南理工-電氣設(shè)備故障診斷課程-第1章緒論

電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)單梁南京理工大學(xué)自動化學(xué)院電氣工程系1

單梁辦公室電話：84315147辦公室地點(diǎn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓338E-mail：shanliang@課件下載郵箱：shanliangnjust@163.comKey:sl100823課程任務(wù)和性質(zhì)☆

本課程為電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課程?！?/p>

基礎(chǔ)課程：電路、模電、電力電子技術(shù)☆

課程任務(wù)：以電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和應(yīng)用為目標(biāo)，介紹各類電氣設(shè)備故障的診斷方法。

《電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)》.張建文.北京：中國水利水電出版社，2006.《電氣絕緣在線檢測技術(shù)》.嚴(yán)璋.北京：高等教育出版社，1998.《電氣設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)》.朱德恒.北京：中國電力出版社，2009.4參考書目5☆

考查形式：平時40％考試（開卷）60％1、緒論2、電氣絕緣基礎(chǔ)理論3、電力設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)4、電氣設(shè)備在線檢測與故障診斷5、紅外紫外及激光成像技術(shù)的應(yīng)用6、故障診斷新理論新方法7、籠型異步電機(jī)故障的信息融合診斷方法6主要內(nèi)容及安排1.1、故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及作用1.2、故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展簡況1.3、故障診斷技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展趨勢1.4、電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)71、緒論1緒論第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用故障診斷：根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息查找故障源,并確定相應(yīng)決策的一門綜合性的新興科學(xué)。功能：能實(shí)現(xiàn)設(shè)備在帶負(fù)載、不停機(jī)的情況下，通過使用先進(jìn)的技術(shù)手段，對設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和分析，判斷設(shè)備是否存在異?；蚬收?、故障的部位和原因以及故障的劣化趨勢等，以確定合理的檢修時間和方案。8電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電廠電力網(wǎng)用戶系統(tǒng)瞬間改變發(fā)電、輸電和用電過程構(gòu)成了不可分割的整體，任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障都有可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。

第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動作失靈導(dǎo)致的美國紐約大停電，造成近30億美元經(jīng)濟(jì)損失，50多萬人被困在地下和地鐵的車廂里。1989年3月6日太陽出現(xiàn)過一次強(qiáng)度達(dá)的X15級耀斑，伴隨產(chǎn)生的太陽風(fēng)暴導(dǎo)致加拿大電力輸送中斷，600萬人斷電9小時之久，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億美元。第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用美國舊金山1998年2月8日，太平洋天然氣電力公司(PGE)變電站發(fā)生停電事故，所有從圣馬特歐變電站至舊金山的5條115kV輸電線全部跳開，舊金山地區(qū)2個發(fā)電廠解列，456000多個用戶停電。舊金山大停電第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用巴西大停電巴西圣保羅

1999年，由于閃電擊中圣保羅的一個變電站，變壓器跳閘導(dǎo)致電網(wǎng)解列，引起巴西南部地區(qū)停電長達(dá)4小時之久。停電波及巴西27個州的11個州，停電地區(qū)是巴西人口和工商業(yè)最密集的地區(qū)，直接影響1.7億人的正常工作與生活，經(jīng)濟(jì)損失非常嚴(yán)重。由于停電發(fā)生在午間交通高峰時間，交通燈熄滅，引起嚴(yán)重交通堵塞。

第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用

美國紐約2002年3月位于曼哈頓東區(qū)的愛迪生聯(lián)合電廠突然失火，并引燃了用于發(fā)電的燃油。這起事故造成紐約第14大街以南的6.3萬戶居民住宅停電，附近的格林尼治和索霍等地區(qū)也受到影響。居住在世貿(mào)中心遺址附近的居民又一次感受到了“９·１１”時的恐怖氣氛。駕車者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行駛，高大建筑內(nèi)的人們在漆黑的樓道里摸索著前行，耳邊不時傳來陣陣警笛聲。

紐約大停電（II）第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用菲律賓主島呂宋島2002年5月21日由于海底電纜損壞，引發(fā)大面積停電事故，全國人口一半以上受到影響。首都馬尼拉和廣泛地區(qū)四千多萬人沒有電力供應(yīng)。

這次停電對菲律賓的商業(yè)運(yùn)作造成重大打擊。受停電影響，鐵路系統(tǒng)停頓，數(shù)以千計(jì)的乘客被困車廂內(nèi)；菲律賓股票市場也被迫中斷交易。

