机电设备监测范文
时间:2023-10-18 17:37:59
导语:如何才能写好一篇机电设备监测,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
引言
随着我国现代化建设步伐的推进与科学的发展,机电设备运行健康监测已经逐渐发展到了全新的高度,机电设备健康监测与电子技术有机结合,通过计算机信息技术对设备的运行进行全程监测,及时预测设备在运行中存在的问题。机电设备的多性能、大型化、多层次等特点能够满足企业生产的基本要求,与此同时,对设备的运行管理、健康监测、故障分析与解决等提出了更高的挑战。
1机电设备相关故障机理
1.1随机性
机电设备的工作性能会随着工作时间、工作强度等因素而发生改变,其故障的产生具有一定的随机性与不定时性,给设备的保障工作带来一定的难度。
1.2层次性
许多机电设备的整体结构比较复杂,具体的功能会分解为多个层次的子系统,机电设备在发生故障时会与子系统相对应,所以机电设备的结构设计要以模块化为主,在某一子系统出现故障时,确保其他系统正常运行。
1.3相关性
在不经过模块化设计的机电设备中,某一部分发生故障,有可能会引起其他相关层次也发生故障,引发多种故障并存,不同系统之间的故障相互关联,为保障工作增加了难度。
2机电设备运行状态健康监测系统主要功能
机电设备健康监测系统的设计要具备:信息管理功能,主要负责故障阈值的管理以及监测结果的查询。健康监测功能,通过对几点设备振动、温度、电参数信号的收集,根据所获得的相关信息,对保障对象进行评价并且分析,制定相关对策。故障诊断功能,根据系统所监测到的结果对系统的故障部位做出准确判断。通过故障数据的统计,给出分析结果与诊断报告。远程网络浏览功能,通过网络手段来对书籍进行远程传输,有效的实现数据共享。
3机电设备运行状态健康指标
机械设备的健康状况直接由机械设备的运行状态来反映,一旦设备的零部件出现故障,相应的技术性能就会偏离正常值范围。在实际运用中,机械设备的结构比较复杂,所以要根据现场的实际情况来确定机械设备的健康状况。
3.1安全性能
安全性是指设备的零部件在规定的挑拣之内完成规定功能的能力。体现出设备安全性能的因素包括:可靠度、平均无故障时间、故障率等。安全性是评价机械健康运行的重要指标之一,能够很好的统计设备的长期运行状况,对于长期工作的机械设备,可以通过安全性来判断机械的健康程度。
3.2维修性
维修性是指机电设备在规定时间内回复使用功能的能力,即维修的难易程度。在大型机电设备的维护与管理过程中,一定考充分考虑设备的维修性,有效的降低故障发生率。在机电设备健康监测系统运用中,把维修性作为健康指标,按照系统性原则,充分体现机械设备的综合性能。
3.3技术性能
技术性能包含设备零部件的结构、运行参数、工艺规范、精准度等。技术性能主要体现在:设备精准度的保持程度,可以保证产品质量的稳定性。
3.4经济性
经济性是指对设备不同维修策略所消耗费用的对比,对生产损失、安全事故进行综合评定。把设备的修理、改装、更新等费用进行综合研究,寻找最佳利润途径,有效的降低监测与维修成本,提高企业经济效益。
3.5监测性能
机电设备的健康状况由监测系统直接决定。机械设备运行状态参数与设备的健康状况之间存在必然的联系,监测性能越好,越能有效的反应设备的健康参数,如果系统检测效果不明显,则无法反映机电设备的健康特征。
4健康监测系统运用的优越性
为了实现机电设备运行健康监测系统的主要功能,在系统设计时要包含:状态监测模块、故障诊断模块、信息管理模块、辅助决策模块以及输入输出模块。机电设备运行状态健康监测系统的研发与运用,主要根据多种类型设备的安全监测进行综合保护。使安全监测系统产品化与产业化。
5机电设备健康监测系统的实例运用
在大型石化企业中,采用机电设备运行状态健康监测系统对8000余台设备通过远程网络监测中心进行监测,实现了数据趋势分析比较,有效的提升了设备的安全运行与动态管理。通过健康监测系统的监测,有效的诊断预报机组催化剂粘结早期故障,通过机组的检修显示,在二级静叶根部催化剂聚集严重,经过严谨的维修之后,排除了故障隐患,一旦发生此故障,会导致严重的经济损失,其预测与实际状态一致,有效的预防了故障的发生,避免恶化。通过震动强度来成功的预报零部件松动状况早期故障,提示停机检修,在实际检修中发现励磁机母线的螺栓出现松动,经过紧固之后,确保了设备的正常运行,有效的避免事故的发生。
6结束语
机电设备在运行状态中的实时监测、故障诊断、及时预报等技术是机电设备在健康状态下安全可靠运行的关键技术之一,可以有效的降低设备严重故障的发生。随着科学技术的不断发展,机电设备保障的基础性理论和应用技术的研究还会得到进一步发展。
参考文献
[1]徐小力,乔文生,马汉元,叶晓明.机电设备运行状态健康监测系统研发及其工程应用[J].设备管理与维修,2014/S1.
[2]冯炜飞.机电关键设备运行状态巡检系统的开发与应用[J].中国交通信息化,2016/06.
[3]徐小力.机电系统状态监测及故障预警的信息化技术综述[J].电子测量与仪器学报,2016/03.
篇2
关键词:机电设备;振动信号;故障诊断
机械设备智能诊断与动态测控技术就是为适应工程需要而形成和发展起来的。动态测控就是采用各种测量和监视方法,记录和显示设备运行状态,对异常状态做出报警,为设备的故障分析提供数据和信息,并反馈执行元件对设备进行调整和控制,使得设备尽可能处于允许的运行状态之下,保障设备的输出性能和效率。智能诊断则是根据动态测控所获得的信息,结合设备的结构特性和运行信息及历次维修记录,对已经发生或者可能发生的故障进行诊断、分析和预报,以确定故障的类别、部位、程度和原因,提出维修对策,使设备恢复到正常状态。
1.近似推理算法
目前已经提出了多种近似推理算法,这些算法都采取一定的方式在运行时间和推理精度上寻求一个折中,力求在较短的时间内得到一个满足精度要求的结果,这些算法随着计算时间的增长,其计算精度越高。目前近似推理算法主要分为两大类:
1.1机模拟方法
随机模拟方法又称为 Monte Carlo 法。该方法首先对贝叶斯网络表示的联合概率分布进行随机抽样,以产生足够的样本,然后根据这些样本,通过频率计算来获得变量的概率值,而不是直接利用联合概率分布进行计算。基于仿真的方法需要设计一套能够以最快的速度产生满足统计计算的样本的采样算法,当前提出采样方法主要有:Forward Sampling、Backward Sampling、ImportanceSampling 和 Markov chain Sampling。
1.2基于搜索的方法
基于搜索的方法假定概率问题是一类组合问题,所以可以将所需要计算的各个变量的不同组合看作一个状态空间,在这个状态空间中有些状态对最后的计算结果会产生较大影响,而另外一些状态则影响甚微。由此,可以通过启发搜索的方法,在整个状态空间中进行搜索,寻找那些对计算结果影响较大的状态。然后用这些状态代替整个状态空间参与运算,以达到提高计算效率的目的,并且在计算结束时能够给出一个较精确的解答。
2.基于贝叶斯网络的机械故障诊断模型与诊断推理
