GIS设备的故障诊断与监测技术

Fault diagnosis and monitoring technology of GIS equipment

LI Ming－li ，WANG Ji－chang

（Henan Polytechnic Institute ，Nanyang 473000，China ）

Abstract ：GIS is a kind of advanced HV electric appliance distributing equipment．It is mainly combined into a whole with the bus ，circuit breaker ，current transformer ，voltage transformer ，disconnector ，surge arrester organically by the optimization design ，namely HV distributing equipment．The fault diagnosis and monitoring technology of GIS equipment are analyzed．The patrol inspection ，internal fault location monitoring ，status monitoring ，and the maintenance regulations of GIS equipment sre introduced in detail．

Key words ：GIS ；sulfur hexafluoride ；HV distributing equipment ；fault ；monitoring

摘要：GIS 是一种先进的高压电器配电装置。它主要是把母线、断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、避雷器等经过优化设计有机地组合成一个整体，也叫高压配电装置。分析了GIS 设备的故障诊断及监测技术。介绍了GIS 设备的巡视检查、

GIS 内部故障定位监测、GIS 的状态监测、GIS 设备的检修规程等。关键词：GIS ；六氟化硫；高压配电设备；故障；监测中图分类号：TM642＋．1

文献标识码：A

GIS 设备的故障诊断与监测技术

李名莉，王记昌

（河南工业职业技术学院，河南南阳473000）

文章编号：1005—7277（2015）03—0052—04

2015年第37卷第3期第52页电气传动自动化

ELECTRIC DRIVE AUTOMATION Vol．37，No．32015，

37（3）：52～551概述

在电力工业中，GIS 是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”（Gas Insulated Switchgear ），全称为气体绝缘组合电器设备，简称GIS 。是我国20世纪70年代初期出现的一种先进的高压电器配电装置，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括母线、断路器、隔离开关、接地开关、负荷开关、电压互感器（PT ）、电流互感器（CT ）、氧化锌避雷器、三极共箱母线、

电缆终端、进出线套管、间接控制柜等，经优化设计有机地组合成一个整体。GIS 设备的内部电场结构是用同轴圆体间隙，故称稍不均匀电场，而常规变电站则是棒－板组成不均匀电场。

GIS 设备的所有带电部分都被金属外壳所包围，它是用铝合金、不锈钢、无缝铸钢等材料做成的。外壳用铜母线接地，内部充有一定压力的六氟化硫气体。

高压配电装置的型式有3种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS 。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。第二种是混合式配电装置，简称H－GIS 。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置。其英文全称Gas－Instulated Switchgear ，简称GIS 。GIS 的优点在于占地面积小、技术性能优良、运行可靠性高、安全性强、

维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。GIS 将是未来变电设备的发展方向。

一般来说，GIS 是运行可靠性高、维护工作量小、检修周期长的高压电器设备。此外，GIS 在制造时均进行过充分的性能验证试验，然后以组件的形式出厂，在现场对设备进行拼装，这些都给GIS 的安全可靠运行创造了有利条件。

但是，六氟化硫气体的泄漏、外部水分的渗入、

2015年第3期

导电杂质的存在、绝缘子的老化等都可能导致内部闪络故障的发生。一旦内部出现电弧故障，GIS 的全密封结构又给故障的定位及检修工作带来困难。因此，加强对GIS的巡视和检查，以及发现GIS 的异常后，立即采取相应措施以避免GIS故障的发生和扩大，就显得尤为重要。

2GIS设备的巡视检查

用六氟化硫气体绝缘的设备可免除外界环境，诸如温度、湿度及大气污染等因素的影响，并能保持设备在良好的条件下运行。这是由于六氟化硫气体具备了优良的绝缘和灭弧性能。其触头和其他零部件的使用寿命更长、结构更简单，操作机构部分的协调性能和可靠性更高。显然六氟化硫气体绝缘设备较一般电气设备的各方面特性都更具优势。通常情况下，设备无须修理，并具有检修周期长的特点。GIS巡视检查的目的是保护六氟化硫气体绝缘设备及其他附属设备的性能以及预防故障发生。

根据六氟化硫全封闭组合电器的结构特点，其检查要点就是通过六氟化硫气体的压力和使用人的直觉来发现金属罐内部主回路的异常情况。另外，操作机构和金属罐外部结构件的检查要点与非六氟化硫气体绝缘的电器相同。