菲律賓大停電第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用加州大停電

美國加州2002年1月以及3月連續(xù)兩次發(fā)生全州停電事故。為防止整個系統(tǒng)癱瘓，加州實(shí)行了二戰(zhàn)后的首次燈火管制，以避免對電力設(shè)備造成損害，引發(fā)更大面積的不能控制的斷電事故。電力官員稱用電高峰再次對該州設(shè)備嚴(yán)重老化的電力系統(tǒng)帶來完全癱瘓的威脅，加州已宣布進(jìn)入3級緊急狀態(tài)。

Cisco、IBM和Intel等公司擔(dān)心加州能源危機(jī)惡化，正考慮撤離硅谷。加州議會曾擬定一項(xiàng)4億美元的電力拯救計(jì)劃。第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用

希臘北部地區(qū)2002年6月12日下午由于氣溫過高，希臘北部最大城市薩洛尼卡附近一座變電站內(nèi)的變壓器突然發(fā)生爆炸，造成包括該市在內(nèi)的大部分希臘北部地區(qū)供電中斷。發(fā)生長達(dá)一個多小時的嚴(yán)重停電事故，造成許多城市交通癱瘓，通訊系統(tǒng)無法正常工作。

瑞典首都斯德哥爾摩于2002年3月11日開始，由于地下隧道的輸電電纜被燒毀，連續(xù)兩天發(fā)生大面積停電事件，造成許多工廠停產(chǎn)，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?。英國南部萊斯特郡5月11日發(fā)生大面積停電。2萬多戶家庭連續(xù)幾天生活在黑暗中。附近的肯特郡、薩塞克斯郡和薩里郡的3.1萬戶家庭的斷電現(xiàn)象則持續(xù)了更長一段時間。

第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用

在我國，近20年來各大電網(wǎng)中規(guī)模較大的停電事故約有140余起，每次損失數(shù)以億計(jì)。近幾年事故次數(shù)雖有所下降。但其規(guī)模和造成的損失卻大幅度擴(kuò)大和上升。隨著全國電網(wǎng)的形成，電力系統(tǒng)重大事故也更將危及到我國國家安全。第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用臺灣1999年7月29日全島發(fā)生五十年來最大的一起停電事故，南北兩條超高壓輸電線路損壞，進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)，造成臺中電廠、通霄電廠、林口電廠、協(xié)和電廠、深澳電廠以及核能一、二、三廠全部跳閘，總跳機(jī)電量高達(dá)1000萬千瓦，全臺灣停電用戶高達(dá)900萬戶。包括機(jī)場、醫(yī)院、科學(xué)園等敏感地區(qū)，都一度陷入停電狀態(tài)。直接經(jīng)濟(jì)損失在150億新臺幣以上。新竹科學(xué)園的26座晶片廠生產(chǎn)線因此停頓1至2天，每座晶片廠的損失估計(jì)超過5000萬元，由于適逢月底出貨高峰，總計(jì)這次大停電造成新竹科園區(qū)的損失約新臺幣100億元以上。臺灣大停電第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用

遼沈地區(qū)2001年2月22日遭遇最嚴(yán)重大面積停電事故，沈陽市區(qū)停電面積已經(jīng)超過70%。遼沈停電事故是從高壓輸電線路的燃弧放電開始的。遼沈?yàn)槲覈毓I(yè)區(qū)，含鹽的空氣污染物附著在絕緣瓷瓶上，大霧濕氣使瓷瓶絕緣能力降低，電流沿著瓷瓶表面爬升，出現(xiàn)閃烙放電現(xiàn)象。遼沈停電事故中，幾乎所有的高壓輸電線路都“火冒三丈”，停電事故最厲害的就是工業(yè)集中、污染嚴(yán)重的鐵西區(qū)，該區(qū)全部停止了電力供應(yīng)，損失巨大。遼沈大停電第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用停電原因城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

管理不善設(shè)備故障

檢修

電源不足

外部因素氣象影響

上海0.06

2.12

45.31

39.17

0.00

10.78

2.56

太原1.63

3.04

16.76

64.710.53

10.31

3.02

長春0.40

1.82

14.66

69.26

0.00

8.02

5.84杭州2.97

4.82

18.44

67.18

0.00

5.34

1.25

廣州0.00

19.4528.6950.96

0.00

0.00

0.90

西寧0.04

3.78

49.50

29.19

0.00

17.490.00(%)第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用視頻1視頻2

1981～1990年間，我國主要電網(wǎng)有近1/3的電網(wǎng)事故的直接起因是設(shè)備故障損壞所造成的，而在“八五”期間，由設(shè)備故障直接引發(fā)的電網(wǎng)事故占事故總量的26.3%，可見提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵?，F(xiàn)代電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣的可靠性。

