,僅在下瓦進(jìn)油孔斜面略為放大,增加油量。新瓦更換后機(jī)組再次啟動,振動穩(wěn)定,油膜振蕩完全消除。第三章 發(fā)電機(jī)診斷實例分析診斷實例診斷實例1某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的查找及處理查找及處理 發(fā)電機(jī)型號：TQC5466/2，額定輸出電壓6.3KV（1）事故現(xiàn)象n大修后，在進(jìn)行發(fā)電機(jī)熱狀態(tài)下直流耐壓試驗時（按照試驗規(guī)定先進(jìn)行

38、直流耐壓試驗，后進(jìn)行交流耐壓試驗。直流耐壓試驗電壓按照要求為發(fā)電機(jī)額定電壓的2.5倍，即15750V，持續(xù)時間1min），B、C兩相順利通過了試驗要求。n在進(jìn)行A相耐壓試驗過程中，試驗電壓達(dá)到了規(guī)程規(guī)定的耐壓值，當(dāng)耐壓時間到30s時，試驗設(shè)備擊穿燈亮，試驗設(shè)備自動斷開了試驗電源。n當(dāng)時考慮到可能存在電壓波動或其他外部原因。經(jīng)再次升壓試驗，試驗電壓升到8000V時，試驗設(shè)備再次自動跳閘。 診斷實例診斷實例1某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的查找及處理查找及處理現(xiàn)象分析：預(yù)判斷：A相定子繞組絕緣下降 n為徹底排除外部原因，對發(fā)電機(jī)引出線進(jìn)行了徹底清掃，拆除出線電流互感器連接線，縮

39、小試驗范圍，再次試驗，電壓升到7500V跳閘。斷定：發(fā)電機(jī)A相定子繞組絕緣不合格。（2）故障點(diǎn)查找 在發(fā)電機(jī)定子繞組兩端安排多人采取聽或看的辦法查找故障點(diǎn)，均未發(fā)現(xiàn)。（擊穿電壓降到5000V） 采用2500V兆歐表測量絕緣電阻時，還有很高阻值，表明發(fā)電機(jī)故障點(diǎn)的絕緣尚未完全破壞。 A、利用電容器放電來查找故障點(diǎn)：一個保護(hù)球隙，一個10KV電容器及一個高壓硅堆?？紤]到現(xiàn)場無高壓硅堆，采用交流試驗儀對發(fā)電機(jī)進(jìn)行試驗，電壓升到5000V時，跳閘； B、測發(fā)電機(jī)絕緣電阻，用2500V兆歐表測量，降為零；500V兆歐表測量，還有0.5兆歐； C、利用電焊機(jī)進(jìn)行查找，將電焊機(jī)的輸出線一端接到發(fā)電機(jī)引出線的

40、A相上，另一段對地點(diǎn)碰，電流調(diào)到260A，故障點(diǎn)暴露。 診斷實例診斷實例1某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的查找及處理查找及處理 （3）故障處理 TQC5466/2型的發(fā)電機(jī)，定子54槽，雙疊繞組，其中1-9號槽的上部和28-36槽的下部為A相繞組。故障點(diǎn)暴露在第六槽的中間部位，有點(diǎn)出乎意料（此類故障多發(fā)生于發(fā)電機(jī)槽口處）。將第六槽上層從槽中取出，使用2500V兆歐表測量絕緣電阻，達(dá)2500M。再利用直流發(fā)生器對發(fā)電機(jī)A相進(jìn)行直流泄漏電流試驗，為3A，證明故障點(diǎn)在此。 診斷實例診斷實例1某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的查找及處理查找及處理 診斷實例診斷實例

41、1某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的某發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣降低的查找及處理查找及處理故障處理：n更換線棒，由于每一個線棒都由六層扁銅線并接而成，每一層都有層間絕緣。因此在處理焊接后的接頭層間絕緣時，先用云母將每一層絕緣隔開，再用瓷粉及膠木粉和絕緣清漆膠合后，澆灌在每一層中間，利用熱風(fēng)機(jī)烘干。n再進(jìn)行絕緣電阻、直流耐壓試驗，均符合規(guī)程規(guī)定要求。發(fā)電機(jī)型號：QFS100-2，雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，額定輸出電壓10.5KV（1）事故現(xiàn)象 集控室預(yù)告信號屏顯示“發(fā)電機(jī)一點(diǎn)接地保護(hù)”（2）原因查找與分析 A. 停機(jī)前檢查 n 對一次回路進(jìn)行清掃，沿電纜進(jìn)線全面檢查，未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子外回路有絕緣損壞現(xiàn)象；n用壓縮空氣對轉(zhuǎn)子