（1）六氟化硫气体的压力。

维持和控制六氟化硫全封闭组合电器中气体的压力是非常重要的。设置带有温度补偿的压力开关对于六氟化硫气体压力进行自动监视，还可以通过压力表进行辅助监视。因此定期地监视六氟化硫气体压力，就有可能在温度补偿压力开关发出警报以前发现漏气的征兆，预防故障发生。

（2）异常声音。

与其它机器相同，将压缩空气操作机构的漏气声音，压气机、电动机等辅助机不正常旋转的声音作为预定检查的项目。一旦在金属罐内主回路中出现不正常的局部放电时，就能够听到从金属罐壁中传出来的，具有某种特征的六氟化硫气体通过的声音。此外，由于电流通过内部导体产生的电磁力、静电力而出现的微振动，螺母松动等不正常情况，都可从金属罐中传出的声音变化反映出来。

（3）发热异臭。

万一带电的内部导体接触不正常，将会在不正常部位附近的金属罐上出现发热现象。当操作机构的控制继电器、电动机等出现发热，气味异常时，检查要点与其它设备相同。

（4）生锈。

生锈表明沾水，生锈可能会导致被腐蚀、滑动不灵、接触不良的情况。金属罐法兰的连接部分、露在外面的连接导体或操作机构部件等都是需要检查预防生锈的部件。

（5）其它结构的目测检查。

检查组合电器的操作机构、连接机构的轴销、弹簧挡圈、开口销等有无损伤，有无漏气、漏油的痕迹，连杆有无变形，水是否渗入外壳，结构件有无变形，漆层有无脱落等方面，其检查要点与其它电力设备相同。六氟化硫全封闭电器独特的结构部分有压力表、温度补偿压力开关、法兰的绝缘装配、外部连接导体、六氟化硫管道系统、阀门，都应通过目测检查，确定这些部件有无损伤。

当GIS断路器累计分合3000－4000次或累计开断电流4MA以上时，检查一次其动静耐弧触头，一般需运行20年及以上时才会达到上述数字。

当GIS隔离开关和接地开关分合闸3000次以上时，应检查其磨损情况。而GIS装置的第一次解体大修是在运行20年后进行或在GIS事故后进行，目前通常是委托制造厂进行。

3GIS内部故障定位监测

3．1常规的内部故障定位监测

GIS内部闪络故障可分为两类。一类发生在耐压试验中，另一类发生在运行的设备中。这两类故障电弧特性差别很大。在耐压试验中，如果采用工频谐振装置，燃弧时间一般为微秒级。电弧能量等于被试段储存的能量。可按1

2

CU2计算，其中C为

李名莉，王记昌GIS设备的故障诊断与监测技术53

··

2015年第3期电气传动自动化

被试段电容值，U为击穿电压。对于500kV的GIS，一次击穿释放的电弧能量大约为20J／m。击穿对导体造成的损坏很小，目测检查十分困难。对于试验中的永久性故障，通常可采用声波监测法定位。3．2新型的内部故障定位监测

由于常规的内部故障定位监测方法存在不足之处，随着科学技术的迅速发展，研究部门和制造厂家利用新原理提出了一些新的监测方法。

（1）超高频法

超高频方法用于局部放电监测的原理如下。通过接受GIS内部放电时发出的电磁波来监测局部放电。这种方法的基础是在高压力的六氟化硫中，局部放电总是在很小范围内发生，因此具有极短击穿时间的特征。这种具有快速上升时沿的局部放电脉冲包括有从直流到超过1GHz的频率成分。GIS的同轴结构是一个良好的波导，超高频（300MHz－3000MHz）电磁波可在内部有效地传播。电力系统中的电晕放电等主要电磁干扰信号的频率一般在1500MHz以下，而且因其在空气中传播、衰减很快。所以，可选择超高频段的电磁信号作为监测信号，以避开常规电气测试方法中难以识别的电力系统中的干扰，从而提高局部放电监测的信噪比。

（2）外壳振动法

大量的试验研究结果表明，由于GIS内部电极不平整、金属飞边在电场作用下的放电，以及由于零部件加工工艺不严格及安装过程中遗留下来的导电杂质，在电场作用下漂浮击穿导致的外壳振动都具有典型的频率特性。内部放电引起外壳振动具有典型的频率特性。同时，振动信号与局部放电信号出现的相位相接近，并具有重复性。试验表明，由于内部放电引起的金属外壳振动是随内部放电强度的强弱而变化的，局部放电量越强，振动强度就越大。振动信号和局部放电信号的区别金在于导电材料不同、放电源不同，振动强度随着放电强度而增长的趋势各不相同。