第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用2122第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用長期以來，由于人們無法準(zhǔn)確掌握設(shè)備運(yùn)行情況，因而不能預(yù)知事故的發(fā)生，所以不得不采取兩種維修對策：1）等設(shè)備壞了再維修，稱為事后維修這種辦法的問題是經(jīng)濟(jì)損失很大。因?yàn)榈仍O(shè)備運(yùn)行到破壞為止，往往需要昂貴的維修費(fèi)用；災(zāi)難性的損壞需要更換設(shè)備，還可能造成人員傷亡。2）定期檢修設(shè)備，稱為預(yù)防維修有一定的計(jì)劃性和預(yù)防性，但其缺點(diǎn)是如無故障，則經(jīng)濟(jì)消耗較大。

因此合理的維修應(yīng)是預(yù)知性維修。即在設(shè)備故障出現(xiàn)的早期就監(jiān)測隱患，提早預(yù)報，以便適時、合理地采取措施。故障在線診斷技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。23第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用

故障診斷的作用主要有：1）早期預(yù)報，防止事故發(fā)生；2）預(yù)知性維修，提高設(shè)備管理水平；3）方便檢修，縮短了維修時間，提高設(shè)備利用率；4）對提高設(shè)備地設(shè)計(jì)制造水平，改善產(chǎn)品質(zhì)量有指導(dǎo)意義。作用：減少了事故停機(jī)損失；提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)效益；降低了維修費(fèi)用。其優(yōu)越性已為越來越多的所共識，進(jìn)而得到重視。

24第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用可靠性：指設(shè)備在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。

可靠性定義的三要素：規(guī)定的條件、規(guī)定的時間、規(guī)定的功能。25第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用規(guī)定時間：系統(tǒng)的可靠性與規(guī)定的時間也密切相關(guān)。系統(tǒng)的可靠性將隨時間的推移而降低。規(guī)定功能：規(guī)定的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的可靠性越低。條件：環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、加速度等。功能：預(yù)定性能和指標(biāo)?？煽啃砸?guī)定條件：系統(tǒng)的可靠性與規(guī)定的條件關(guān)系密切，同一系統(tǒng)在不同的運(yùn)行條件下的可靠性完全不同。第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用26串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性設(shè)不可維修系統(tǒng)S由n個獨(dú)立子系統(tǒng)串聯(lián)組成。任何一個子系統(tǒng)失效都會引起系統(tǒng)S的失效，那么系統(tǒng)S的壽命T為：T＝min(T1,T2,…,Tn)串聯(lián)系統(tǒng)概念圖27串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性串聯(lián)系統(tǒng)S的可靠度為：串聯(lián)系統(tǒng)S的失效率為：表明：串聯(lián)系統(tǒng)的失效率等于所有子系統(tǒng)失效率的總和。28并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性設(shè)系統(tǒng)S由n個獨(dú)立子系統(tǒng)并聯(lián)組成。并聯(lián)系統(tǒng)概念圖29并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性由n個獨(dú)立子系統(tǒng)并聯(lián)組成，只有所有部件均失效時系統(tǒng)才會失效。因此系統(tǒng)S的壽命T為：T＝max(T1,T2,…,Tn)并聯(lián)系統(tǒng)S的可靠度為：表明：并聯(lián)系統(tǒng)隨著子系統(tǒng)的增加，系統(tǒng)的可靠度將單調(diào)遞增。30“浴盆”曲線：故障率與使用壽命之間的關(guān)系。重新進(jìn)入穩(wěn)定期31第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用“浴盆”曲線統(tǒng)計(jì)表明，多數(shù)不可修復(fù)設(shè)備的故障率與時間的關(guān)系呈浴盆曲線，起始故障率呈下降趨勢，之后保持基本恒定，最后呈上升的趨勢。可靠度與時間關(guān)系第I階段：早期故障期(初期)，反映了設(shè)計(jì)或制造工藝的缺陷；第II階段：偶發(fā)故障期（穩(wěn)定期），故障率較低，且近似為常數(shù)；第III階段：設(shè)備進(jìn)入老化階段（劣化期），故障率呈上升趨勢。32電氣設(shè)備的維修體制：事后維修（breakdownmaintenance）：等到設(shè)備無法正常工作時再進(jìn)行維修預(yù)防維修（preventivemaintenance）：預(yù)先制訂計(jì)劃，定期進(jìn)行檢修和更換