根据对机械故障诊断的认识,机械故障可以通过若干属性来描述,这些属性变量集的各种取值组合就构成了该故障的状态空间。这些属性变量之间存在着一定的系(独立或者依赖),根据以往的研究我们可以把这些属性划分为故障征兆和故障原因,所以通过对它们的研究可以得到故障的知识表示模型。在不确定的环境下,故障原因和故障征兆往往含有几个状态。比如,一个故障征兆可能有三种状态:极高,偏高,正常。我们可以用一个多值变量来表示这种多值命题。而贝叶斯网络作为一种模拟人类推理过程中因果关系的有向图,其节点就是一个多值变量,此外贝叶斯网络还具有一个表示条件独立性的自然方式――由有限个节点构成有向无环图网络结构,因而我们可以利用贝叶斯网络的基本元素描述机械故障诊断知识。
2.1网络节点与网络结构
用网络结构中的节点可以表示故障诊断领域中的故障征兆和故障原因,在节点间的有向连接弧表示征兆与原因之间可能的因果关系。故障征兆和故障原因的状态多为二元状态,即其取值只为 1 或者0,分别表示相应的故障和征兆是否出现。故障原因和故障征兆各自构成两个样本集,且两个样本集中的元素是相互独立的,即故障之间或故障征兆之间是无必然的因果关系。但是这并不意味着它们相互排斥,即一台机组可以同时发生几种不同的故障,同样多个故障征兆的出现也是正常的。根据故障征兆与与故障原因之间的因果关系,我们可以用有向弧线将相关的节点联系起来,构成贝叶斯网络的有向无环图结构。图形化的结构可以更加清晰的表达出领域专家对设备故障状态的认知,符合人类的思维形式。
2.2条件概率表
贝叶斯每一节点都附有与该变量相联系的条件概率分布函数,如果变量是离散的,则它表现为给定其父节点状态时该节点取不同值的条件概率表 CPT。CPT 表明了故障原因与故障征兆之间的概率依赖关系,是对故障诊断知识进行定量描述。由此可见,贝叶斯网络可以对故障诊断领域数据变量间潜在关系进行定性定量的描述,它图形结构指定了一组条件关系独立关系声明和用于刻画概率依赖强度的条件概率的数值。由于贝叶斯网络表示了因果过程的总体结构,故它可被看做是拥有许多不同组合的一个抽象知识库。它的语义可以从两个方面来理解,其一是将网络看作一种联合概率分布的表示,即贝叶斯网络完整紧凑地表示了网络中各变量的联合分布概率。其二是将网络看作条件独立关系声明集合的一种表示。这两种观点实质上是等价的,而且在贝叶斯网络的表达、学习、推理算法中得到了统一。
3.结束语
随着科学技术和生产力的进步,机械设备正朝着大型化、高速化、连续化、集中化、自动化、精密化方向发展,机械设备的组成、结构及其工作环境越来越复杂,一旦设备的某一部分或者工业流程的某一环节发生故障,就很可能会影响正常的生产和产品质量,造成巨大的经济损失,甚至会导致灾难性的人员伤亡、环境污染和恶劣的社会影响。可见,智能诊断与动态测控技术可以提高设备的可靠性与维修性及设备的管理水平,保证产品质量,避免重大事故的发生,降低事故危害性,从而获得潜在的巨大经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]何正嘉,訾艳阳,孟庆丰等.机械设备非平稳信号的故障诊断原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2011.
篇3
选煤厂的现场环境可以说是极为恶劣的,机电设备在长时间的工作过程中总会不可避免的出现一些故障。因此,为了维护机电设备的稳定运行,就必须对设备进行必要的状态检修。很长时间以来,选煤厂都是实施计划性设备检修。即:在设备突发故障时实施应急抢修,在平时对设备实施不同程度的检修,如小修、大修等。在计划性的设备检修中,检修人员一般是根据自身的经验以及已有的设备技术数据来进行的。然而随着大型设备的引入,检修工作需要更大的技术含量,检修人员如果还是凭经验工作是不能解决新的设备问题的。由此,计划性设备检修的不足之处也日益显现。(1)计划性的设备检修方式无法做到对维修工作量的科学控制。如果维修量过少,就不能有效保证机械作业的工艺水平,并存在着一定的安全隐患;如果维修量过多,无疑就增加了企业的停工时间,不利于企业的经济效益提升。(2)计划性的设备检修方式是按照时间顺序来完成设备检修的,因此就不能做到对设备实际运行状态的实时了解和掌控。而且,在计划性检修中,一般都是常规性的维修作业。如果在工作中出现特殊的维修情况,很容易因为准备不充足而增加检修时间,对于检修效率的提升是极为不利的。除此之外,还存在的一种情况是:在检修时并没发现设备故障,但是检修结束后就出现了设备故障,阻碍了生产作业的顺利进行。选煤厂机电设备状态检修策略分析文/王金磊孙天虎周杉煤炭是我国社会化发展不可缺少的能源。在煤炭的整个生产阶段,选煤工程是非常重要的。因此,在选煤机厂,及时检查并维修机电设备就显得格外关键。只有保证机电设备的状态稳定,才能正常开展选煤工作。
2关于状态检修时的策略分析
2.1监测设备运行情况
在设备的整个运行阶段,需要对设备的运行状况进行实时的监测,这样能够对设备的性能有准确的了解和及时的掌握。具体监测工作中,需要配备在线监测软件,根据选煤厂现有的机电设备来考虑监测仪器的配备。同时,在设备的监测工作中,还要做好必要的监测记录。在机电设备检修工作中,必须要全面掌握设备的状态信息,而这些信息既可以从设备运行检修记录中找到,也包含在常规监测项目中。所以,在设备监测阶段,有必要及时对设备的状态信息进行收集和整理,以便为后期的设备状态检修提供有效的数据参考。
2.2分析设备运行状态
就机电设备的管理者来讲,必须对设备的运行状态有全面的掌握,并通过对运行状态的科学分析,做出设备状态报告,提出设备检修要点。在这之后,相关人员对提交的设备状态报告等信息进行全面的整理,提交最终的设备状态报告。最后,决策者根据这一最终的报告做出检修规划。从这一流程来看,设备运行状态分析是影响设备检修计划制定的重要因素,必须认真对待。同时,设备管理者还要做好设备运行的日常管理,通过一定的措施保证设备运行安全。对于那些处于不良状态的设备,及时进行检修,以便消除运行隐患;对于那些处于良好状态的设备,也不能疏于监控;对于那些不能确定何种运行状态的设备,有必要继续实施监控,以便及时发现问题及时解决。
2.3准备完整的技术资料
在机电设备检修中,需要对试验数据进行横向和纵向对比。为了保证这一工作的顺利进行,就必须准备完整的技术资料。这些资料主要包括三个方面:(1)设备证书及说明资料,如出厂合格证书以及使用说明书等。(2)记录资料,如设备出厂试验的记录、改造设备缺陷的记录以及设备的维修记录等。(3)报告资料,如每年的设备大修报告、故障分析报告以及竣工报告等。只有完备的设备技术资料,才能为设备状态检修提供最为科学的参考。
2.4提升检修人员技术水平
在机电设备检修工作中,检修人员的技术水平对于检修质量的提升起着关键性作用。因此,必须通过技术培训提升检修人员的职业技能和整体素质。培训内容可以围绕状态检修理论以及检修方法展开,改变传统检修工作中只凭经验检修的做法,补充技术含量,使检修人员的技术水平能够满足大型设备的状态检修需要,更好的展开状态检修工作。
2.5共享信息资源
设备状态检修工作是以设备的相关数据信息为基本参考进行的。这些信息既包括常见设备故障、设备检修记录,也包括设备使用说明书等,还包括实时的设备运行监测数据。同时,相关行业的试验数据以及设备检修经验都可以作为状态检修的有效参考。可以说,这些参考信息是十分繁杂的。因此,有必要利用计算机软件对这些数据信息进行系统的收集,建立数据分析系统,实施科学的数据管理,将其引入状态检修工作中,实现信息资源的共享,如此才能保证状态检修的工作质量。
