金属电机设备的状态检修技术及应用实践微探.pdf

243管理及其他Management and other金属电机设备的状态检修技术及应用实践微探裴富强摘要：金属电机设备有多种型号，在使用的过程中常发生故障。因此，为了保证金属电机设备能够正常运行，就需要做好相应的维修工作，从而使金属电机设备处于良好的工作状态之中。基于这种情况，金属电机状态检修备受关注，并成为电厂或者企业中对金属电机设备管理的主要方式。为了能够更好地发挥出金属电机设备的作用，必须要加强对金属电机设备状态检修技术的研究力度，从而不断提升我国金属电机设备管理工作质量。重点对金属电机设备状态检修新技术的运用展开分析，旨在改善金属电机设备管理水平。关键词：金属电机设备；检修技术；实践微探金属电机设备状态检修是金属电机设备管理的重点工程，对保证设备的性能具有举足轻重的地位。通过对金属电机设备的有效管理与维护能够保证金属电机设备处于良好的工作状态，进而为企业创造更多经济价值和社会价值。在金属电机设备的具体使用过程中，会发生一些故障，以保证其高效操作，开展状态检修势在必行。1 金属机电设备状态检修的重要性金属机电设备状态检修工作的首要任务，就是要准确地判断出设备在运行过程中出现的早期故障以及缺陷，从而实现对故障的分析和排除、探测安全隐患，提高了金属电机设备的综合运行效率，恰当地延长机电设备使用寿命等目的。对金属电机设备进行状态检修，其意义体现在如下几个方面：一是科学监测金属电机设备运行，这样可以有效地避免金属电机设备特定工作时产生死区和盲点。进而保证了设备安全稳定地运转，使金属电机设备的各项指标都处于正常范围内，为企业创造出更高的经济效益。二是通过采用新技术，有效地减少设备检修时间，能最快速地解决装置在工作中出现的各种问题，避免在装备的时间内“带病工作”，造成问题积压，最终爆发出了一个严重问题。三是避免检修不彻底或者不到位，由此提升机电设备性能，减少机电设备具体工作时出现故障的可能性，有效降低了维修次数，既增加检修经济性，并避免因过度维修带来的多种并发症。2 传统金属机电设备检修存在的问题一是没有深入地分析所购优良机电设备可能存在的问题，而一味地直接修理，这种盲目性检修会给金属电机设备初始形态带来不利影响。同时还会使其处于不稳定的工作状态下，严重影响了金属电机设备正常的生产效率以及质量水平，进而降低了企业的经济效益。最终使得机电设备无法满足设备出厂设计中对其具体工作过程的需求，并且还提高了金属电机设备在日常运行过程中发生故障的几率。所以说，要想做好机电设备的维护工作，首先需要分析其潜在的问题，然后根据实际情况制定合理有效的解决对策，这样才能更好地保证设备处于正常运行的环境之中。二是很多机电设备的具体工作都处于疲惫的状态下，在具体大修期间，往往会被强制停运，中途停运大修，将造成电力供应负荷的骤然中断，这时，装置内定转子及零部件都将停转，提高装置启动数量，增加设备损耗，使设备使用寿命缩短，增加运行成本。根据有关统计，因故障原因造成中途被迫从运行系统中退出运行的项目及电力企业占58%左右，且装置停运时间不易把握，有很强的突发性。三是传统检修方式造成运行成本浪费，提高金属电机运行成本，同时也提高管理成本，并且在具体维修过程中还存在过度维修情况，提高维修成本，综合效率较为低下，当然有欠维修，致使故障加重，就会使企业经济效益下降。3 金属电机设备检修中的应用3.1 红外线热像仪使用本装置，能够在电气设备处于正常工作状态时，完成相关检测操作，并能完成检修时的热像分析。通过将其运用于电力设备状态评估和诊断方面，能够实现故障定位并及时进行处理。目前，这项技术主要应用于断路器，发金属电机等领域、隔离开关和其他装置在大修期间使用，同时，该项技术还可协助发金属电机定子铁损的检测，本实用新型还可适用于金属电机转子护环的拆卸和安装工艺。3.2 超声波流量探测仪本装置主要应用于金属电机设备的状态检修时的停机检修，它的主要功能为在线给发金属电机定子进水管、出水管的一级引线水管的流量大小精确测量，再通过与大流量值的比较，对于金属电机电子线棒符合流量规范的情况作出了精确的判断，然后根据流量的大小，改变冷水系统管道。由于发金属电机冷却水管具有一定长度和直径，244管理及其他Management and other所以需要安装多个冷却装置，才能将水全部带走。冷水管理系统，是对金属电机设备进行降换热的主要手段。该技术可以使金属电机设备降温至一定程度后继续使用，避免了因冷却效果不佳而影响到发金属电机正常工作的问题出现。