狀態(tài)維修（condition/predictivemaintenance）：根據(jù)設(shè)備狀態(tài)來確定維修工作的內(nèi)容和時間、制定維修方案當(dāng)修則修避免了“過渡維修”和當(dāng)修不修33第一節(jié)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用34第二節(jié)故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展情況20世紀(jì)60年代后期首先在美國出現(xiàn)最初的目的是用于對航天、核能、軍事裝備等進(jìn)行早期異常檢測。

故障診斷技術(shù)是人們在社會生產(chǎn)實(shí)踐中付出了沉重的經(jīng)濟(jì)代價后的產(chǎn)物。35第二節(jié)故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展情況一、國外發(fā)展概況英國、丹麥、瑞典等國也相繼開展了此項(xiàng)工作。日本在許多產(chǎn)業(yè)部門也積極開展這方面的研究和應(yīng)用工作，許多技術(shù)得到了成功的應(yīng)用。

第二節(jié)故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展簡況

1967年，成立美國機(jī)械故障預(yù)防小組（MFPG）。36二、國內(nèi)發(fā)展概況國內(nèi)的研究始于20世紀(jì)70年代末期。1983年，國家在相關(guān)條條例中規(guī)定：“根據(jù)生產(chǎn)需要，逐步采用現(xiàn)代故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，發(fā)展以狀態(tài)維修為基礎(chǔ)的預(yù)防性維修。”

80年代初，國內(nèi)一些大學(xué)等相繼成立了故障診斷研究室。目前，國內(nèi)很多200MW以上的汽輪發(fā)電機(jī)組，都裝有狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛……37第二節(jié)故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展簡況

一、故障診斷技術(shù)的構(gòu)成：故障診斷機(jī)理的研究：（理化原因等）故障診斷信息學(xué)的研究：（數(shù)據(jù)采集與分析）診斷邏輯和數(shù)學(xué)原理方面的研究：（診斷與決策）四項(xiàng)技術(shù)：

檢測技術(shù)(采集信號、參數(shù))

信號處理技術(shù)（提取狀態(tài)信息）識別技術(shù)（分析、判斷）預(yù)測技術(shù)（決策和預(yù)測）38第三節(jié)故障診斷技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展趨勢

二、故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的關(guān)系工況監(jiān)測：

對反映設(shè)備或系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息進(jìn)行全面監(jiān)測和分析，實(shí)時掌握設(shè)備基本工作狀態(tài)。一般所謂的工況監(jiān)測實(shí)際上就是狀態(tài)監(jiān)測。（conditionmonitoring）狀態(tài)監(jiān)測：又稱為簡易診斷，通過監(jiān)測結(jié)果與設(shè)定閾值之間的對比，僅對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)作出正常、異?；蚬收系呐袛啵鴮收系男再|(zhì)、嚴(yán)重程度等不予或無法進(jìn)行更加深入的診斷。39第三節(jié)故障診斷技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展趨勢

三、故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢40第三節(jié)故障診斷技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展趨勢

故障診斷研究仍有一段艱巨的路程要走。目前和今后的主要研究可歸納為：多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)；在線實(shí)時故障檢測算法；混合智能故障診斷技術(shù)；基于因特網(wǎng)的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷技術(shù)；以故障監(jiān)測及分離為核心的容錯控制、監(jiān)控系統(tǒng)和可信性系統(tǒng)研究等。多信息量融合，多層次診斷集成

集成知識庫中的各種診斷知識，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的各種故障數(shù)據(jù)，按照不同的故障情況進(jìn)行綜合分析、判斷，定位故障點(diǎn)。主要對狀態(tài)監(jiān)測所得到的信息進(jìn)行融合，結(jié)合層次診斷模型，按照深淺結(jié)合的推理層次進(jìn)行診斷。它進(jìn)一步把狀態(tài)監(jiān)測中的信號監(jiān)測處理集成到診斷系統(tǒng)中，進(jìn)行在線數(shù)據(jù)處理與在線診斷推理，實(shí)現(xiàn)非實(shí)時診斷到實(shí)時診斷的轉(zhuǎn)變，也實(shí)現(xiàn)信息診斷與智能診斷的統(tǒng)一。41基于集成型智能系統(tǒng)的診斷方法

隨著電機(jī)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜,依靠單一的故障診斷技術(shù)已難滿足復(fù)雜電機(jī)設(shè)備的故障診斷要求,因此上述各種診斷技術(shù)集成起來形成的集成智能診斷系統(tǒng)成為當(dāng)前電機(jī)設(shè)備故障診斷研究的熱點(diǎn)。主要的集成技術(shù)有:基于規(guī)則的專家系統(tǒng)與ANN的結(jié)合,模糊邏輯與ANN的結(jié)合,混沌理論與ANN的結(jié)合,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)的結(jié)合。42基于集成型智能系統(tǒng)的診斷方法