42、集電環(huán)進(jìn)行徹底清掃，經(jīng)多次吹掃，轉(zhuǎn)子接地情況未見好轉(zhuǎn)，確認(rèn)接地點(diǎn)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部； 診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理 診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理 A. 停機(jī)前檢查 （續(xù)）n將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地二次回路中的儀器測量回路與二次回路斷開，轉(zhuǎn)子接地未消除；n測量轉(zhuǎn)子正負(fù)極對地電壓分別是，正極對地電壓2V，負(fù)極對地電壓204.6V，正負(fù)極間電壓206.7V，測量點(diǎn)為轉(zhuǎn)子集電環(huán)處，將轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)回路中的刀開關(guān)斷開后，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)復(fù)歸，初步表明保護(hù)裝置動作正確；n為進(jìn)一步檢驗保護(hù)裝置動作的正確性，在

43、滅磁開關(guān)處斷開轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)用的刀開關(guān)，將電阻箱接入轉(zhuǎn)子保護(hù)回路校驗保護(hù)裝置，在電阻為10K時，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動作，動作正確。診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理B. 機(jī)組解列后的檢查n 將轉(zhuǎn)子進(jìn)線電纜全部解開，用500V兆歐表測得絕緣電阻為500M，二次回路絕緣為150M，進(jìn)一步排除了外部回路接地故障。n在盤車狀態(tài)，檢查集電環(huán)外觀無異常；n對集電環(huán)及通風(fēng)孔進(jìn)線清掃后，用萬用表測得轉(zhuǎn)子集電環(huán)對地電阻值為0.566 M。n停機(jī)后，用撬杠撬轉(zhuǎn)子集電環(huán)正極引線，并隨時監(jiān)測正極對地電阻值，無變化，確認(rèn)接地點(diǎn)在轉(zhuǎn)子內(nèi)部。n同時對發(fā)電機(jī)引出線處及集電環(huán)處進(jìn)

44、行徹底清理，并對集電環(huán)及引線清理后用無溶劑膠進(jìn)行涂刷，清理后測量絕緣電阻上升為8 M，即在停機(jī)狀態(tài)下故障消失。診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理B. 機(jī)組解列后的檢查（續(xù)）n 開機(jī)沖轉(zhuǎn)，在各種轉(zhuǎn)速下檢查轉(zhuǎn)子絕緣，在升速過程中監(jiān)視轉(zhuǎn)子絕緣電阻，在1000r/min時用萬用表測量為60K；在1200r/min時為3K。n轉(zhuǎn)速降到零，再用250V兆歐表測得絕緣電阻為0.5M。判斷轉(zhuǎn)子接地為動態(tài)接地。診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理C. 故障點(diǎn)查找n 采用在正負(fù)極間加交流電流進(jìn)行反復(fù)沖擊的方法將動態(tài)接地發(fā)

45、展為永久性接地。n分別用5A、10、 15交流電在不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行反復(fù)沖擊，同時用萬用表監(jiān)視轉(zhuǎn)子對地電阻。n經(jīng)多次沖擊后，轉(zhuǎn)速降到零，測量短引線對地電阻為18.8 ，長引線對地電阻為18.5 ，轉(zhuǎn)子已成穩(wěn)態(tài)接地。（交流沖擊法時，電流最大不宜超過15A，并隨時監(jiān)視轉(zhuǎn)子對地電阻）。診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理C. 故障點(diǎn)查找（續(xù)） 用直流壓降法判斷轉(zhuǎn)子接地位置，接線如下圖，在正負(fù)極間加電壓為54.5V，電流為362A，測得正極對地電壓為25.5mV，負(fù)極對地電壓為54.5mV，初步判斷轉(zhuǎn)子接地在正極附近。 診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的

46、查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理C. 故障點(diǎn)查找（續(xù)） 拔出轉(zhuǎn)子后，用軸流發(fā)查找接地點(diǎn)位置，接線如下圖，采用直流電焊機(jī)給轉(zhuǎn)子通直流電流。用檢流計查找轉(zhuǎn)子接地位置，顯示接地點(diǎn)在小互環(huán)下面（注，為保護(hù)檢流計，應(yīng)在檢流計回路串入電阻箱，并根據(jù)檢流計指針調(diào)節(jié)電阻箱大?。Ｔ\斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理（3）故障處理n 將轉(zhuǎn)子小互環(huán)拔下，外部檢查引水管無泄漏水痕跡，用撬杠撬小互環(huán)下的引線，同時用萬用表監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)接地電阻有明顯變化，將固定引線的上部絕緣板取出，發(fā)現(xiàn)絕緣板下部有明顯的碳化，聞空內(nèi)有焦糊味，確診接地位置就在短引線的拐角處。n 短引線