这一技术的使用，可以有效地减少金属电机设备具体工作时造成内部高温问题，减小内外温差所造成发金属电机效率下降，消除了因温度过高对绝缘器件的破坏。3.3 检修变压器、发动机在状态检修期间，要求护坡区机电设备处于工作状态，根据该装置的历史运行状况，以及在该阶段隐匿性进程中出现的故障问题。针对这种实际需求，通过对设备运行状况及相关参数的监测来实现对机电设备的实时监控与故障诊断。处于不断电，带负荷的状态，根据金属电机设备工作时特征量，选择了一个最合适机电设备的试验软系统，对装置精确预知性保护，提供精确数据支撑。由此，能够对金属电机设备由断电而停止操作，对该装置正常工作的具体条件作出了诊断，并可依循元器件之特定操作，对于元器件有无实质性的故障作出精确的判断，使得用户能够使用这些信息，准确地判断该装置是否需进行维护和保养，避免过修和维护，本实用新型有效地降低了对金属电机设备进行维护和保养时，所需时间，人力和成本投入，以保证金属电机设备的安全运行为前提，减少了检修成本的投入。3.4 诊断不抽转子故障技术不抽转子的故障在发金属电机上较为普遍，这种诊断技术是指以发金属电机转子为研究对象、发金属电机定子有故障诊断。它通过对机组状态信息以及相关参数的测量，来确定转子是否出现了故障或可能发生的故障位置。核心结构为沿发金属电机气隙爬升的机械装置，所述设备上设置有振动装置以及光学探头。通过对这些部件的测量来确定其状态是否正常，进而判断出发生故障的部位。这一技术可应用于励磁系统的分析、辅助装备工作时所涉的资料，还可对汽轮机发金属电机组轴系进行轴电流分析；还可以检测出发金属电机内部的一些缺陷等。不抽转子故障诊断技术应用，能使相对辅助设备和整个发金属电机进行综合方面的检查，和检查转子绕组所具绝缘性质；通过对这些信息的采集，来实现对发金属电机内部部件缺陷及异常状态的判断。还可将此技术应用于发金属电机保护检验的试验，查看金属电机控制设备；还可以通过对转子磁场分布情况来确定是否存在短路现象，从而实现对其内部发生问题时做出准确判断。对定子绕组水流量进行了分析等。3.5 频谱分析仪频谱分析仪主要由分析软件及频谱数采仪组成，并配有相应系统加密软件，它主要是对设置于具体使用过程中在运行时的基座进行设计、采集轴承频谱，并在具体的操作过程中，利用快速傅里叶的变化得到图像，并在画面中显示得到图形，再运用分析软件，将要测量的转子电气、许多机械参数，如金属电机轴承，都被送入分析仪，对录入的苏汇聚和分析仪上原有数据作了比较分析，最后，对该装置是否发生故障作出了准确的判断。4 金属电机状态检测的模式及故障诊断对某些较重要生产工序，它一般要求金属电机的维持时间较长、不间断的工作，这类过程中配置状态监测系统可发挥以下功能：一是能有效地保护金属电机，预先找出金属电机可能出现的故障及隐患问题，避免因突发性故障造成设备损坏，危害操作人员人身安全；二是能够根据不同工况下的需求选择合适的检测方法，从而确保所需检测结果具有较高的准确性。其次，连续监测和采集金属电机运行状态参数，以及在数据库中保存收集的数据信息，并进行了参数对比分析，评价金属电机实际工作情况，为大修奠定了基础。4.1 保护性监测保护性监测模式从保障金属电机运行安全考虑，它可以提供金属电机运行状态相关参数。当使用这种监测模式来监测金属电机的状态时，所监测的金属电机需安装传感器，借此实现了金属电机的不间断监控，将测量值和设定值进行对比分析，若测量值超标，有报警信号，以及当到达危险值后，自行断开电路，让金属电机停转，避免了故障问题的进一步扩展，导致金属电机损坏。4.2 预知性监测预知性监测模式从评价金属电机运行状态，主要有金属电机运行状态趋势预测和分析两部分，通过变量和其它参量间的关系，对金属电机目前运行状态进行评价。其特点是不需要人工参与，只需定期采集设备参数，并根据历史数据进行计算和判断，从而为后续的故障诊断提供数据支撑。这种监测模式可以用于对金属电机中轴承，齿轮箱，转子等进行监测，由于这些部件在出现故障的初期，将伴有相应迹象，借助于频谱分析，则可以及时的发现故障问题，为维修工作的开展奠定了基础。4.3 故障诊断金属电机状态检测与故障诊断技术，是一种应用高级的检测、分析机器与计算机技术，检查并确定金属电机和驱动设备实时状态，确诊其正常与否，并且能够给出故障诊断和对金属电机未来状态进行预测的技巧。它可以为用户提供故障早期发现、快速准确定位及可靠维修决策支245管理及其他Management and other持。