3结语
篇4
关键词:机电设备、经济建设、分析
中图分类号:TU85文献标识码: A
引言
在普通建筑工程中,机电设备对于工程的质量建设有着重要作用,机电设备关系到建筑主体的建设安全和功能的正常使用。机电设备的安装又是机电设备高效运作的关键一步,设备的安装要求各个机电设备之间要合理的配合,要求考虑安装空间和位置的合理、合适,要求安装后的维护管理工作的协调调整,这些都是专业性非常高的工作环节。从现在我国机电设备的安装情况看,建筑工程的施工人员较多,土木建筑工作较完善,而在机电工程的各项技术和人员的安排上尚有欠缺,人员经验性不足,对机电设备的安装造成很大的阻碍,这些问题需要我们进一步解决,以帮助提高建筑工程中机电工程质量。
1.工程机电安装的特点
在建筑工程中,机电设备安装是非常重要的组成部分。工程机电施工不仅仅要对相关的设备进行安装,同时要对设备进行调试和运行以及验收,这样才能更好的保证设备在使用过程中不会出现更多的问题。在进行机电安装的时候,技术人员要运用安装技能和专业的知识按照安装的计划和要求进行设备的安装工作,要保证设备在安装以后能够正常使用。科学技术水平的不断提高,在工程机电安装中也出现了很多的新材料、新技术和新设备,这样在机电安装中也不断在发生着变化。在进行机电安装的时候,国家的相关质量监测政策在不断完善,同时,在进行机电安装的时候,技术也是在发生着变化,因此,对技术人员进行培训是非常必要的,这样才能更好的保证安装质量。机电安装过程中要使用大量的设备,而且种类非常多,因此,对技术人员的要求也高,安装队伍中要有很多不同工种的技术工人,同时要保证这些人员都是有非常丰富的经验,这样能够更好的保证安装的质量。
2.建筑工程中机电设备安装常见的问题
2.1 机电安装材料不符合安装施工要求
机电安装过程中要使用到的材料非常多,在实际安装过程中是存在着安装材料质量不合格情况,这样就使得在进行安装的时候经常出现很多问题。在安装过程中,安装材料通常都是由供货厂家提供,在对材料进行监督方面厂家是不能保证其检验有效性,同时,在进行材料运输的时候也是会出现受损情况,这样就使得材料的质量出现了下降的情况。在进行安装施工的时候对辅助材料的使用也是要进行重视,辅助材料的质量对整个安装工程来说也是有很大影响。
2.2安装操作不正确。
在机电设备的安装程序中,有严格的步骤规范,倘若安装操作人为的修改,图便利,直接增加了系统的事故率。特别是一些大型的机电设备的安装过程,必须严格依照安装要求和安装程序,一步步的科学执行,否则设备的正常使用中也会造成使用故障,对设备和人生的安全带来隐患。例如,像电梯等特种设备,每个部件全部是事先在工厂生产,然后运输到施工现场进行安装、调试。所以,电梯各部件在施工现场开箱后,需要在后续的安装过程中,依循安装标准进行安装,在安装电梯的配电线路、导轨、轿厢、保护电路设备时,任何一个部分没有按照程序执行的话,在电梯的正常使用中就会造成使用故障,造成的安全隐患不可想象。
2.3安装设计深度不足。
机电设备安装的设计不到位直接影响了设备的使用质量,在机电工程里,机电设备的安装设计是最基础也是最重要的环节,如果设计深度不够,没有根据建筑工程的实际情况和功能的实际要求作出相应的设计调整和针对,就会对工程完成后的使用功能产生难以修复的后果。
2.4机电设备的安装造成环境污染
我国近些年来非常重视环境问题,各行业的担负着保护环境的责任。从施工过程和使用过程来说,首先来说施工过程,其中一个环境污染就是噪音污染,在设备安装过程中,施工设备的声音影响到了周边人群的工作和生活,例如写字楼里则会对周围公司的工作人员造成影响,居民区则会影响人们的作息,商场则会影响周围店家的生意。像类似的事情层出不穷,噪音污染确实造成了很大的影响。
3.解决建筑机电设备安装施工中存在的问题
3.1机电设备安装工程的材料
由于机电设备的安装涉及到的内容较多,对材料的需求量大,因此,相关材料的购进和管理就需要工作人员认真负责的工作态度,在进行材料购买前,机电设备安装技术人员需要进行仔细的信息核对,在机电设备安装材料进场前,工作人员要对购买的材料质量进行检测,以免有不合格的机电设备材料进入施工现场,这两道程序相辅相成,有利于确保安装质量,从而保障安装设备的安全运行。
3.2在建筑机电设备安装施工过程中遵循一定的原则
在进行机电设备安装时,一定要按照相关规定的要求执行。建筑机电设备安装是建筑工程中的重要部分,在机电设备安装施工前施工人员需要了解相关的规章制度。在对施工技术的要求和工程的施工效益上都要做出详细的选择,对施工设备以及施工材料的购买也要遵照相关规定的更求。
3.3选拔优秀的安装人员。
安装人员专业素质和综合素质的水平不高是现在机电设备安装事故率高,效用低下的主要原因。安装人员在设备的安装过程中起到了关键性的作用,努力提高安装人员的专业素质,通过安装人员的严格选拔和任职前统一的技术考察,让安装人员熟练的掌握设备安装要求和安装方法,提倡“以老带新”,帮助新安装人员在实际的操作中迅速积累丰富的机电设备安装经验,提高机电设备安装整体质量。
3.4机电设备安装工程的验收过程
对机电设备安装工程验收来说,首先,验收所需要做的工作就是要保证验收标准能够符合合同规定和设计文件的要求,并能够符合国家现行实施的施工验收规范。等到工程全部完成之后,需要将相关资料全部进行归档,并保证生产准备工作能够适应投产的需要。环境保护、劳动安全卫生、消防设施已按要求建成使用; 少数非主要设备虽末按交付规定的内容全部建成,但不影响生产; 设备试运转合格,生产的产品质量和数量达到设计预期要求才能进行竣工验收。竣工验收一般由施工单位自检、项目负责人复检和项目竣工验收等组成。
3.5机电设备噪音污染的有效防范措施
噪音污染的防范措施是比较系统全面,需要在多方面进行处理。首先是在设备机房进行隔音或者是吸音的处理,例如我们常见的隔声门等;除此之外,还可以在设备上安装消音装置,例如消音百叶就可以发挥一定的作用;设备的布局同样会对设备噪音产生一定的影响,因此在设备的安装上提前制定好设备的安装位置。这些都是有效防范噪音的方式,但前提是施工人员能够重视噪音防范工作。
结束语
在普通建筑工程中,机电设备对于工程的质量建设有着重要作用,机电设备关系到建筑主体的建设安全和功能的正常使用。机电设备的安装又是机电设备高效运作的关键一步,设备的安装要求各个机电设备之间要合理的配合,要求考虑安装空间和位置的合理、合适,要求安装后的维护管理工作的协调调整,这些都是专业性非常高的工作环节。从现在我国机电设备的安装情况看,建筑工程的施工人员较多,土木建筑工作较完善,而在机电工程的各项技术和人员的安排上尚有欠缺,人员经验性不足,对机电设备的安装造成很大的阻碍,这些问题需要我们进行有效的解决,才能够提高建筑工程中机电工程质量。
参考文献
[1]刘斌. 浅谈工程机电安装中的常见问题[J]. 科技创新与应用,2014,07:286.
2]蓝占斌. 关于建筑工程中的机电设备安装中常见问题探讨[J]. 中华民居(下旬刊),2014,02:176.
