諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)

-.z二〇一六年一月目錄一.概述4二.技術(shù)原理4三.系統(tǒng)構(gòu)造4四.檢測功能41.檢測*圍42.檢測工程43.檢測位置44.檢測方式4五.產(chǎn)品系列41.LK-8000便攜式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)42.LK-8100便攜式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)43.LK-8000L便攜式諧波法電力電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)44.YG*1-12礦用本安型諧波法設(shè)備故障檢測儀〔LK-8000系列〕45.LK-9000在線式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)4六.技術(shù)特點及優(yōu)勢4七.產(chǎn)品使用效益4八.用戶案例及評價錯誤！未定義書簽。1.用戶案例錯誤！未定義書簽。2.用戶評價錯誤！未定義書簽。九.公司簡介錯誤！未定義書簽。概述電力、鐵路、石油、化工、冶金、礦山、航運等行業(yè)運用大量集成化、智能化高的復(fù)雜系統(tǒng)，其研制、生產(chǎn)，尤其是維護和保障的本錢越來越高。同時，由于組成環(huán)節(jié)和影響因素的增加，發(fā)生故障和功能失效的概率逐漸加大。因此．工程復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷和維護逐漸成為企業(yè)設(shè)備管理者關(guān)注的焦點。從工程復(fù)雜系統(tǒng)可靠性、平安性、經(jīng)濟性考慮．以預(yù)測技術(shù)為核心的故障預(yù)測和安康管理(prognosticsandhealthmanagement—PHM)應(yīng)用技術(shù)得到了充分的重視和開展。PHM包含兩方面的內(nèi)容，即故障預(yù)測(prognostics)和安康管理(healthmanagement)。故障預(yù)測是指根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)在或歷史性能的狀態(tài)，預(yù)測性地診斷部件或系統(tǒng)完成其功能的狀態(tài)(未來的安康狀態(tài))，包括確定部件或者系統(tǒng)的剩余壽命或正常工作的時間長度；安康管理是根據(jù)診斷／預(yù)測信息、可用維修資源和使用要求作出決策的維修活動。PHM代表了一種對工程復(fù)雜系統(tǒng)管理維護概念、策略、方法的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了從基于傳感器的傳統(tǒng)診斷向基于智能系統(tǒng)的預(yù)測管理的轉(zhuǎn)變，從而為工程復(fù)雜系統(tǒng)在準(zhǔn)確的時間，對準(zhǔn)確的部位，進展準(zhǔn)確的維護提供了技術(shù)根底?！爸C波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)〞是公司在引進、優(yōu)化國外尖端技術(shù)根底之上研發(fā)出的基于智能系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)檢測和安康管理〔PHM〕系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在國外專家團隊潛心研究幾十年，跟蹤數(shù)千臺設(shè)備運行狀態(tài)，積累4萬多條檢測數(shù)據(jù)，取得280多個專利的根底上，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)構(gòu)建的智能檢測系統(tǒng)。本系統(tǒng)自問世以來已經(jīng)被國內(nèi)外很多用戶使用，其適用行業(yè)普及電力、冶金、軌道交通、礦山、船舶、汽車、石油、化工、機械制造等領(lǐng)域。