金属电机状态监测与故障诊断针对金属电机在运行过程中所产生的各种信息变化规律进行研究，确定金属电机的运行状态为正常或不正常，所以一般包括信息数据的获取，数据处理、模式识别等、故障诊断等流程。传感器获取金属电机输出的原始数据，在状态监测中，传感器固定安装于金属电机某个固定位置上，长期性地获取金属电机运行状态参数，以及输入到数据采集系统及分析系统中的处理。为了保证监测数据的准确性及实时性，必须对其采样时间间隔做精确控制。数据采集与预处理就是对原始数据进行放大处理、对所述数据进行预处理，如滤波，获得待计算数据。通过提取特征量实现特征提取与特征选择。同时需要对信号内部各频率成分能量值进行分解，揭示了动态波形所蕴含的信息。因此，必须对金属电机的振动、噪声和温度等主要参量进行实时在线测量及数据处理。5 金属电机状态检测技术与应用5.1 电流监测技术电流监测技术是金属电机较为普遍的一种技术，是当前对金属电机进行监测的一种有效途径。电流监测技术可以通过对电动机运行参数进行实时监控，从而及时地发现并处理问题，避免造成安全事故，提高企业经济效益。通过检测金属电机运行过程中产生的正序电压或零序电压可以准确地计算出其相位差值。金属电机定子绕组匝间短路故障，负序电流和负序阻抗可以作为故障监测和诊断的依据；如果是转子断条故障或其它原因引起的故障情况下，则需要通过检测正序电流来判定故障类型。如果是金属电机存在气隙偏心的情况下，周向气隙磁导将呈不均匀分布，这就能从定子电流上感应到故障特征谐波分量，由此判断故障的性质。5.2 温度监测技术温度监测技术采用埋置于金属电机轴承内的定子、定子绕组和其他位置温度传感器，检测金属电机工作时温度信号，由此判断出金属电机有无故障。温度监测不仅可以及时地发现和诊断出金属电机故障，而且还能为检修工作提供科学依据，提高工作效率，降低维修成本，减少不必要的经济损失。温度监测在电动机状态监测中运用得比较早，尽管该方法可以监控金属电机运行状态，然而，受限于传感器的布设地点，使得它难以精确地定位金属电机故障，因此，该监测技术常用于分析金属电机运行状态。5.3 振动监测技术振动监测技术就是借助于振动传感器来监测金属电机轴承或者机座的振动频率的技术。它利用机械结构中存在的固有特性，如固有频率、振幅等来分析设备和系统的动态特征，从而为故障诊断提供依据。金属电机在正常工作的情况下，轴承和机座振动频率通常不发生大的改变，若金属电机出现故障，进而引起轴承振动频率发生改变，利用传感器可实时采集金属电机振动频率，对比已知故障特征频率后，可对故障性质进行判断，以及故障部位的查找。5.4 功率监测技术功率检测是金属电机状态监测的新技术，它主要通过分析金属电机工作时瞬时功率来监测和诊断故障。在金属电机故障诊断方面应用较为广泛。例如监测由线电压和线电流所组成的瞬时功率，能检测出金属电机转子侧是否存在失效问题；对电流速断保护和过流保护装置构成的瞬时电力参数监测装置，能够判断出电动机是否存在过载或短路现象等情况。监控由三相线电压和线电流组成的瞬时功率，可对金属电机其它故障问题进行诊断。6 金属电机状态检测展望尽管金属电机的故障诊断及早期的智能故障预测技术相比以前有了很大的进步，但能真正运用到工农业，生活等领域的技术还比较少，所以，一定要根据实际情况进行运用，不断解决所遇问题，完善金属电机故障诊断与预测方法，从而使理论与实践较好地结合，使其更好地运用到实践中去。通过对金属电机各物理量进行状态监控，来对金属电机进行故障诊断与预测，是一件十分复杂的事情，金属电机故障征兆与特征分量之间存在复杂的非线性关系，因此如果仅用单一的物理量或者单一的方法来有效可靠的诊断并预测金属电机的故障是很难实现的，它必须和数据融合，人工智能，模式识别等技术结合起来、信号处理技术与其他技术互相融合；充分利用了电流，电压，温度等多种信号、噪声与磁通等，为了给故障诊断和预测技术的发展提供了可靠依据。因此，今后研究的方向将是将各种理论方法结合起来的智能金属电机早期故障诊断技术。7 结语总之，对金属金属电机设备进行状态检修时，推广新技术，新技术的运用对于提升机电设备的状态检修水平具有重要的意义。就其具体的运用而言，一方面，它使得传统金属电机设备检修中出现的种种矛盾与问题迎刃而解；另一方面，金属电机设备运行效果进一步提高，减少故障发生几率。（作者单位：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司检修工程部）