篇5
关键词:机电设备;安装技术;建筑工程
1 机电设备安装过程中常见问题分析
1.1 基础施工相关问题
机电设备的安装并不是一个独立的部分,其与整个建筑工程的施工紧密相关。因此,在机电设备安装的过程中就不可避免地会受到建筑工程施工的影响,让其在安装中存在一定的安全隐患。
1.1.1 基础螺栓预留孔存在问题。机电设备的安装是在基础施工之上,而螺栓、螺母是机电设备连接的最为常用的配件,其在进行基础施工中需要进行预留孔的设置。但是在基础工程的施工中,往往会因为施工的差异性让预留孔不准确,或者是地脚螺栓的预埋偏差过大,导致在设备安装中存在一些问题。
1.1.2 设备基础位置以及标高不符实际。在进行设备的安装过程中,在基础施工中需要对设备的基础位置进行标高,以保证在设备后续安装过程中的准确性。但是在基础施工中设备基础位置及标高与实际的安装需求不符的问题经常出现,使得设备在安装过程中前后部件位置不对需要进行调整,这都会增大设备安装的难度以及成本。
1.1.3 设备基础强度不够造成往后的基础损坏。机电设备在安装之后开始运行的时候,会发生一些振动,如果在基础施工的过程中设备安装的基础强度不够或者是没有达到设计要求,往往会让设备在运行过程中因振动而发生基础的损坏。当然除此之外,地脚螺栓孔以及对底座的二次灌浆不合格也会造成由于重力承受不足或者振动而造成基础损坏等问题。
1.2 安装工艺相关问题
对于机电设备来讲,其与其它的一些静止性的设备有很大的不同,其在安装完成之后需要进行长期的能量转换,会进行振动,这也就预示着这些机电设备有着一定的寿命周期。很多时候,由于机电设备安装工艺水平的低下或者是安装工艺的不合格导致机电设备寿命减短,甚至出现无法运行的问题也是经常出现。
1.2.1 设备垫铁不合理或者是安装存在问题,导致设备在运行的过程中垫铁不能够有效地承担设备的重力以及其振动力。这是在设备安装过程中常见的一个问题,也是比较严重的一个问题,比较常见的表现是垫铁过高或者是垫铁的位置不正确等。
1.2.2 设备在安装过程中由于对轴承或者是轴承器相关部件的调整安装存在技术方面的问题,出现过大的误差,从而使设备在投入使用之后由于振动过大或者是有些部件的温度升高过高而不能够正常运行。
1.2.3 在成套设备的安装中,由于对同轴度以及水平度方面没有做好相关的处理与把握,使设备不能够符合正常运转的要求,从而导致设备在运行过程中发生摩擦或者摩擦力过大,使设备出现故障。
1.2.4 在对设备进行试用的过程中,由于检测手段以及工具的缺乏,设备在运行过程中转动以及振动的相关部位温度以及振动频率等不能够进行有效的测量,对设备进出口所承受的流量压力值等也不能够进行有效的检测,从而让设备一开始就带病运行,出现故障。
1.2.5 在进行设备的安装中,对于一些带有底座的成套的机电设备,认为只需要进行搁置的安装,让其不能够有效固定,从而使设备在运行过程中由于振动问题引发设备部件的松弛,造成一定的安全事故。
1.3 设备本身相关问题
对于机电设备的安装来说,设备本身存在的一些问题也会影响到机电设备的整个安装质量。
1.3.1 控制系统与设备结合出现差异。机电设备的采购是其中不可忽视的一个环节,也是比较关键的一个环节。对现代机电设备来讲,由于科技的高速发展使得机电设备的综合性也越来越高,选择性也越来越多。而在采购的过程中往往会出现电气控制系统与设备之间的配套出现问题,两者结合有差错,从而使设备在运行过程中出现频繁启动,影响运转及生命周期等问题。
1.3.2 实际安装的机电设备型号规格与设计不符。对于机电设备的安装来讲,其在基础施工中往往会设计一定的型号规格,但是在进行机电设备的采购中,往往会出现与设计型号规格不符的现象,使基础进出口管道方位角度以及设备的间距等出现一定的问题,从而造成相关质量事故。
2 机电设备安装相关对策
2.1 做好基础施工检查交接
基础施工对于机电设备的安装有着很大的影响。从上面的分析中可以知道,基础施工过程中对预留孔的偏差等都会给设备的安装带来不便。因此,在机电设备安装的过程中做好基础工程与安装设备的中间交接手续,做好设备基础可靠性的交接等,对于机电设备的顺利高质安装有着重大的意义。
2.1.1 认真检查基础设备的内在质量,看其施工基础质量能否达到机电设备安装设计要求。并对尺寸外观等进行核实,查看是否按照机电设备安装的要求完成了二次灌浆层的预留。当然在进行设备安装基础的检查中,还需要对一些能够影响设备安装的外形基础进行测量检查,如果发现基础太高则需要将高出的那部分凿去,如果太低,则应该用垫铁或者是其它的一些钢构作为支撑。当然在完成这些检查完善的过程中不能够损伤基础主体钢筋,以保证整个基础构造的完整。
2.1.2 对设备安装的基础施工强度及刚度相关资料进行核实,以保证科学安装,而对于一些比较大型的机电设备还应该对其预压以及沉降进行观测,看在施工过程中土建单位是否是按照施工图纸来进行了线路的放置。如果在检查过程中有必要还应该对其永久坐标进行检查,以保证设备的顺利安装。
2.1.3 对螺栓、螺母的相关预埋件进行检查。首先要对地脚螺栓的外形进行检查,查看其是否出现了变形或者是损坏等现象,如果出现以上的问题则需要对其进行返工处理;其次要对预埋件的位置尺寸等进行检查,包括对同一基础上的螺栓与基础中线之间的尺寸以及相对尺度的检查,对不同基础上预埋件的中心线偏差进行检查,及时对其进行纠正,以保证安装的顺利进行。
2.2 加强设备安装工艺管理
在机电设备安装中,对安装工艺管理的加强有助于解决那些安装工艺方面的问题。
2.2.1 做好施工前安装工艺准备。在进行设备安装之前,应该加强对相关安装工艺的学习以及培训,让相关人员认真理解并掌握设备安装要点。并且在安装之前还需要对机电设备的性能、特点等进行掌握,以便更准确地把握安装工艺。
2.2.2 加强对整个安装过程的控制,以保证安装工艺的有效性。在进行设备安装的过程中需要通过技术交底以及旁站的监理等方法进行设备安装质量的把关,尽量消除安装过程中出现的问题。
2.2.3 加强对设备安装的相关检测。在设备安装的过程中加强对安装工艺的检测,在设备完成安装之后对其质量进行检测,对设备的垫铁布置、对设备的重力支撑、对设备的轴承等进行检测。特别是在设备试车的阶段,更是要加强监测的力度,以此来保证安装质量,让其能够正常健康的运转。
2.3 科学采购并配备合适设备
在机电设备的安装中,对设备的合理科学的采购也是重要的一个方面。
2.3.1 在进行机电设备的采购中,相关的建设单位需要与施工单位进行有效的协调沟通,对于机电设备的型号以及规格等进行核实,以此来根据施工单位的预留标准等进行合适设备的采购与配备。
2.3.2 在对机电设备进行安装的过程中,如果发现采购的设备与安装的实际之间有差错,导致安装出现了困难,则应该采取有关的措施来进行安装的相关变更。而在变更的过程中所选取的手段应该可靠,必须要经过建设、监理以及设计单位的认证,然后再进行实施。
当然在机电设备的安装过程中,除了上面所提到的几个方面的问题,操作人员安装技能方面的问题,也会对机电设备的安装质量等造成影响。就目前来看,机电设备的安装由于受到科学技术进步的影响,对于安装的综合性以及技术性技能要求更高,这也就要求操作人员要有相应的安装能力,能够在安装的过程中做到各方面的协调,以此来促进机电设备安装的高质以及高效性。
3 结语
综上所述,机电设备安装作为建筑工程项目中一个重要的构成部分,其对整个施工质量的高低以及建筑工程的整体性能都有着至关重要的影响。而对机电安装过程中相关问题的分析与解决,能够在一定程度上减少由于安装不当而造成的机电设备运行故障,提高机电设备的运行效率,并提升整个建筑工程的施工质量及使用性能。
参考文献
[1] 黄丽红.论机电安装工程施工管理[J].中国城市经济,2011(23).