47、是穿過轉(zhuǎn)子中心孔，然后拐到轉(zhuǎn)子表面，由于制造廠家將引線穿好后，在固定引線時，為將引線外部用絕緣板把引線與轉(zhuǎn)子內(nèi)孔表面分開，同時在灌環(huán)氧樹脂時上部沒有灌實，使得引線上部絕緣在拐角處與轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁靠近，電機(jī)運(yùn)行時，在離心力的作用下引線絕緣與轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁摩擦，導(dǎo)致絕緣磨損，出現(xiàn)動態(tài)接地。診斷實例診斷實例2某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找某發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障的查找及處理及處理（3）故障處理（續(xù)） 將對輪、軸套、集電環(huán)拔下，用工具將故障引線抽出，并清理短引線在轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)的絕緣材料，包扎引線絕緣，穿引線，做引線試驗，測得對地絕緣為1550M，轉(zhuǎn)子繞組對地絕緣為100 M，對引線進(jìn)行交流耐壓3600V、1m

48、in合格后，進(jìn)行引線絕緣固化?；匮b軸套、集電環(huán)、對輪，對轉(zhuǎn)子繞組試驗，測得絕緣電阻為1550M，直流電阻為0.162，交流阻抗為10.28，交流耐壓1000V，1min合格，進(jìn)行水壓試驗合格?；匮b風(fēng)扇及小護(hù)環(huán)，修理完畢。 點(diǎn)爐、沖轉(zhuǎn)，測轉(zhuǎn)子絕緣電阻、交流阻抗合格后，升高至額定電壓測試軸電壓正常，機(jī)組并網(wǎng)。第四章第四章 電動機(jī)故障診斷電動機(jī)故障診斷一、電動機(jī)常見異常（故障）一、電動機(jī)常見異常（故障）1. 電動機(jī)溫升過高2. 三相電流不平衡原因：原因：n三相電源電壓不平衡n匝間短路n繞組斷路(或并聯(lián)支路中一條或幾條支路斷路)n定子繞組部分線圈接反n三相匝數(shù)不相等3. 空載電流偏大原因：原因：n電源

49、電壓偏高電源電壓偏高n定子定子Y接誤接成接接誤接成接n轉(zhuǎn)子裝錯轉(zhuǎn)子裝錯(極數(shù)少的轉(zhuǎn)子裝進(jìn)了極數(shù)多的定子內(nèi)極數(shù)少的轉(zhuǎn)子裝進(jìn)了極數(shù)多的定子內(nèi))n轉(zhuǎn)子直徑變小了，氣隙偏大轉(zhuǎn)子直徑變小了，氣隙偏大n鐵心導(dǎo)磁性能差鐵心導(dǎo)磁性能差n定、轉(zhuǎn)子鐵心錯位，鐵心有效長度減小定、轉(zhuǎn)子鐵心錯位，鐵心有效長度減小n定子繞組每圈匝數(shù)繞錯定子繞組每圈匝數(shù)繞錯(少少)n線圈節(jié)距嵌錯線圈節(jié)距嵌錯n繞組的線圈組接反繞組的線圈組接反n應(yīng)串聯(lián)的線圈組錯接成了并聯(lián)應(yīng)串聯(lián)的線圈組錯接成了并聯(lián)n軸承損壞軸承損壞n轉(zhuǎn)軸彎造成定、轉(zhuǎn)子相擦轉(zhuǎn)軸彎造成定、轉(zhuǎn)子相擦n風(fēng)扇裝錯風(fēng)扇裝錯(如如2極電機(jī)裝上了極電機(jī)裝上了4、6極電機(jī)風(fēng)扇極電機(jī)風(fēng)扇)二、定

50、子繞組故障精密診斷二、定子繞組故障精密診斷實例實例. 基于三相電流之間的相位差的診斷基于三相電流之間的相位差的診斷1. 基于三相電流之間的相位差的診斷基于三相電流之間的相位差的診斷以電流分析法為基礎(chǔ)以電流分析法為基礎(chǔ)對定子繞組故障的分析對定子繞組故障的分析判據(jù)：三相電流之間的相位差判據(jù)：三相電流之間的相位差實例實例. 基于三相電流之間的相位差的基于三相電流之間的相位差的診斷診斷正常狀態(tài)時的電流譜圖正常狀態(tài)時的電流譜圖 實例實例. 基于三相電流之間的相位差的診斷基于三相電流之間的相位差的診斷繞組匝間短路（繞組匝間短路（5匝）時的電流譜圖匝）時的電流譜圖 實例實例. 基于三相電流之間的相位差的基于