技術(shù)原理電氣設(shè)備如:電動機、變壓器、變頻器、發(fā)電機等,在不同工作狀態(tài)和不同的劣化程度下都會產(chǎn)生不同的高次諧波。電氣設(shè)備的各種工作狀態(tài)和劣化情況,與高次諧波都存在直接的對應(yīng)關(guān)系。諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)就是采用諧波法對電氣設(shè)備的安康狀態(tài)進展檢測，通過測量流向電氣設(shè)備的電動機和變換器的電流而形成的相對諧波含量的大小來判斷電動機、變換器劣化度及其原因和位置。這種方法使用戶得以非接觸的方式在線檢測運轉(zhuǎn)中的設(shè)備，從而最大程度上反映載荷狀態(tài)下的各種工作參數(shù)，能夠真實反響設(shè)備系統(tǒng)運行中的電氣狀態(tài)、機械狀態(tài)、負(fù)載狀態(tài)和功率狀態(tài)。系統(tǒng)操作簡單、容易，配合多年積累的專家數(shù)據(jù)庫和功能強大的軟件平臺，使客戶在最短時間內(nèi)自動獲得電力驅(qū)動設(shè)備狀態(tài)可靠的檢測報告。高次諧波，就是其頻率與基波頻率成整數(shù)倍關(guān)系、有規(guī)律性的正弦波。電網(wǎng)中也存在非整數(shù)倍關(guān)系的諧波，稱為非諧波也叫分?jǐn)?shù)諧波，是無規(guī)則性的。電氣設(shè)備有異常和劣化，就會有高次諧波發(fā)生。這種高次諧波可以利用傳感器進展采集，在經(jīng)過從2次到40次的FFT變換、數(shù)值化后，與多年積累的經(jīng)歷數(shù)據(jù)進展比照、分析，清楚了解到電氣設(shè)備及電纜的異常和劣化部位。這一發(fā)現(xiàn)使我們能夠通過檢測電流中的高次諧波來判斷電氣設(shè)備存在的問題，為設(shè)備維護和保養(yǎng)提供依據(jù)。不同的設(shè)備機件異常會對不同次〔頻率〕諧波造成影響，對諧波的精細分析是驅(qū)動設(shè)備檢測的根本原理。通過多年經(jīng)歷積累和專家分析得到了諧波含量與電機故障的關(guān)系，如下表1所示：表1利用諧波判斷故障位置一覽表電動機設(shè)備電動機設(shè)備的劣化局部電流諧波第一個主要分量所選擇的主要分量階數(shù)奉獻率(%)階數(shù)(按計分降序〕累積奉獻率(%)電動機主體旋轉(zhuǎn)軸和軸承、安裝2552,4,3,586定子繞組的絕緣(相位之間或接地)3613,5,2,495軸承和外殼的損壞4414,2,3,582不均勻氣隙〔粘附污垢、局部過熱〕5595，3，4，293電動機負(fù)載旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器失衡7537,10,9,8,691軸承、黏附異物的損壞8358,7,9,10,695旋轉(zhuǎn)軸和聯(lián)軸器局部的破損9339,8,7,10,692轉(zhuǎn)輪和皮帶系統(tǒng)的損壞103010,7,8,9,693各判斷位置所代表的電機或負(fù)載的具體部位如圖2所示：判斷位置對應(yīng)部位示意圖對設(shè)備的檢測結(jié)果用百分?jǐn)?shù)表示設(shè)備的劣化程度,共分三個階段,分別用A、B、C表示。劣化階段劣化值劣化狀態(tài)備注A40%以下正常B141%～60%輕度異常可以正常運行約6個月B261%～80%中度異?？梢哉＿\行約3個月,需要進展趨勢管理B381%～90%重試異常可以正常運行約1個月,設(shè)備容易發(fā)生故障,需要更換零部件和做檢修的準(zhǔn)備C90%以上劣化存在劣化,需要檢修其檢測結(jié)果報告如以下圖：諧波診斷設(shè)備不僅可以在線檢測設(shè)備的運行狀態(tài)，而且可以通過對同一臺電氣設(shè)備的長期跟蹤檢測，來預(yù)測其劣化趨勢，進展有效跟蹤管理。系統(tǒng)構(gòu)造諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)分為便攜式和在線式兩種，其中便攜式診斷系統(tǒng)主要由便攜式主機及傳感器、用戶端數(shù)據(jù)處理與診斷系統(tǒng)、遠程專家數(shù)據(jù)庫三局部組成。