（3）GIS故障定位器

GIS在出厂试验及在现场进行耐压试验中，一旦发生对地闪络故障，通常采用多次分段重复加压的方式，依靠人的听觉进行判断。这种做法既不准确，也会使有些部位受到多次耐压，对绝缘有害并延误工期。故障定位器则可以在耐压的同时正确地判断发生短路的间隔，极大地缩短了检修周期，提高了工作效率，同时减少对GIS某些部分绝缘重复加压所带来的损坏。当组合电器发生短路时，短路电弧产生的冲击波引起外壳振动，这种振动波沿金属外壳传递，在金属与绝缘子交界面上产生波的反射和折射，从发生故障间隔通过绝缘子传递到相邻不放电间隔，振动强度衰减10倍以上，其中高频分量衰减尤为显著。定位器就是根据这一原理设计的。

（4）GIS内部放电监测仪

GIS由于制造工艺、安装质量等问题，可能在腔内遗留金属导电微粒，只能通过局部放电信号才能被监测仪采集，并进行A／D转换、峰值保持显示出放电发生的通道和所设定的门坎电压。为提高采集信号的准确性，采集软件必须做到保证连续五周的每个半波都采集到超过门坎电压的信号才认为是放电信号，记为1。用这种方法将许多随机性质的干扰排除在采集内容之外，从而提高整个测量系统的抗干扰性和准确性。

（5）局部放电脉冲电流频度的数字测量

脉冲电流频度的数字测量利用局部放电的相位特征，通过相位选择的方法，将各相局部放电的脉冲电流单独分离出来，再用不平衡法求取不平衡指数，现场干扰信号的脉冲电流，以此求得每一相局部放电脉冲电流的个数，然后对脉冲电流个数的计数进行比较和分析，确定放电的相别及严重程度。

4GIS的状态监测

状态监测包括定期和连续监测两个系统，其传感器、监测设备和方式不大一样。

（1）定期监测

在设备运行期间，每隔一段时间需要人为干预进行的监测。范围包括一般的监测（如六氟化硫密度监测）和需要线路停电的监测（即主回路阻抗监测）。

54··

2015年第3期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!加入该网络，协调器节点将一直进行组网操作，直至整个超帧完结［1，3］。4．3网关节点工作流程

网关节点中ZigBee 网络协调器主控器将采集的工况数据通过RS－232串口传送GPRS 模块，GPRS 模块内置TCP ／IP 协议会将数据打包发送至SGSN ，进而与GGSN 通信沟通后对数据进行处理后，经SGSN 发送至监测中心。网关节点工作流程图如图5所示。

5结论

在单井区范围局域内内引入ZigBee 技术，由终端节点传感器采集监测抽油机工作情况的各个参量，进行数据采集传输，广域上采用GPRS 的两层传输网络架构，数据包经由GPRS 网络进行统一远

程传输至Internet ，很大程度上能提高数据的集中化管理和互通。该设计融合了两种无线传输手段的优势，搭建的网络结构具有传输可靠性高、抗干扰性能强、

网络结构简单明了等优点，可以自动管理、组网灵活、具有较强的可扩展性，经济性能高，在油田井场抽油机工况实时监控方面具有广阔的应用前景。

参考文献：

［1］曲鹏．基于ZigBee 游梁式抽油机工况监测与故障诊断系

统研究［D ］．大庆：东北石油大学，2013．

［2］何建中．抽油机在线监测及自动控制技术研究与应用［J ］．

石油机械，2012，40（2）：51－53．

［3］陈兆安，任晓峰，谭滨等．油田井场数字化集成监控装置的研制［J ］

．油气田地面工程，2013，（11）．收稿日期：2014－11－20

（上接第44页）

（2）连续监测

在整个设备使用期间都可采用该项技术而无需停电。数据可以用开关状态的任何迹象发出报警信号、远方询问或简单的信息。

定期监测可以提供开关状态的许多有用数据，也有不足之处，对于设备突发性问题有可能会遗漏。连续监测可以避免这种情况，可以在远方监测而无需到变电站，这样就节省了大量的人力物力。对于GIS 的可靠运行和维护检修而言，定期监测和连续监测是相辅相成的，特别是定期检查记录的数据，会有相当数量的作为设备状态的原始数据而纳入数据库，成为监视设备的基础数据。

