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1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章 概述1.1. 产品适用范围目前电力、石化、冶金、煤炭等系统中电机设备大多采用计划检修体制，存在着严重的缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使企业每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电机设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力、石化、冶金、煤炭等系统中的一个重要研究领域。状态检修是一
2、种先进的设备检修管理机制，是社会生产力的发展在维修领域的具体体现。在电力、石化、冶金、煤炭等系统中实施状态检修工作是电力生产技术发展的必然趋势。状态检修的技术基础是设备状态的准确评价，根据监测手段所获取的各种状态信息，分析故障发生的现象，评估故障发展的趋势，依据设备的重要程度而采用不同的检修策略，并合理的安排检修时间和检修项目，使设备状态可控、在控，保证设备安全经济运行。实施状态检修是企业检修方式的战略调整，它的技术内容十分广泛，涉及技术手段、检修管理和机构调整。在技术方面，通过采用先进的监测技术，改进所检测的设备状态信息的质量，增加设备状态信息的数量；在检修管理方面，采用先进的计算机网络技术
3、支持状态检修的工作；在检修机制方面，原有的检修管理机构是和定期检修机制相适应的，采用状态检修策略，必须改革原有的检修管理机构，使新的管理机制和状态检修策略相适应。设备的维修由过去的计划检修向状态检修发展势在必行。开展状态检测能够对电机进行“安全和寿命管理”，从而大大减少检修时间、避免安全隐患、避免由于电机突发性故障造成系统停运所发生的间接损失，可靠保障企业生产能力，给企业创造显著效益，将使企业中纯“花钱”的设备管理部门从单纯维修升华为能给企业“创造可靠价值”的高级职能单元。设备40%非直接成本来自于定期维护。状态监测会减少近30%的维护成本和不必要的停机时间,提高产量 (2-40%),减少维修
4、费用 (7-60%)。提高产品质量 ,延长设备寿命 (10%-2)。减少零配件库存 (10-60%),增加库存周转率 (75%)，降低能耗 (5-15%)，增强生产安全及环境保护，获利与投资比可达17:1 。为此国家相关部门相继颁发了设计电机检测的国家标准：l 机器状态监测与诊断-振动状态检测 GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002l 电气装置安装工程施工及验收规范 GB50255-96l 自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-2002l 电力建设施工及验收技术规范 DLJ 279-90因此，无论从电机运行的需要考虑，还是从提高效率节约成本的需要考虑，加强
5、对电机的检测都是非常必要的。BDD-600B电机故障检测系统可以构成完整的电机运转实时检测系统，BDD-600B电机故障检测系统，可以实时采集电机电压电流指标，可实现就地显示、存储、告警等功能。并可以通过装置配置的100M以太网将实时检测数据传送至计算机管理系统。并将检测的故障数据传至远方管理中心。BDD-600B应用于电厂、大型生产加工企业的电机检测管理。同时BDD-600B也可以与DCS系统配合，用于电机运转状态的报警等。1.2. 电机检测内容从不同角度看，关注或者表征电机运转状态会有不同观点。从电机供应商看，电机运转状态是指电机参数符合指定标准和电机运转的电气特性；从用户角度，是指电机运
6、转的可靠性，一切会引起电机设备异常运行、故障等的一些因素。 电机运转的参数用于表征电机品质的优劣。电机参数检测包括三相电压、三相电流、振动三部分。其中三相电流检测分为有效值、相位差、负序电流、谐波、实时转速几方面；电压检测分为有效值、相位差、谐波的检测；其中还包括其他参数比如负序阻抗、功率因数、有功功率、无功功率的检测等；振动检测分为振动位移、振动烈度、振动翘度指标的检测。1.3. BDD-600B系统中电机在线检测装置的特点该系列装置是我公司在总结国内外检测装置特点的基础上设计开发的新产品，装置主要硬件基于我公司自主研发、具备自主知识产权的新一代嵌入式硬件平台，该产品具有如下特点：1) 非侵
7、入式的故障诊断系统，检测过程中，丝毫不会影响电机运行，检测手段相当方便，而且容易操作。2) 涵盖电机和机械双方面的故障诊断系统，是目前国内唯一能同时进行电气和机械检测的诊断系统。3) 采用三星公司高性能ARM微处理器和TI公司DSP为核心，具有极强的数据处理能力和逻辑、控制能力，核心硬件处于国内先进水平。4) 采用国际先进的Linux嵌入式实时操作系统平台，全部软件采用高级语言编程，保证系统的高可靠性和高移植性。5) 数据采集部分采用5通道、同步采样的16位高速A/D转换器，采集精度达到或者超过国家标准的要求检测指标。6) 采用了大规模可编程器件CPLD，减少了大量外围电路，提高了系统的可靠性