篇6
【关键词】机电设备;安装工程;常见问题;策略
0.引言
机电设备安装工程是建设中的常见施工项目,机电设备的安装是最重要的内容之一,涉及设备的采购、基础施工、安装、调试、检查和验收等多个环节,需要较长的施工工期,其对于整个工程的施工以及最后的施工质量都具有关键的影响和作用。机电设备安装的复杂性导致了在安装过程中经常会出现一些问题,给工程施工进度以及业主带来不便,所以分析机电设备安装过程中容易出现的问题,并实施相应的解决策略,具有非常重要的实践意义。
1.机电设备安装的现状和问题
当前,由于人们对施工和生产安全提出了更高的要求,机电设备的安装也越来越受到重视,机电设备安装、施工单位都加强了对机电设备安装人才的培养,并提高了对施工质量的要求,加强了检查和监理的力度,但由于机电设备涉及的专业范围相当广泛,在实践中仍然会发生一些质量或安全问题,具体表现在以下几个方面:
1.1机电设备的基础施工不规范
安装机电设备不是一项独立的活动,与整个工程项目施工紧密相关。所以,机电设备安装就难免与其他工程项目的施工相互影响,导致出现了一些安全问题。体现在基础施工中,经常会发生以下问题:
1.1.1基础施工中忽视螺栓预留孔
螺栓、螺母一般是对机电设备进行联接的常用配件,所以在基础施工中,必须要预留螺栓孔。在一般基础施工过程中,往往忽视了螺栓孔的预留,或者是因为设计、施工的误差,导致预留孔产生较大的误差,出现预埋地脚螺栓的偏差过大,致使在后续的机电设备安装中出现问题。
1.1.2机电设备的基础位置或标高不准确
对机电设备进行安装时,需要在基础施工时注意设备的位置,并进行准确的标高,来保证后续安装的准确性。在基础施工过程中,经常出现设备的基础位置不准确,或者标高不符合要求,导致在实际安装时出现较大的误差,使设备在安装过程中或安装后需要对其中的一些部件进行调整,大大增加了设备安装的难度和工作量,在增加施工成本的同时,还会影响施工工期。
1.1.3基础强度不足
大部分的机电设备在安装过程及后续的运行过程中,都会有相应的振动,如果在设备的基础不按标准要求进行施工,导致基础强度不足,设备在运行时就会因为振动造成基础损坏,严重影响机电设备的正常使用。另外,对地脚螺栓孔和底座进行二次灌浆时,如果不按要求操作,也会因为受力强度不足,造成基础损坏的后果。
1.2设备安装工艺不合理
机电设备和其他静止设备的不同之处在于:机电设备在安装以后,还要进行长期的运转,进行能量转换,产生振动,这就需要机电设备具有相应的寿命周期。一般而言,机电设备的使用寿命与设备的安装工艺水平密切相关,如果安装工艺不合理,会大大影响机电设备的使用时间,甚至会产生故障,无法正常运行。
1.2.1设备垫铁使用不当
设备的垫铁使用不合理,是机电设备安装中经常出现的一个问题。垫铁使用不当,比如,垫铁调度过高、垫铁放置位置不当等,都会导致设备运行时不能有效承担自身的重力,在产生振动时会加剧破坏基础,带来严重的问题。
1.2.2对运转轴安装或调整不当
在机电设备安装时,往往因为对运转轴、轴承或相关支承部件的安装技术不好或调整不当,出现较大的误差,在设备投入使用后,因为较大的振动或运动部件温度升高过快、过高,导致设备不能正常运行。
在安装成套设备时,对于具有同轴度、平等度要求的运动部件,如果没有处理、控制好其相关要求,会导致设备不能按正常要求进行运转,发生较大的摩擦,产生磨损或过多的热量,也会加速设备磨损,导致出现故障。
1.2.3对设备振动控制不够
在设备安装和试运行时,往往还会因为检测手段不合理,或者缺乏正确的检测工具,导致对设备运行时的转速或振动部位的温度、振动频率等不能进行有效的检测,获得的参数不正确,影响到对设备所能承受的力、转矩等数据的计算,会使设备带病运行或者超负荷运转。
另外,对于安装带有底座的成套设备,有人认为只要搁置好就算安装好了,而不采取有效的固定,结果在设备运行时,会因为振动等引发设备某些部件的松动,也会带来安全问题和故障。
1.3机电设备质量问题
在机电工程项目中,设备的采购是非常关键的环节。随着科技水平的不断发展,对现代机电设备的稳定性、可靠性等综合性能的要求也越来越高,可以选择的范围更多,在设备采购时,往往会在控制系统和实际设备的配套上出现差异和冲突,导致在设备运行时频繁启动、制动,严重的会直接导致系统不能工作。
另外,在机电安装工程中,一般都会设计好一定的设备型号和规格,在实际采购时,往往会发生和设计型号、规格不相符的现象,在安装时就会使基础的管道方位、角度、设备间距等出现一系列问题,影响安装工程的质量和进度。
2.解决机电设备安装常见问题的策略
2.1重视基础施工的质量以及检查、交接
在安装机电设备时,首先要重视基础工程,做好基础工程和设备安装的交接手续和基础工程建设,保证达到机电设备所需要的安装设计要求,从尺寸、外观等方面进行检查和核实,对于基础过高、过低的部分,要及时整改,并且不能操作主体的钢筋,并保证按要求作出二次灌浆层的预留。其次,为了保证设备安装后的可靠性,要对设备基础施工的强度和刚度等内容进行核实,对于大型的机电设备,还需要针对预压、沉降进行检测,保证按照设计图纸进行线路的布置。第三,要对螺栓、螺母等预埋件从外形、尺寸、位置等方面进行检查,保证不出现变形、损坏现象,如出现较大偏差,要进行返工或整改,以保证设备的顺利安装。
2.2完善安装工艺和管理措施
完善设备安装工艺,加强施工管理,也是解决机电设备安装问题的有效途径。
在设备安装施工前,要充分了解机电设备的性能和特点,科学地制定安装工艺。同时,对施工人员加强安装工艺的培训,使其掌握设备的安装要领。
在设备安装过程中,要保证制定的安装工艺得到有效实施,需要进行技术交底,加强旁站监理,做好设备安装的质量把关工作,避免和消除安装中经常出现的问题。
在设备安装期间以及完成后,要对设备安装的效果进行相应的工艺检测和质量检测,重点检查垫铁的布置、支撑强度、回转轴的轴承等部分,特别是在完成后的试运行阶段,更要加强监测力度,保证设备能够正常运转。
2.3按要求采购配备设备
机电设备购置的合理性是保证设备科学安装的重要前提。在采购机电设备时,建设单位要和施工方进行协调,按设计要求落实设备的规格、型号,保证施工时的预留标准和采购的设备相配套。如果确实无法按设计要求购得相应设备,可能会导致安装困难时,需要积极采取措施,通过设计、安装施工和业主三方协商后,再进行相应的变更。另外,所购设备的供货要可靠、及时,要有相关的质量认证。
3.结语
总之,机电设备的安装是涉及多工种和多工序的复杂过程,在安装施工时,只有本着优质、安全、可靠的原则,按照设计、施工的规范,及时分析和预测出安装时可能出现的问题,并采取有效的措施减少和避免安装中的问题,才能提高安装工程的施工质量,保证机电设备的运行可靠性和效率,延长设备的使用寿命。 [科]
【参考文献】
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关键词机电;安装;调试;设备;故障;对策;维护;
Abstract: With the development and progress of society, the emphasis on mechanical and electrical equipment installation and commissioning of great significance in real life. This paper describes the mechanical and electrical equipment installation and debugging Common Problems and Countermeasures.