5GIS 设备的检修规程

GIS 本体解体检修应在无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80％的条件下进行，

并采取防尘、防潮措施，室内应干燥、通风良好，室内的保持至少有18％的氧气密度。GIS 本体解体检修需要得到厂家的技术人员指点下进行。使用的清洁剂、润滑剂、

密封脂和擦拭材料必须符合产品的技术规定。所有螺栓的紧固均应使用力矩扳手，其力矩应符合产品的技术规定。GIS 本体解体检修时，

当GIS 气室内未充如额定压力的六氟化硫气体时，不得进行快分、快合操作。GIS 中的断路器、隔离开关（电动操作）在调整中应进行慢分、慢合的操作，确认无卡涩，各部件的紧固螺栓应紧固，并充有额定压力的六氟化硫气体时，方可进行快分、快合的操作。无论是液压机构、弹簧机构，还是气动机构、电磁机构，检修前一定要先释放分、合闸能量，取下操作熔丝和合闸熔丝后，才能开始检修。

参考文献：［1］杨

斌，章立军，郭

云．电气设备诊断现场实用技术

［M ］．北京：机械工业出版社，2012．

［2］陈家斌．变电运行与管理技术［M ］．北京：中国电力出版

社，

2004．［3］雷玉贵．变电检修［M ］．北京：中国水利水电出版社，

2006．作者简介：

李名莉

（1987－），女，河南南阳南召人，本科毕业于河南理工大学电气工程及其自动化专业，研究生毕业于河南理工大学控制工程专业。现就职于河南工业职业技术院，助教，研究方向为过程控制。

王记昌（1983－），男，河南人，河南工业职业技术学院机电工程系教师，硕士研究生，从事机电教学工作。

收稿日期：2014－02－17

李名莉，王记昌GIS 设备的故障诊断与监测技术55··

电气设备故障诊断汇总

电气故障诊断 一、电气设备的状态及检测技术 1、电气设备的状态 （1）正常状态：设备具备其应有的功能，没有缺陷或缺陷不明显，缺陷严重程度仍处于容限范围内。 （2）异常状态：缺陷有了进一步的发展，设备状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作。（3）故障状态：缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。 （4）事故状态：功能完全丧失，无法进行工作状态。 2、电气设备的状态检测 （1）判断设备所处的状态； （2）根据其状态决定对待的方式。 二、电气设备的现代检测技术 1、现代故障诊断技术的构成： （1）故障诊断机理的研究：（理化原因等） （2）故障诊断信息学的研究：（数据采集与分析） （3）诊断逻辑和数学原理方面的研究：（诊断与决策） 2、现代故障诊断四项技术： （1）检测技术（采集信号、参数） （2）信号处理技术（提取状态信息） （3）识别技术（分析、判断） （4）预测技术（决策和预测） 3、故障诊断与状态监测的关系 （1）工况监测：对反映设备或系统工作状态的信息进行全面监测和分析，实时掌握设备基本工作状态。 （2）状态监测：又称简易诊断，通过监测结果与设定阈值之间的对比，仅对设备运行状态作出正常、异常或故障的判断，而对故障的性质、严重程度等不予或无法进行更深入的诊断。

