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1、電氣設備故障診斷技術FaultDiagnosticTechnologyofElectricalEquipment主講人:張建文參考書籍?《高電壓工程》.邱毓昌,施圍,張文元.西安:西安交通大學出版社,1995.?《電氣絕緣在線檢測技術》.嚴璋.北京:高等教育出版社,1998.?《電機故障診斷技術》.沈標正.北京:機械工業(yè)出版社,1996.?《電絕緣診斷技術》.朱德恒,談克雄.北京:中國電力出版社,1999.?《多傳感器信息融合及應用》.何友,王國宏,陸大金等.北京:電子工業(yè)出版社,2000.?《電氣設備故障診斷技術》.中國水電出版社.課程主要內容1、故障診斷技
2、術概述2、電氣絕緣基礎理論3、電力設備絕緣預防性試驗4、電氣設備在線檢測5、紅外紫外及激光成像技術的應用6、故障診斷的新理論新方法7、籠型異步電機故障的信息融合診斷方法1緒論?1.1故障診斷技術的產生及其作用?故障診斷:根據設備運行狀態(tài)信息查找故障源,并確定相應決策的一門綜合性的新興科學。?功能:能實現設備在帶負載、不停機的情況下,通過使用先進的技術手段,對設備狀態(tài)參數進行監(jiān)測和分析,判斷設備是否存在異常或故障、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。?作用:減少了事故停機損失,提高了設備運行的可靠性和經濟效益,降低了維修費用。?其優(yōu)
3、越性已為越來越多的人所共識,并得到重視。1.1.1故障診斷技術的產生與發(fā)展背景?20世紀60年代后期首先在美國出現?最初的目的是用于對航天、核能、軍事裝備等進行早期異常檢測?可靠性:指設備在規(guī)定的時間內、規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力?故障診斷技術是人們在社會生產實踐中付出了沉重的經濟代價后的產物?二次世界大戰(zhàn)中美軍的飛機(2.5倍)?1986年1月,美國挑戰(zhàn)者號航天飛機因火箭密封系統(tǒng)故障?……?設備的重要性、現代化、安全性、可靠性以及維修的迫切需要使故障診斷技術應運而生。1.1.2故障診斷技術促進了設備維修方式的變革?生產設備的維修體制–事后維修(break
4、downmaintenance):等到設備無法正常工作時再進行維修–預防維修(preventivemaintenance):預先制訂計劃,定期進行檢修和更換–狀態(tài)維修(condition/predictivemaintenance):根據設備狀態(tài)來確定維修工作的內容和時間、制定維修方案?當修則修?避免了“過渡維修”和當修不修?問題:當為何時?為何種狀態(tài)?1.1.3故障診斷技術延長了設備服役壽命?“浴盆”曲線:–故障率與使用壽命之間的關系重新進入穩(wěn)定期1.2故障診斷技術在國內外的發(fā)展簡況?生產裝備發(fā)展方向?大型化?高速化?連續(xù)化?自動化?生產設備的特點和要求?復
5、雜性加劇,成本昂貴?維修量大,維修費用高?出現事故損失大,影響大1.2.1國外發(fā)展概況?1967年,成立美國機械故障預防小組(MFPG)?英國、丹麥、瑞典等國也相繼開展了此項工作?日本在許多產業(yè)部門也積極開展這方面的研究和應用工作,許多技術得到了成功的應用。1.2.2國內發(fā)展概況?國內的研究始于20世紀70年代末期?1983年,國家在相關條條例中規(guī)定:“根據生產需要,逐步采用現代故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測技術,發(fā)展以狀態(tài)維修為基礎的預防性維修?!?80年代初,國內一些大學等相繼成立了故障診斷研究室?目前,國內很多200MW以上的汽輪發(fā)電機組,都裝有狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)?應用領
6、域極其廣泛……1.3故障診斷技術的構成與發(fā)展趨勢?1.3.1故障診斷技術的構成–故障診斷機理的研究:(理化原因等)–故障診斷信息學的研究(數據采集與分析)–診斷邏輯和數學原理方面的研究:(診斷與決策)?四項技術–檢測技術(采集信號、參數)–信號處理技術(提取狀態(tài)信息)–識別技術(分析、判斷)–預測技術(決策和預測)1.3.2故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的關系?工況監(jiān)測?對反映設備或系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息進行全面監(jiān)測和分析,實時掌握設備基本工作狀態(tài)?一般所謂的工況監(jiān)測實際上就是狀態(tài)監(jiān)測(conditionmonitoring)?狀態(tài)監(jiān)測?又稱為簡易診斷,通過監(jiān)測結果與設定閾值
7、之間的對比,僅對設備運行狀態(tài)作出正常、異?;蚬收系呐袛?,而對故障的性質、嚴重程度等不予或無法進行更加深入的診斷?狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷構成了設備診斷的兩個階段,狀態(tài)監(jiān)測是故障診斷的基礎,故障診斷是狀態(tài)監(jiān)測的深化和提升?廣義的故障診斷還應離線(off-line)故障診斷?非直接性和非實時性1.3.3故障診斷技術的發(fā)展趨勢?故障診斷的成功因素?故障信息源?診斷方法?發(fā)展趨勢:與當代前沿科技相融合?人工智能技術:人工神經網絡、專家系統(tǒng)等?前沿數學:小波分析、模糊數學、分形幾何等?信息融合技術:證據理論等1.4電氣設備故障診斷技術?1.4.1電氣設備?電力系統(tǒng)中承擔發(fā)電、
8、變電、輸電及用電作用的高壓設備?如:發(fā)