便攜式主機及傳感器負(fù)責(zé)設(shè)備諧波信號的采集、存儲與處理；與用戶端數(shù)據(jù)處理與診斷系統(tǒng)聯(lián)機后，可以實現(xiàn)用戶設(shè)備根底數(shù)據(jù)的錄入，檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)入、分析，報告輸出和趨勢管理；并可和遠程專家數(shù)據(jù)庫連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳、遠程診斷和報告輸出。其系統(tǒng)構(gòu)造示意圖如下：在線式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)請見后面?產(chǎn)品系列?第五項介紹。檢測功能檢測*圍諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)能夠?qū)Ω黝惤恢绷麟妱訖C及其負(fù)載、發(fā)電機、變頻器、逆變器、變壓器、工業(yè)電容、UPS、大功率電池組以及工業(yè)輸電電纜的狀態(tài)進展檢測。具體要求：電動機：2A以上的負(fù)載電流，1kw以上的功率；電力電纜：交流電纜6000V以上。檢測工程諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N設(shè)備具體的檢測工程如下表：設(shè)備/部件檢測工程老化與故障變頻器/逆變器部平滑〔電解〕電容充放電平滑電容控制電路控制從AC-DC,DC-AC的電路電力元件IGBT等運行電路AC-DC,DC-AC的運行電路電機部轉(zhuǎn)子.軸承.固定裝置轉(zhuǎn)子的偏心、固定不良、〔反負(fù)載側(cè)軸承損傷〕線圈絕緣(匝間/相間),振動相間/匝間絕緣的不良、電壓不平衡或熱振動軸承,軸承箱損傷軸承〔主要是負(fù)載側(cè)〕的損傷、軸承的變形空氣隙不均一振動灰塵附著、轉(zhuǎn)子偏心、發(fā)熱，空氣振動負(fù)載部聯(lián)軸器異常、同軸度低軸承磨損、不均衡、聯(lián)軸器和皮帶過松軸承損傷、異物附著軸承磨損、負(fù)載內(nèi)部的異物混入和附著回轉(zhuǎn)軸異常、接觸部位磨損主軸不良、磨損、負(fù)載內(nèi)部的異物附著齒輪、傳動帶損傷齒輪傳動，傳動帶的損傷變壓器線圈絕緣(匝間/相間),振動線圈絕緣老化、線圈局部過熱〔振動〕、電磁振動〔鐵芯〕效率、發(fā)熱、絕緣油、振動因絕緣老化、渦電流、發(fā)熱、熱振動現(xiàn)象引起的功率低下發(fā)電機部轉(zhuǎn)子.軸承.固定(裝置)轉(zhuǎn)子的偏心、固定不良、〔反負(fù)載側(cè)軸承損傷〕線圈絕緣(匝間/相間),振動相間/匝間絕緣的不良、電壓不平衡或熱振動軸承,軸承支座(電機箱體)軸承〔主要是負(fù)載側(cè)〕的損傷、軸承的變形間隙不均一、振動灰塵附著、轉(zhuǎn)子偏心、發(fā)熱，空氣振動原動機部聯(lián)軸器異常、同軸度低軸承磨損、不均衡、聯(lián)軸器和皮帶過松軸承損傷、異物附著軸承磨損、負(fù)載內(nèi)部的異物混入和附著回轉(zhuǎn)軸異常、接觸部磨損主軸不良、磨損、負(fù)載內(nèi)部的異物附著齒輪、帶輪系統(tǒng)老化齒輪傳動，傳動帶的損傷UPS不連續(xù)電源平滑(電解)電容充放電平滑電容控制電路控制逆變電路電力元件IGBT等運行電路逆變運行電路電容器電容器絕緣電容器外部絕緣電容器功率電容器容量變化，電解質(zhì)的老化諧波法檢測儀還可以實現(xiàn)對電機電流三相不平衡度的診斷，電機功率三相不平衡度的診斷，變頻器、逆變器、變壓器、驅(qū)動器拖載能力的診斷和電動機、發(fā)電機拖載能力的診斷。檢測位置從配電柜到設(shè)備現(xiàn)場能接觸到電纜的地方；電動機的檢測：使用傳感器靠近電動機的電纜線采集信號；高壓電纜檢測：使用傳感器依次靠近高壓電纜的輸入端和輸出端采集信號。檢測方式1〕電動機的電源電纜輸入端2〕、變壓器1次側(cè)、2次側(cè)3〕電容器的輸入端4〕電力電纜輸入端、輸出端檢測產(chǎn)品系列LK-8000便攜式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)LK-8000便攜式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)主要針對各類交直流電動機及其負(fù)載、發(fā)電機、變頻器、逆變器、變壓器、工業(yè)電容、UPS、大功率電池組的運行狀態(tài)進展檢測。