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电机缺相保护器-大型电动机故障机理分析、故障特征量的确定
发布者:admin 发布时间:2013/09/05 阅读:1624

电机缺相保护器-大型电动机故障机理分析、故障特征量的确定

  由于对称分量法原理上的局限性,目前电动机保护判据对于定子内部绕组故障和转子鼠笼断条等故障难以定量反映,对于故障的早期诊断更是无能为力。实际运行中电动机保护动作时,电动机已严重烧损的情况是很普遍的。因此长期以来,大型电动机的在线监测和故障诊断成为继电保护研究人员和运行人员追求的目标。
  大型电动机故障机理分析、故障特征量的确定及提取方法是实现电动机早期故障诊断的基础。故障机理的定量分析需借助于大型电动机内部故障分析模型和方法的突破。故障特征量的确定及提取,近十几年来随着检测手段和分析方法的不断发展而层出不穷。大型电动机内部绕组发生故障时,必定伴随着电动机的电气量、电磁量和机械振动信号变化。基于这一事实,电动机在线监测及故障诊断所提取的故障特征量有:定子绕组的局部放电,定子电流的高次谐波和不平衡检测,电机端部磁通检测,机械振动信号检测等。由于这些特征量在电动机故障早期都很微弱,甚至有时难以和电动机正常运行时的不平衡信号区分开来,因此研制高灵敏、高抗干扰性能的传感器以及先进的信号处理分析方法的应用成为这一领域的重要研究课题,而这两者实际上又是相互关联、紧密联系的。
  基于Fourier变换的频谱分析技术在电动机故障诊断中是较早的信号处理方法。通过定子电流频谱分析研究鼠笼电动机转子断条的故障诊断,可以实现精确到转子1根导条断裂的在线监测。应用定子电流的频谱分析技术确定电动机的不对称运行,如:三相电压不平衡、单相运行等。为了能突出局部信号,一些研究还对Fourier变换进行了改进,如加窗Fourier变换等。
  小波分析理论是在20世纪80年代中期提出来的一种新型的时-频域分析工具,它作为一种先进的信号处理技术,给信号加上一个时-频窗口,根据频率自动调节窗口的大小,以确保捕捉到信号中希望得到的有用成分。它在时域、频域同时具有良好的局部化性质,因此比Fourier变换及加窗Fourier变换更为有效,特别适合处理具有奇异性、瞬时性的故障信号。小波变换能对不同的频率成分采用逐渐精细的采样步长,从而可以聚焦到信号的任意细节,尤其是对奇异信号很敏感,能很好地处理微弱或突变信号,因此适合于处理电动机故障特征信号,便于迅速捕获异常状态以采取预防控制或保护措施。
  近年来,这一领域的研究还包括人工智能技术、模糊数学、神经网络等先进信号处理方法在电动机故障诊断中的应用研究。由于微机技术非常擅长于实现复杂的算法,因此以上理论研究成果与微机保护的结合可以预期将使大型电动机在线状态检测和故障诊断出现新的突破。

  以上内容由:慈溪飞纳得电器厂提供

 
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