4、故障诊断的成功因素 （1）故障信息源 （2）诊断方法 5、故障诊断技术的发展趋势（与当代前沿科技相融合） （1）人工智能技术：人工神经网络、专家系统等； （2）前沿数学：小波分析、模糊数学、分析几何等； （3）信息融合技术：证据理论等。 6、故障诊断的关注点 （1）故障阶段：尚未发展造成事故的阶段； （2）其目的是：防患于未然； （3）作用阶段：继电保护动作之前。 三、电气设备的传统检测技术 如果把有故障的电气设备比作病人，电工就好比医生。由中医诊断学的经典四诊（望、闻、问、切），结合电气设备故障的特殊性和诊断电气故障的成功经验，电气设备的检测技术归纳为“六诊”要诀，另外引申出电气设备诊断特殊性的“九法”、“三先后”要诀。 “六诊”、“九法”、“三先后”是行之有效的电气设备诊断的思想方法和工作方法。 事物往往是千变万化的和千差万别的，电气设备出现的故障是五花八门，“六诊”、“九法”、“三先后”电气故障诊断要诀，只是一种思想方法和工作方法，切记不能死搬硬套。检修人员要善于透过现象看本质，善于抓住事物的主要矛盾。 （一）“六诊”检测法 “六诊”------口问、眼看、耳听、鼻闻、手模、表测六种诊断方法，简单地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测”来发现电气设备的异常情况，从而找出故障原因和故障所在的部位。前“五诊”是凭借人的感官对电气设备故障进行有的放矢的诊断，称为感官诊断，又称直观检查法。同样，由于个人的技术经验差异，诊断结果也有所不同。可以采用“多人会诊法”求得正确结论。“表测”即应用电气仪表测量某些电气参数的大小，经过与正常数值对比，来确定故障原因和部位。 （1）口问 当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员首先要了解详细的“病情”。即向设备操作人员了解设备使用情况、设备的病历和故障发生的全过程。 如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问当时的操作内容以及方法、步骤。总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。 例如：当维修人员巡查时，操作人员反应前处理一台打水离心泵不能启动，需要及时处理。这时维修人就要询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体使用情况，是否运行一段时间后停止，还是未运行就不能开启。还要询问故障历史等等。了解具体情况后，到现场进行处理就会有条理，轻松解决问题。 （2）眼看 1）看现场 根据所问到的情况，仔细查看设备外部状况或运行工况。如设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断：电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等：还要观察信

设备故障诊断技术说明

设备故障诊断技术简介

上海华阳检测仪器有限公司 Shanghai Huayang MeasuringInstruments Co., Ltd 目录 设备故障诊断技术定义

-----------------------------------------------（ 3）一．设备维修制度的进展-----------------------------------------------（ 4）二．检测参数类型-------------------------------------------------------（ 5） 三．振动检测中位移、速度和加速度参数的选择-----------------------------（ 5） 四．测点选择原则------------------------------------------------------（ 6） 五．测点编号原则------------------------------------------------------（ 7） 六．评判标准----------------------------------------------------------（ 7） 七．测量方向及代号----------------------------------------------------

（10） 八．搜集和掌握有关的知识和资料----------------------------------------（10） 九．故障分析与诊断----------------------------------------------------（11） 十．常见故障的识不----------------------------------------------------（14） 1．不平衡------------------------------------------------------------（14） 2．不对中------------------------------------------------------------（14） 3．机械松动----------------------------------------------------------（15） 4. 转子或轴裂纹

常用简易的设备故障诊断方法

常用简易的设备故障诊 断方法 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

常用简易的设备故障诊断方法 常用的简易状态监测方法主要有听诊法、触测法和观察法等。 1、听诊法 设备正常运转时，伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏。只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏，通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声，判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。用手锤敲打零件，听其是否发生破裂杂声，可判断有无裂纹产生，用听诊法对滚动轴承工作状态进行监测的常用工具是木柄螺丝刀，也可以使用外径为φ20mm左右的硬塑料管。 （1）滚动轴承正常工作状态的声响特点 滚动轴承处于正常工作状态时，运转平稳、轻快、无停滞现象，发出的声响和谐而无杂音，可听到均匀而连续的“哗哗”声，或者较低的“轰轰”声。噪声的强度不大。异常声响所反映的轴承故障锥入度大一点的新润滑脂。 （2）轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性的“嗬罗”声。这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑而引起的。声响的周期与轴承的转速成正比。应对轴承进行更换。 （3）轴承发出不连续的“梗梗”声。这种声音是由于保持架或者内外圈破裂而引起的。必须立即停机更换轴承。 （4）轴承发出不规律、不均匀“嚓嚓”声。这种声音是由于轴承内落入铁屑、砂粒等杂质而引起的。声响强度较小，与转速没有联系。应对轴承进行清洗，重新加脂或换油。