如：專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合能充分利用專家系統(tǒng)的專家經(jīng)驗(yàn)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的非線性映射能力。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是把人類的經(jīng)驗(yàn)和知識進(jìn)行數(shù)字化的模糊處理,把規(guī)則和推理轉(zhuǎn)換成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的映射處理和直接從數(shù)據(jù)樣本中提取經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,然后把這兩種轉(zhuǎn)換結(jié)合起來進(jìn)行智能信息處理的技術(shù)。充分利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)字化知識的特點(diǎn)和模糊邏輯處理結(jié)構(gòu)化知識的特點(diǎn)。43遠(yuǎn)程協(xié)作診斷

基于因特網(wǎng)的設(shè)備故障遠(yuǎn)程協(xié)作診斷:是將設(shè)備診斷技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，用若干臺中心計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，在關(guān)鍵設(shè)備上建立狀態(tài)監(jiān)測點(diǎn)，采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；在技術(shù)力量較強(qiáng)的科研院所建立分析診斷中心，為企業(yè)提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持和保障。44遠(yuǎn)程協(xié)作診斷

應(yīng)重點(diǎn)研究和解決如下幾方面的問題：遠(yuǎn)程信號采集與分析；實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸；基于Ｗｅｂ數(shù)據(jù)庫的開放式診斷專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)；通用標(biāo)準(zhǔn)。45診斷與控制相結(jié)合

把診斷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)一步結(jié)合，達(dá)到集監(jiān)測、診斷、控制、管理于一身。根據(jù)當(dāng)前設(shè)備的健康狀況決定設(shè)備運(yùn)行方式或策略，最終預(yù)知故障，從而防止故障的發(fā)生，是目前診斷技術(shù)的最高目標(biāo)。46第四節(jié)電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)一、電氣設(shè)備：電力系統(tǒng)中承擔(dān)發(fā)電、變電、輸電及用電作用的高壓設(shè)備。如：發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、

電壓互感器、電流互感器、

電容器、高壓套管、避雷器

以及各種電動機(jī)等。47第四節(jié)電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)一、電氣設(shè)備：電力電子系統(tǒng)中是以滿足用電要求為目標(biāo)，以電力半導(dǎo)體器件為核心，通過合理的電路拓?fù)浜涂刂品绞?，采用相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)對電能實(shí)現(xiàn)變換和控制的裝置。481）AC/DC變換器又稱為整流器。交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能。采用自關(guān)斷器件的高頻整流器，能使輸入電流波形正弦化，并且跟蹤輸入電壓，做到功率因數(shù)接近1，正逐步取代相控整流器。2）DC/DC變換器一種直流電能轉(zhuǎn)換為另一種直流電能。PWM控制的DC/DC變換器，稱為直流斬波器，主要用于直流電機(jī)驅(qū)動和開關(guān)電源。新的軟開關(guān)DC/DC變換器顯著減小了功率器件的開關(guān)損耗和電磁干擾噪聲，提高了開關(guān)電源的功率密度，有利于變換器向高效、小型和低噪方向發(fā)展。第四節(jié)電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)一、電氣設(shè)備：電力電子系統(tǒng)中的電氣設(shè)備493）DC/AC變換器逆變器。直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。恒壓恒頻（CVCF）和變壓變頻（VVVF），前者作為穩(wěn)壓電源，后者用于交流電動機(jī)變頻調(diào)速。逆變器以SPWM（sinusoidalpulse-widthmodulation正弦脈寬調(diào)制）控制方式為主。4）AC/AC變換器交流電能轉(zhuǎn)換為另一種規(guī)格的交流電能。輸入輸出頻率相同的稱為交流調(diào)壓器，頻率變化的稱為周波變換器或變頻器。主要用于調(diào)光、調(diào)溫及低速大容量交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。第四節(jié)電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)一、電氣設(shè)備：電力電子系統(tǒng)中的電氣設(shè)備505）靜態(tài)開關(guān)（靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS）又稱為無觸點(diǎn)開關(guān)，是由電力電子器件組成的可控電力開關(guān)，通斷沒有觸點(diǎn)動作，消除了電弧的危害，通斷時間快，自動化程度高。第一路出現(xiàn)故障后STS自動切換到第二路給負(fù)載供電，第二路故障時STS自動切換到第一路給負(fù)載供電。適合用于UPS-UPS，UPS-發(fā)電機(jī)，UPS-市電，市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換。主要由智能控制板、高速可控硅、斷路器構(gòu)成。第四節(jié)電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)一、電氣設(shè)備：電氣設(shè)備一般由電