8、，同时增强了系统的灵活性。7) 大容量的存储空间，满足电机在线检测装置对数据存储要求，实时数据掉电不丢失。8) 强大的通讯接口，装置配置了冗余的、独立的双工业以太网，通讯速率高达100M BPS，还配置有RS232C、RS485通讯接口，可以选择多种通讯方式与管理中心交互数据。9) 核心硬件采用六层印刷电路板(PCB)工艺和SMT工艺，电气结构上采用了继电保护装置常用的“背插式”结构，硬件可靠性达到国内领先水平。在检测功能方面，装置除具有常规的实时检测外，还对电机异常数据具有黑匣子功能，保存异常数据一定时间范围的数据，具有较强的实用性。主要有以下功能：1) 测量量：电压、电流2) 测量指标：
9、三相电压、电流有效值；相位差； 三相电压、电流负序电流；负序电流比 三相电压、电流谐波 偏心频率、偏心比 断条频率、断条比 转速、转差率3) 显示功能：装置面板上带有大屏幕LCD触摸屏显示器，以图形的方式显示主要的电机检测指标的实时波形与主要指标值。4) 功能设置：可以对装置检测参数进行设置、修改、查看；可以进行服务器IP地址设置。5) 记录存储设置：可以对指标进行实时保存，保存时间可以设置，异常数据实时保存。当装置数据存储容量已满，将按照“先进先出”的原则更新。6) 统计功能：装置对主要功能检测指标的在线统计功能。7) 通讯功能：装置提供多种通讯方式，实时检测数据的实时传输或定时提取记录，可
10、以通过以太网也可以通过RS232/RS485方式与远方通讯。1.4. BDD-600B电机故障检测系统特点 BDD-600B电机故障检测系统引入成熟的数据采集系统SCADA的应用理念，针对电机检测指标的特点进行处理，该系统具有以下特点：1) 采用面向接口的编程方法，对功能进行模块化设计，使用独特的内存缓冲机制，实现实时响应、快速简洁信息处理与传递。2) 完全采用映射等先进的数据结构定义，保持了系统良好的可扩展性。3) 进程间采用SOCKECT网络通讯方式，各进程既可以在同一计算平台上运行，也可以在网络上的不同计算机平台上运行。4) 线程、进程间采用松耦合方式，彼此互相不干扰保证系统的安全可靠。
11、5) 完善的信息记录功能。全面的信息记录，能帮助人员在发生异常的情况下及时找到问题的模块，同时可以作为网络运行安全、稳定的参考信息。6) 用户权限管理：不同的用户用于不同的权限，低权限的用户无法进行高权限的操作。7) 采用基于Internet网络的B/S数据传输结构，浏览用户不需安装任何专用软件，直接通过IE进行数据浏览、图形显示、生成各种文件报表。8) 预留上级监控系统接入接口，对上级监控采用SOCKECT接口，同时提供了编程接口，便于其他方式的上级监控系统接入。9) 存储数据采用国际通用的压缩算法，提供系统利用率，为容量存储提供了有效保证。1.5. 产品型号与配置1) 产品型号命名： BD
12、D-600B2) 基本型号一览表型号结构主要配置适用范围BDD-600B电表式机箱5路模拟量,U盘数据传递便携式电机检测BDD-6000B4U机箱，背插式TCP/IP数据传输大型电机机组1.6. 系统应用方案配置当地监控计算机和管理系统方案：该方案适用于检测规模较大，检测电机比较多的场合。整个系统的架构与现有的成熟的检测系统的架构基本相同，就有比较成熟的经验和运行的可靠性。 整个网络分为采集单元、检测层、应用层三部分。采集单元为检测终端，通过以太网将数据传送到当地检测系统。并将相关检测信息发送至远端管理系统。 图1 电机故障检测系统拓扑图第2章 参数与指标2.1基本参数:额定值：DC15V/1
13、.5A;UART：1.1LCD分辨率：800x480传感器：电流、电压传感器、振动传感器2.2采样输入范围:电压：020vpp/01000Hz电流：0A20A,060A,0A500A采样率：2KHZ10KHZ频谱分辨率：=1%Un5.0%Uh0Uh0:h次谐波电压标准值Un:额定电压Ih0：h次谐波电流标准值In：额定电流Uh0=3%In5.0%Ih0Ih00.5%1%偏心2%5%相位差严重偏离120包括电流、电压负序电流比14%负序电压比4.6装置参数设定1) IP地址设置本机IP地址：XXX.XXX.XXX.XXX设置服务器地址：XXX.XXX.XXX.XXX2) 设置采样参数 采样率 录
14、波方式 电机转速 电机编号 故障录波参数第5章 电机故障诊断定子电流简易判断规则5.1 单相电流稳态测试诊断前提（实验前提）：电机运行在至少是大于1/3满载的情况下负载越接近于满载，断条分量会越大，故障程度越深，断条分量越大5.1.1断条断条分量比0.5%的时候认为是基本正常0.5%断条分量比1%的时候极有可能产生断条，电机在此情况下继续运行，断条分量比会增大，转子发热现象会越来越严重，断条会越来越多。建议检修断条分量比10%的时候认为是坏电机，建议不再使用，立即检修。5.1.2偏心偏心分量比2%的时候认为是轻微偏心偏心分量比5%的时候认为是严重偏心，故障原因可能是转轴扭曲和机械弯曲或轴承磨损
15、。5.1.3振动数据分析当振动数据中振动分量比2%的时候电机出现明显振动分量，其中断条和偏心分量都会在振动数据表中体现出来。除这两者以外极有可能产生的振动原因是1）周期性的冲激负载 2）三次谐波（150HZ分量附近） 产生三次谐波的原因很有可能是中线接地或绕组绝缘问题，通常会引起电机发热。3）轴承损坏在振动数据中也会有表现，表现的特征频率通常比较低。5.2 单相电流启动测试 诊断前提（实验前提）：电机运行在至少是大于1/3满载的情况下 负载越接近于满载，时频域中V字走势会越明显。5.3三相电流稳态测试 负序电流比超14%为坏电机5.4 单方向振动测试 位移超过113um为坏电机烈度超过7.1为坏电机一倍频不平衡（转子）专心-专注-专业