Keywords mechanical and electrical; installation; debugging; equipment; failure; responses; maintenance;
中图分类号:G267文献标识码:A 文章编号:
引言
在工程机电设备安装施工完成之后,通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下, 按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转, 与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量, 验证设备连续工作的可能性,对设备性能作一检测,并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较, 对设备工程的质量作出评价。
1、电动机发生故障的原因分析
电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类。
1 . 1 故障外因
(1)电源电压过高或过低;(2)起动和控制设备出现缺陷;(3)电动机过载;(4)馈电导线断线, 包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线; ( 5 ) 周围环境温度过高, 有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其他腐蚀性气体。
1 . 2 故障内因
(1)机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂, 支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象) ,引起电动机过电流发热, 甚至造成电动机卡住不转,使电动机温度急剧上升,绕组烧毁。(2)旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。(3)绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等。
2、电动机起动失败的原因分析与对策
以典型电路, 即其一次回路的短路保护是使用断路器QF(或熔断器) ,控制电器接触器K,热继电器FT 作过载保护(有时FT 接在电流互感器二次侧回路中)为例,来介绍电动机起动失败的舆常现象, 并分析其起动失败的原因及采取的对策。
2 . 1 电动机的控制与保护
2.1.1 电动机一起动立即跳闸,即瞬时跳闸
断路器QF 瞬动跳闸,会使人怀疑是否发生了短路故障, 一般而言, 设备安装完毕, 在有关的开关柜内先将导电物等清除干净,再作绝缘耐压试验,各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少,而且凡发生短路故障均有迹象可查,或有火花, 或有焦烟气味, 同时兼有异常声音, 事后再作绝缘试验, 能发现绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好, 但断路器仍然发生瞬动跳闸, 此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。
2.1.2 降压起动失败跳闸
降压起动失败跳闸有两种情况, 两种情况成因是不同的。
(1)在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压不足造成的, 此时从监测到电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是: 一方面可能是变电所至配电室供电线路过长, 另一方面可能是降压电抗184(或电阻)值偏大,致使电动机端电压过低,起动转矩不足以克服负荷转矩,电动机如堵转一般,电流始终不衰减,热保护到时动作跳闸, 起动失败。
(2)降压过程是成功的,在投切至全电压运行时跳闸在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中,有一供电间隙(如Y —Δ起动),此时因电动机内有乘磁,它的电磁场的情况与停机是不同的,有自己的极性方向,类似发电机。当合至电网时由于相位不一致,有时会造成大的冲击,其电流甚至会超过会电压起动的情况,出现意料不到的断路器过流动作,或接触器失压跳闸。这种状况往往是有时起动能成功, 有时起动要失败,有很大的偶然性。成功的原因是两个相位接近或完全相同,相位差就很小,二次起运;中击电流很小,起动便能成功。这种情况,100kw 以上的电动机发生的较多, 因为其乘磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压, 用短路电抗来达到全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙, 就不会产生上述情况。
2 . 2 电动机常见故障及排除方法
异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障,一般比较容易观察与发现:电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同,往往可能出现同一故障有不同外观现象,或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。
3、电动机运行中的监视与维护
电动机在运行时,要通过听、看、闻等及时监视电动机,当电动机出现不正常现象时能及时切断电源,排除故障。具体项目如下:
3.1 听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、平均、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时,应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味电动机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高,形成电动机负载增大,出现超负荷运行,就会烧毁电动机。因此,电动机在运行中,尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。噪声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆,必须随时发现开查明原因而排除。
3.2 通过多种渠道经常检查。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象,都必须更新轴承后方可再行作业。注意电动机在运行中是否发出焦臭味,如有,说明电动机温度过高,应立即停机检查原因。
3.3 保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上,更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机,清洁内部,更换油等。电动机在运行中,进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸入电机内部,形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匣间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。所以,要保证电动机有足够的绝缘电阻,以及良好的通风冷却环境,才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作。
3.4 要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。
3.5 对绕线式电动机,要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大,如火花过大。要及时做好清洁工作,并进行检修。
3.6 保持电动机在额定电流下工作电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流便急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此,电动机在运行中,要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠:连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等,若发现有滞卡现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。
3.7 检查电动机三相电流是否平衡,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。
结束语
随着科学技术不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,还需要我们在实际工作中不断积累经验,判断电动机及控制设备存在的问题,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证电动机及传动设备的正常运行。
参考文献
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篇8
本文主要介绍了我国在输变电设备在线监测、带电检测技术方面的发展情况,为这两方面工作的优化改善提供参考。
【关键词】输变电设备 在线监测 带电检测
在全世界范围内对于输变电设备在线监测及带电检测技术的研究已经持续了近40年。因为当前电气设备的种类和结构作用不尽相同,相应的检测手段和检测重点也就有所差异。就当前我国的检测水平来说,比较成熟的技术包括变压器、GIS及罐式断路器等设备局部放电监测、变压器油色谱分析、电容性设备电容量及介损带电测试、氧化锌避雷器泄漏电流监测、红外测温、紫外检测等。
1 变压器在线监测
变压器是整个电力系统中的核心部分,所以变压器的稳定运行是对整个系统功能发挥、实现经济效益的重要前提。对于变压器在线监测主要是针对以下几个指标:变压油中气体的成分和含量、局部放电强度和位置的确定、绕组发生的形状改变、铁芯接地电流监测及振动频谱。
1.1 变压油中气体的成分和含量的检测