51、三相電流之間的相位差的診斷診斷n故障后故障后1、3、5、7次諧波分別次諧波分別增加了增加了6.92dB、14.99dB、5.92dB和和16.44dB。n此外，在基波兩側(cè)出現(xiàn)頻率分別為此外，在基波兩側(cè)出現(xiàn)頻率分別為25Hz和和75Hz的邊頻帶的邊頻帶 n所以：電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時，電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時，定子電流中的定子電流中的高次諧波明顯增強(qiáng)高次諧波明顯增強(qiáng)；繞組；繞組的自感、互感發(fā)生變化，三相電流之間的自感、互感發(fā)生變化，三相電流之間的的相位差相位差亦發(fā)生變化亦發(fā)生變化。 實例實例. 基于三相電流之間的相位差的基于三相電流之間的相位差的診斷診斷n互相關(guān)分析：互相關(guān)分析：實例實例.

52、 基于三相電流之間的相位差的診斷基于三相電流之間的相位差的診斷n定子電流互相關(guān)分析：定子電流互相關(guān)分析：n正常正常 故障故障 1( 12) k sf實例實例. 基于三相電流之間的相位差的基于三相電流之間的相位差的診斷診斷n互相關(guān)分析結(jié)果：互相關(guān)分析結(jié)果：n相位差由相位差由6.48ms變?yōu)樽優(yōu)?.73ms，即相位，即相位差由故障前的差由故障前的116.1變?yōu)楣收虾蟮淖優(yōu)楣收虾蟮?39.1。四、轉(zhuǎn)子繞組故障精密診斷四、轉(zhuǎn)子繞組故障精密診斷1.1.基于穩(wěn)態(tài)電流基于穩(wěn)態(tài)電流n當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子斷條故障時，在定子電流中將出現(xiàn)當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子斷條故障時，在定子電流中將出現(xiàn) 頻率的附加電流分量。頻率的附加電流分量。n這一

53、頻率的電流分量為轉(zhuǎn)子斷條故障的特征分量。這一頻率的電流分量為轉(zhuǎn)子斷條故障的特征分量。n因為定子電流信號易于采集，所以，基于快速傅里葉變因為定子電流信號易于采集，所以，基于快速傅里葉變換換(FFT)的定子電流信號頻譜分析方法被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的定子電流信號頻譜分析方法被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)子斷條故障的在線檢測。斷條故障的在線檢測。實例實例1.1.基于穩(wěn)態(tài)電流基于穩(wěn)態(tài)電流實例實例2.2.基于起動電流基于起動電流實例實例3.3.起動電流特殊分量起動電流特殊分量實例實例4.4.失電殘壓失電殘壓實例實例4.4.失電殘壓失電殘壓第五章 電機(jī)紅外診斷第五章 電機(jī)紅外診斷 一、紅外診斷基礎(chǔ)一、紅外診斷基礎(chǔ) 1.紅外線位

54、置2. 紅外測溫具有下列特點(diǎn)(1)測溫范圍廣；-170+3200。(2)測溫精度高：可分辨0.01K或更小。(3) 反應(yīng)速度快：可在幾毫秒內(nèi)測出物體的溫度。(4)可測小目標(biāo)：最小可測出直徑為7.5um的目標(biāo)溫度。(5) 不接觸被測物體，不破壞其溫度場。(6)測距可遠(yuǎn)可近。3. 紅外測溫與接觸測溫性能比較 4.紅外熱像儀n紅外熱像儀（熱成像儀或紅外熱成像儀）：是通過非接觸探測紅外能量（熱量），并將其轉(zhuǎn)換為電信號，進(jìn)而在顯示器上生成熱圖像和溫度值，并可以對溫度值進(jìn)行計算的一種檢測設(shè)備。n紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化，不僅能夠觀察熱圖像，還能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確識別和嚴(yán)格分析。紅外熱像儀基本原理框圖第七章 電機(jī)紅外診斷 二、紅外診斷技術(shù)二、紅外診斷技術(shù)1.紅外診斷技術(shù)的構(gòu)成紅外診斷技術(shù)的構(gòu)成n一臺運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)備，當(dāng)其零部件