LK-8100便攜式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)LK-8100便攜式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)主要針對各類交流電動機及其負(fù)載、變頻器的運行狀態(tài)進展檢測。其他參數(shù)同LK-8000。LK-8000L便攜式諧波法電力電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)LK-8000L主要應(yīng)用高壓電力電纜的在線運行狀態(tài)檢測，利用諧波傳感器分別對電纜變電側(cè)、負(fù)載側(cè)兩端電纜中電流諧波信號的采集、處理和分析，對電纜狀態(tài)進展評估、記錄和管理，為電纜的維護和保養(yǎng)提供依據(jù)，以便維護人員及時處理，防止突發(fā)故障和平安事故。系統(tǒng)組成包括：LK-8000L便攜式主機及傳感器、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、遠程專家診斷系統(tǒng)等局部組成。主要功能1、檢測評估高壓電纜絕緣體、屏蔽層、保護層及導(dǎo)體的劣化情況；2、檢測評估電纜的施工情況對電纜平安運行造成的影響及存在的隱患；3、檢測評估剩余使用壽命，提前做好電纜更換準(zhǔn)備工作；4、分析電纜劣化的各類因素，為平安運行提供更好的依據(jù)。檢測工程1、電纜線本體絕緣體局部放電、龜裂、老化、絕緣降低；銅線損壞·熱變形；線套損壞·浸水、蟻害、鼠害等；2、連接局部：電纜頭、接頭局部放電、〔漏電〕痕跡、絕緣降低等；3、電纜通道：異物浸水，受壓變形等。具體如下表所示LK-8000L電纜主要檢測工程一覽表檢測工程劣化形態(tài)本體部絕緣體液體性放電?電氣性放?化學(xué)性放、局部放電、疲勞破損〔龜裂〕、局部過熱、絕緣低下、電氣性能低下屏蔽層損傷?熱變形保護層損傷?浸水、蟻害?鼠害連接部電纜頭連接部局部放電、漏電痕跡、絕緣低下、污損、變形、龜裂施工施工外傷?工程設(shè)施異物?浸水經(jīng)年外壓?變形電纜劣化評價綜合評價施工経年劣化評價綜合評價模式評價精細診斷時顯示檢測*圍及產(chǎn)品參數(shù)：交流電纜：6000V以上檢測報告例如如下：YG*1-12礦用本安型諧波法設(shè)備故障檢測儀〔LK-8000系列〕YG*1-12礦用本安型諧波法設(shè)備故障檢測儀，為LK-8000系列產(chǎn)品的本安型產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于礦山、石油、石化等防爆環(huán)境的設(shè)備檢測。LK-9000在線式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)LK-9000在線式諧波法設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)是一套電氣設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于不可接觸及遠距離設(shè)備的在線狀態(tài)檢測，為設(shè)備定期維護及應(yīng)急維修向設(shè)備的狀態(tài)維護轉(zhuǎn)變提供可靠依據(jù)，到達對運行中的設(shè)備進展不連續(xù)在線監(jiān)測，獲取設(shè)備的狀態(tài)信息，掌握設(shè)備運行狀況，并對其進展系統(tǒng)化的長期管理，從而到達預(yù)防設(shè)備電氣性或機械性突發(fā)故障的目的。整個系統(tǒng)由狀態(tài)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、狀態(tài)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等兩大局部組成。