对于变压器当中变压油内溶解的气体成分和含量的检测,能够很好的反应出变压器的潜在隐患,尤其是对过热性、电弧性和绝缘破坏性的问题提供很好的依据。
当前对于变压油中气体的成分和含量的检测技术仪器中较为成熟的是美国Serveron公司研制的T8检测仪,该仪器既能够对溶解在变压油中的各类气体进行检测,同时对油中的水分和温度加以检测,获得到的数据经过分析便可以对系统的故障进行判断。在我国国内,由宁波制造出来的MGA2000变压器色谱在线监测系统也已经投入到了1 000 kV荆门变、750 kV输变电示范工程当中;由河南研制出来的3000型在线监测色谱仪,已经能够将变压油中所有的组成成分进行精确分析。
1.2 局部放电强度和位置监测
局部放电是一种常见的变压器故障。在我国高压变压器发生的故障当中,一半以上都是由于产生了绕线间的短路,这都是由局部放电引起的。由于变压器的内部构造和绝缘部件比较复杂,如果最初的设计方案存在纰漏,就会使变压器内部出现局域性的高场强,在硬件加工过程中也同样会带入气泡,变压油发生裂解、变压器内部的震动和趋于高温都会形成气泡,最终造成局部放电情况的出现,进而使绝缘部分受到损毁。
当前对于变压器局部放电的检测包括方法:脉冲电流法、射频检测法、放电能量检测法、声测法、超高频法。几种方法当中射频检测法和超高频法具有较好的检测稳定性和准确度,同时不受外界环境因素的干扰,同时随着对信号数据采集技术的发展,这两种检测手段也收受到了越来越广泛的应用。
1.3 对绕组形变的监测
在变压器当中由于绕组形变引起的故障也非常多,因此电力部门对于这一项目的检测也逐渐重视起来。我国对于绕组形变检测的最常用两种方法包括频率响应分析法和低压脉冲法。
将待测量范围频段区分开能够很大程度的提升FRA诊断准确率,特征参数选定为所有波段内的标准差。LVI要比FRA对非实验绕组形变带来的影响程度小,同时出现故障时也能较为容易的找到故障点所在位置,但相同情况下两次间隔较长的试验结果出入会较大,即LVI的重复性较差。
在变压器中绕组的体积和所处位置会直接影响到其内部阻抗及相应的电感分量,所以研究人员也越来越重视以在线监测电抗的手段来推断绕组的状态,这种方法相比于之前的方法有了更好的重复性和稳定性,但又因为只能通过一个参量来体现,绕组产生不明显形变时,从单一参量上不能显著的体现出来。
1.4 铁芯接地电流的监测
为了保证变压器稳定工作,为了避免铁芯上产生对地电压以及产生热量造成的故障,就必须使铁芯接地。而铁芯接地电流是用来体现变压器内铁芯发生故障的表征量,对于铁芯接地电流一般采用穿心电流传感器进行数据的测量
1.5 变压器振动频谱在线监测
变压器的振动变化能够间接体现出其内部一些部件的物理性故障。在上个世纪的八十年代,一些发达国家就开始通过对油箱振动的监测来确定未工作状态下变压器绕组以及铁芯的状态,通过试验可以得出,绕组和铁芯存在物理学故障的变压器发生的振动和不存在故障的振动有很大的区别。
国际上对于变压器振动频的监测方面的研究已经进行了20多年,目前我国国内也只有为数不多的几家高校和科研机构从事该项技术的研究
2 电容型设备在线监测技术
电容型设备主要包括电力电容器、电容式套管、高压电流互感器、高压电压互感器及电容式电压互感器等。一所变电站里的设备有近一半都属于电容性,这些设备的绝缘工作也直接影响全站工作的稳定运行。对于电容性设备的监测也在全部监测设备工作当中占有很大比重,当前对于电容设备监测主要从泄漏电流、电容量和介质损耗三个方面。
2.1 泄漏电流和电容量的测量
对于泄漏电流通常是在末屏上获得,因为会受到较强电场的影响,所以对于传感器的抗干扰性和工作的稳定性都有很高的要求,通常选用性质较为稳定的坡莫合金,利用金属外壳和多路线缆来屏蔽掉环境中的磁场干扰。如今更多的时候是直接将采集到的信号加以处理,泄漏电流和采集的母线电压换算而得最终的电容量。
2.2 介质损耗的测量
设备当中的绝缘部分因潮湿产生的变质,能够利用介质损耗的测量体现出来。对于这方面的研究已经进行了较长的时间,最早的监测方式是利用介损电桥原理,利用高压标准电容C和R3等实地测试,这种方式比较容易因电场的干扰而产生较大的误差;后来又利用到单片机进行测量,但又被证明该方法也会因网谐波和元件零漂影响造成测量的不稳定性。目前对介质损耗测量较为常用的方法是谐波分析法,是利用比较电压和电流的基波相位变化来得到介质损耗的量。
3 金属氧化物避雷器在线监测技术
金属氧化物避雷器电阻片会因为所处环境的影响发生老化和失效,因为存在着导致变电站母线短路的潜在隐患,所以这一部分的监测工作也十分重要,通常我们有如下的几种方法:总泄漏电流法、阻性电流三次谐波法、基波法和常规补偿法等。其中补偿法测量阻性泄漏电流是目前较为常用的方法。
4 断路器和GIS设备在线监测技术
断路器和GIS设备是系统的闸门,其性能的优劣会直接关系到整个系统的运行安全。这部分监测工作的内容要根据断路器的种类而确定,其中相对主要的几项测量项目为:机械动作特性、灭弧室电寿命和SF气体监测等。
4.1 机械动作特性监测
对于机械动作特性的监测要利用到不同种类的传感器,对于连杆和触头部分振动的监测要利用到加速度传感器;对于电流波形的监测要利用到电流传感器;对于断路器工作中的行程监测要利用到位移传感器。
4.2 灭弧室电寿命监测
灭弧室电寿命的监测通过电流接通和断开的积累,来推测灭弧室烧蚀程度。
4.3 SF6断路器和GIS设备SF6气体监测
对于SF6气体的监测是利用压力和湿度传感器来对泄露气体的数量和湿度进行监测。
4.4 GIS设备振动及局部放电监测
对于GIS设备振动监测要利用到超声波传感器,对局部放电监测利用到电磁传感器,能够很及时的发现其中产生的局部放电。
5 交联聚乙烯电缆在线监测技术
对于交联聚乙烯电缆在线监测技术国际上比较先进的日本,我国在这方面还处在一个以日本技术为核心的参照进行阶段,国内多数的监测还是直接利用日本的技术和设备才能实现,几种主要方法包括直流法、局部放电法、介损法、低频成份法等。
6 输电线路在线监测技术
对书店线路的监测主要在于线路和所处的工作环境相适应的能力上,主要的监测项目包括雷电定位系统、微气象监测系统、输电线路覆冰在线监测、微风振动监测、导线舞动监测、风偏在线监测、导线温度监测、绝缘子污秽度监测及杆塔倾斜监测等。
7 总结
结合目前输变电设备在线监测及带电检测技术现有状态和未来趋势,总结起来说,就是监测工作以绝缘状态量为作为重点和出发点,向机械量和化学量的监测上转变和发展。除此之外,在线监测技术的发展还有另外一个趋向,就是以网络作为媒介,将不同种类的动态监测量和非动态检测量结合起来,进而更加全面和准确的分析设备的运行状态,并为之提供可靠的评价依据。
参考文献
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[3]朱光伟,张彼德.电力变压器振动监测研究现状与发展方向[J].变压器,2009,46(02):23-24.
作者简介
张军伟(1986-),男。大学本科学历。现为国核电力规划设计研究院工程师。主要研究方向为输电线路。
高平平(1990-),男。大学本科学历。现为国核电力规划设计研究院助理工程师。主要研究方向为输电线路。
篇9
关键词:电力设备;检修;措施;
1 电力检修技术的发展过程
在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修发展到19世纪产业革命的预防性检修。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修,或称计划检修;另一种是以可靠性为中心的检修。
2 电力状态检修的概念
状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策;状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。
就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断,还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。
在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。
3 电力状态检修的优点
随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡状态检修与其他检修方式相比具有以下优点:
3.1开展状态检修是经济发展的迫切要求
对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。
3.2开展状态检修更具先进性和科学性定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响,“越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。
3.3开展状态检修的可行性已经具备
随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。
3.4由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。
4二次设备的状态监测
4.1二次设备的状态监测内容
状态检修的基础是设备状态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、信号系统,包括直流电源操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统,包括硬件逻辑判断回路和软件功能;通信系统;屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如:TA的特性曲线等因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
4.2对二次设备的状态监测方法
随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O接口A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动测试每一台设备和部件然而,对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。一方面应从设备管理环节入手,如设备的验收管理、离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。如TA、TA的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