其中狀態(tài)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括：諧波采集傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、交換機、效勞器、數(shù)據(jù)專用PC監(jiān)控終端等局部；狀態(tài)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要是對所采集的數(shù)據(jù)進展管理及輸出各類檢測報告，包括：數(shù)據(jù)管理軟件、數(shù)據(jù)設(shè)置軟件等局部。系統(tǒng)的整體構(gòu)造如以下圖：系統(tǒng)功能1、檢測評估逆變器/變頻器平滑電容、控制電路、電子元件和運行電路狀態(tài)和劣化情況；2、檢測評估電機轉(zhuǎn)子、定子、線圈、軸承、動平衡、固定裝置狀態(tài)和劣化、隱患情況；3、檢測評估電機負(fù)載聯(lián)軸節(jié)、軸承、齒輪箱狀態(tài)和運行情況；4、提前發(fā)現(xiàn)逆變器/變頻器、電機、負(fù)載相關(guān)的各類平安隱患并出具詳細的分析評估報告；5、對發(fā)現(xiàn)的平安隱患提出具體的維修、整改措施；6、對逆變器/變頻器、電機、負(fù)載狀態(tài)進展趨勢管理，為設(shè)備點檢和維保提供依據(jù)。系統(tǒng)特點1、在線、實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并指導(dǎo)排除；2、非接觸檢測，絲毫不會影響原有系統(tǒng)和設(shè)備運行；3、綜合檢測，同時發(fā)現(xiàn)逆變器/變頻器、電機、負(fù)載相關(guān)問題；4、深度分析，不但檢測設(shè)備狀態(tài)，同時分析引起問題的原因；5、兼容性好，不用對原有設(shè)備和系統(tǒng)作任何改動；6、安裝方便，檢測傳感器可直接固定在原有引線上；7、趨勢管理功能讓設(shè)備運行更加平安、可靠，減少突發(fā)事故。技術(shù)特點及優(yōu)勢1、主要技術(shù)特點1〕、在線檢測：不需停電檢測，可對24小時運行的設(shè)備進展在線檢測，實現(xiàn)對設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)控，及時掌握設(shè)備運行情況，實現(xiàn)設(shè)備故障及時維修；2〕、非接觸檢測：操作簡單方便,無需安裝，無需停電，檢測過程不會對正常生產(chǎn)產(chǎn)生任何影響；3〕、綜合檢測：一次檢測，可以同時發(fā)現(xiàn)變頻器、電動機及其負(fù)載存在的異常與缺陷；4〕、報告簡單易懂：專家數(shù)據(jù)庫自動生成設(shè)備狀態(tài)報告，無需復(fù)雜人工分析，改變了傳統(tǒng)的檢測方法需要專家或有經(jīng)歷的技術(shù)人員才能判斷設(shè)備狀態(tài)的境況，使得普通技術(shù)人員也能清晰了解設(shè)備狀態(tài)情況。5〕、深度分析：檢測報告不但能對設(shè)備的運行提供精準(zhǔn)的狀態(tài)報告，而且還提供異常及缺陷的原因和維修保養(yǎng)建議；6〕、趨勢分析：屢次檢測后，可以自動生成設(shè)備運行狀態(tài)的趨勢分析曲線，分析設(shè)備劣化的變化趨勢，預(yù)測設(shè)備的異常時間和壽命周期，實現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)問題并預(yù)警，指導(dǎo)維修，防止突發(fā)事故。2、與傳統(tǒng)方法的比擬與振動法比擬，高次諧波法檢測適用性更廣泛，能夠?qū)υO(shè)備電氣老化作出準(zhǔn)確判斷。與紅外線法比擬，高次諧波法能夠更早地發(fā)現(xiàn)電機與發(fā)電機潛在的設(shè)備劣化征兆，便于早期防御并調(diào)整維保方案，同時診斷更準(zhǔn)確。下表是與振動法和紅外測溫法的比照表。設(shè)備及檢測內(nèi)容諧波法技術(shù)振動法技術(shù)紅外法技術(shù)電機回轉(zhuǎn)軸、軸承√√×固定局部√√√灰塵附著√×√回轉(zhuǎn)軸異常/磨耗√√√軸承損傷異物附著√√√齒輪/傳動帶損傷√√×線圈的絕緣/振動√××軸承箱的損傷√√×空氣隙不均/振動√××