4.3逐步推行二次设备状态检修的几项重点工作
要推行状态检修,其难度和风险是客观存在的,如资金投入、对新检修方式的适应等。因此,电力企业推行状态检修要重点做好以下几个方面的工作:
(1)寻求支持并加大投入。由于维护范围涉及电网,作为检修主体的检修单位缺乏实行状态检修的决策权,特别需要求得主管单位的认同和支持,形成在“实行状态检修是必由之路”这一观点上的共识,共同努力,才能使状态检修步入正轨,取得实效。其次,主管单位应对状态检修的推行加大前期投入,保证逐步投入,提供必要的资金支撑,否则作为检修单位要求实行状态检修也只能是有心无力。
(2)加强领导和指导。公司必须成立相应的状态检修工作领导小组,由有关领导牵头,有关部门负责人和技术专家、专业骨干组成。领导小组负责策划、组织、协调并指导整个状态检修工作;确定检修制度改革的策略、思路和较为具体的实施方案;组织有关人员编写、制定状态检修的有关规章制度;重点明确推行状态检修工作的步骤,以及各个阶段的重点、实施状态检修的设备对象。对用于开展检修制度改革的人力、物力、财力资源,也要统一由领导小组进行权衡、协调和安排,保证产出效果。
(3)强化常规检测手段。计划检修条件下的常规检测已在掌握设备状态方面积累了一定的经验它是推行状态检修的有效基础,特别是在检修制度改革的初期能起到较好的衔接和推动作用。为了适应推行状态检修则必须强化常规检测。所谓“强化”,就是要根据设备的原始状态、运行环境、历年状态变化趋势等因素,确定更为合理的测试周期,把在系统中处于重要地位的设备和设备的薄弱环节列为被测试的重点,列出能有效反映设备主要异常状态的重点测试项目,从改善测试环境条件、测试仪器功能、测试方法、测试人员素质等方面努力提高测试数据的可信度,在对各种测试数据进行科学的、综合分析的基础上对设备状态作出评估。
(4)抓好在线监测技术的开发应用。在线监测是推行状态检修的关键技术支撑,由于它能在运行状态下连续进行测试,因而能及时、有效地发现设备的早期缺陷,并据此确定检修时机。由于在线监测技术自身的难度所决定,在线监测技术的商品化、实用化进程较为缓慢,因此,在线监测技术的开发应用应采取“适当引进、加快开发”的原则。一方面引进比较成熟的在线监测或离线检测技术与装置;一方面与大专院校、科研院所联合进行技术开发。把开发的重点放在重大设备的关键项目上,待条件成熟后再开发多功能的在线监测系统。要指出的是,应加强与变电站新投入设备的设计、制造、运行等单位的紧密合作,考虑设备投入使用后与监测装置的统一配合,加快在线监测技术的实用化进程。
5 二次设备状态检修需考虑的问题
5.1二次设备的电磁抗干扰监测问题
由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用,电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查;微机保护装置附近使用移动通信设备的管理等。
5.2二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
5.3二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS),对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享,这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现设备状态检修,需要完善设备管理信息系统(MIS)。
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[关键词]电子设备;电磁兼容;解决策略
中图分类号:U264 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)44-0387-02
0 引言
所谓的电磁兼容技术是指电子设备所具有的在电磁环境中仍能完成预定的功能而不在该环境中受到无法容忍的干扰的能力,而针对电磁兼容的研究则在于寻找到干扰源并对其进行削弱。屏蔽在理论上讲是一种接近完美的干扰抑制手段,在现阶段的设计过程中,往往将屏蔽技术作为独立的一种EMC解决方案,这种方案可以适用于任何场合、任何时间,能够降低其对于EMI滤波器的相应要求,当需要选用被滤器进行传导抑制和发射干扰时,因滤波器的壳体连接到的接地系统具有较低的电感,能够对滤波器的输出和输入造成隔离,也就对射频能量通过的过程进行了组织。接下来笔者将进行深入分析。
1 电磁干扰的类别
如果将电磁干扰根据干扰源来进行分类,可以分为内部干扰和外部干扰。而外部干扰又包括人为干扰和自然干扰两类。由于各种形式和类型的电磁干扰是对电子设备的电磁兼容性造成影响的主要因素,所以对电磁干扰的研究是进行电磁兼容性设计过程中的重要内容。
1.1 内部干扰
内部干扰指的是电子设备内部的各个元部件之间相互的干扰作用,主要包括:(1)电源因线路的绝缘电阻和分布电容出现漏电现象而造成的干扰,这种干扰与工作的频率有关系;(2)信号通过电源、地线以及传输导线的阻抗彼此耦合,或者因导线的互感产生干扰;(3)系统或设备内部某些元部件发热,对元部件本身或其他元部件造成稳定性上的干扰;(4)高电压部件或大功率部件产生了电场、磁场,并通过耦合对其他部件造成的干扰和影响。
1.2 外部干扰
外部干扰指的是系统或电子设备之外的因素对设备、线路或者系统造成的干扰,主要包括:(1)外部的电源或者高电压因绝缘漏电而对电子设备、线路、系统所造成的干扰;(2)外部的大功率设备在空间中产生的磁场较强,并凭借互感耦合对电子设备、线路、系统造成的干扰;(3)空间内的电磁波对电子系统或线路造成的干扰;(4)因工作环境内的温度不稳定造成的电子设备、线路或者系统内部元部件的参数发生改变,进而造成干扰;(5)因工业电网的供电设备以及电网电压在通过电源变压器的过程中出现的干扰。
2 电磁干扰的传播途径
电磁干扰的主要传播途径有两种:空间干扰和传导干扰,而空间干扰可分为感应干扰和辐射耦合干扰两类。详见图1。
由于只有同时存在传输的干扰能量和用以传输的通道或途径,电磁干扰才能够发生,一般情况下电磁干扰的传输有传导传输和空间传输两种方式。所以,从受到干扰的敏感器来说,干扰耦合有空间辐射耦合和传导耦合两类。
传导传输的前提是在敏感器和干扰源之间存在的完整电路连接,干扰信号沿着该电路传递至敏感器,才能产生干扰。这个干扰电路通常能够包括导线、设备导电构件、公共阻抗、供电电源、电感、电阻、电容、接地平板、互感元件等等。
辐射传输主要是以电磁波的形式通过介质进行传播,造成干扰的能量依照电磁场规律向附近空间进行发射。常见辐射耦合主要有以下几种:(1)甲天线所发射的电磁波在意外情况下被乙天线接受,这就是天线对天线的耦合;(2)空间中的电磁场通过导线感应发生耦合,即场对场的耦合;(3)平行导线间高频信号发生感应,也就是线与线的感应耦合。
在实际的生产建设过程中,设备之间的干扰通常涵盖有多种方式的耦合。由于多方式的耦合均同时存在,并发生了耦合的反复较差和干扰的共同产生,这也就使电磁干扰更加难以控制。
3 电磁兼容的解决策略
3.1 接地
所谓的接地是指,整个电路系统之中所有的单元电路都得以通过机壳与大地链接,这也就为整个系统提供了一个公共参考零电位,从而保证电路系统的稳定工作。
接地可以有效地防止外界电磁场所施加的干扰。机壳接地能够使因静电感应而在机壳上累计的大量电荷向大地泄放,不然因这些电荷所形成的高压有可能会导致设备内发生火花放电,进而对设备造成干扰或损坏。此外,对电路屏蔽体来说,如果接地选择较为合适,也能同时起到良好的屏蔽作用。
而在发生了直接雷电电磁感应时,接地能有效避免电子设备的损坏,在出现工频交流电源输入电压因为绝缘不良等原因与机壳直接相通时,能够有效避免触电事故的发生,从而最大程度保障操作人员的生命财产安全。
此外,接地还能够有效地抑制噪声干扰,这可以简单地理解成一个等电位面或者等电位点,是系统或者电路的基准点位(但不一定是大地电位)。要想避免雷击造成的损害,保护工作人员的生命财产安全,机房内的金属结构和电子设备的机壳都必须与大地连接,并且将接地电阻值控制在规定值以下。
电路的接地一般有三种类型:(1)单点接地;(2)多点接地;(3)混合接地。单点接地是指在一个线路内只有一个点被指定为接地的参考点,而其他需要接地的点都与这一个点直接连接。多点接地是指系统中的接地点都与距其最近的接地平面直接连接,从而实现接地引线长度的缩短。这里的接地平面可以指设备底板,也可以指贯通系统的地导线,如果系统较大,还可以指设备结构框架。混合接地则只需要将高频接地点通过接地平面或旁路电容连接起来,但同时也要注意避免引线电感和旁路电容所构成的谐振。
3.2 屏蔽
屏蔽的概念是:能够对磁场、电场以及电磁波从一个空间区域到另一个空间区域的辐射和感应进行控制的两个区域之间的金属隔离,具体来说,就是通过屏蔽体将电路、电缆、元部、组合件乃至整个系统中的干扰源都包围起来,以防干扰电磁场的扩散;通过屏蔽体将设备、接收电路乃至系统包围起来,避免其受外界电场和磁场的影响。
由于屏蔽体对导体、元部件、电路、电缆或系统等产生的外部干扰电磁波和内部电磁波都能起到吸收、反射和低效能量的作用,因此其具有较强的干扰减弱能力。
3.3 PCB的电磁兼容性设计
(1)尽可能减少回路有效面积
传导干扰可以分为共模干扰和差模干扰两类。图2较为形象地说明了回路电流引发传导干扰的原理。图中有若干回路电流,我们可以将每一个回路都视作是变压器中线圈的初级、次级,或者单纯视为一个感应线圈,一旦电流流过某个特定回路,就会在另一个回路中引发感应电动势,进而造成干扰。所以,降低干扰最有效的途径就是尽可能减少回路的有效面积。
(2)选用阻抗匹配和双线传输
一旦导线长度大于或等于波长的1/4,就一定要考虑传输信号线路的阻抗匹配,如果传输线不匹配,就会产生驻波,对附近的电路造成相当强的辐射干扰。两根临近导线中的电流方向相反且电流大小相等时,其产生的磁场可以相互抵消。对干扰较为严重或较易受到干扰的电路来说,尽可能选用双线进行信号传输,而不要借助公共地来传递信号,公共地中的电流越小,所造成的干扰也就越小。
4 结语
作为一类复杂的系统工程,同样的电磁兼容设计与防护在不同的环境之中会产生差别极大的效果。这也就需要我们在不同的系统中进行工作时,灵活结合实际情况,在实践中不断对原理进行摸索和总结,进而寻找到解决电磁兼容问题的最佳策略。
参考文献
[1] 王连坡.电子设备电磁兼容性设计[J].舰船电子工程,2011,31(1):160-162,166.