（5）轴承发出连续而不规则的“沙沙”声。这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系，声响强度较大。应对轴承的配合关系进行检查，发现问题及时修理。 （6）轴承发出连续刺耳啸叫声。这种声音是由于轴承润滑不良，缺油造成了干摩擦，或者滚动体局部接触过紧，如内外圈滚道偏斜，轴承内外圈配合过紧等情况而引起的。应及时对轴承进行检查找出问题，对症处理。 电子听诊器是一种振动加速度传感器。它将设备振动状况转换成电信号并进行放大，工人用耳机监听运行设备的振动声响，以实现对声音的定性测量。通过测量同一测点、不同时期、相同转速、相同工况下的信号，并进行对比，来判断设备是否存在故障。当耳机出现清脆尖细的噪声时，说明振动频率较高，一般是尺寸相对较小的、强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹。当耳机传出混浊低沉的噪声时，说明振动频率较低，一般是尺寸相对较大的、强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷。当耳机传出的噪声比平时增强时，说明故障正在发展，声音越大，故障越严重。当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时，说明有零件或部件发生了松动。 2、触测法 用人手的触觉可以监测设备的温度、振动及间隙的变化情况。人手上的神经纤维对温度比较敏感，可以比较准确地分辨出80℃以内的温度。当机件温度在0℃左右时，手感冰凉，若触摸时间较长会产生刺骨痛感。10℃左右时，手感较凉，但一般能忍受。20℃左右时，手感稍凉，随着接触时间延长，手感渐温。30℃左右时，手感微温，有舒适感。40℃左右时，手感较热，有微烫感觉。50℃左右时，手感较烫，若用掌心按的时间较长，会有汗感。60℃左右

设备检测及故障诊断技术现状

设备检测和故障诊断技术现状 张振中 100696138 1 引言 设备状态检测与故障诊断在十年内得到了前所未有的发展，它对于工业部门重要设备的管理维护，提高企业生产能力和保证安全生产，改进产品质量都具有极大的效益，在国民经济各部门发展中有着十分重要的意义。大家知道，一切工业部门有着许多各种各样的机器和设备，它们运行是否完好直接影响企业的效益，其中一些关键性重要设备甚至起着决定企业命运的作用，一旦发生事故，损失将不可估量。因此，如何避免机器发生事故，尤其是灾难性事故，一直是人们极为重视的问题。长期以来，由于人们无法预知事故的发生，不得不采用两种对策：一是等设备坏了再进行维修，该办法经济损失很大，因为等设备运行到破坏为止，往往需要昂贵的维修费用，灾难性破坏需要更换设备，还可能造成人员伤亡：二是定期检修设备，这种方法需要有一定计划性和预防性，但其缺点是如无发展，则经济上损失很大，而且定期检修的时间周期也很难确定。因此合理的维修应是预知的，即在设备出现的早期就检测隐患，提前预报，以便适时，合理的采取措施，于是故障诊断技术应运而生。设备状态监测和故障诊断是从医学检验和诊断受到启发，有经验的人员利用耳听机器运转发出的声音就可能知道设备运行是否正常，然而现代状态监测与故障诊断技术是随着现代系统工程，信息论，控制论，电子技术，计算机技术，通讯技术的发展的发展而发展起来的，是多种学科和技术交叉与渗透而产生的一门新兴综合性高技术，其研究内容涉及故障机理，传感器与测量技术，数据采集，数字信号处理，数据库，专家系统，计算机软硬件，通讯等技术领域我国从八十年代开始进行设备状态监测与故障诊断技术的研究。并于1986年成立了中国振动工程学会故障诊断学会，国家也将该技术的研究列人“七五”、“八五”攻关项目。机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 2 机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。

机械设备故障诊断技术研究

题目：机械设备故障诊断技术研究 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 2016 年 8 月 30 日

摘要 故障诊断技术对于机械设备的安全运行有着至关重要作用，一直是工程应用领域的重点和难点, 国内外已经对此问题进行了大量的研究工作。该论文介绍了机械设备故障诊断技术的基本概念，在总结研究各种诊断技术的基础上全面分析了现代故障诊断技术存在的问题, 并针对这些问题提出了故障诊断领域将来的研究方向。故障诊断是一项实用性很强的技术, 对其进行理论上的分析研究具有重要的现实意义。 关键词：机械设备故障；诊断技术；研究

第一章引言 随着现代科学技术在设备上的应用，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越齐全，自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素影响，会导致设备出现各种故障，从而降低或失去预定的功能，甚至会造成严重的以至灾难性的事故。国内外接连发生的由设备故障引起的各种空难、海难、爆炸、断裂、倒塌、毁坏、泄漏等恶性事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡。生产过程中经常发生的设备故障事故，也会使生产过程不能正常运行或机器设备遭受损坏而造成巨大的经济损失。因此机械设备故障诊断技术在社会中的重要性越来越高，主要体现在[1]：（1）预防事故，保证人员和设备安全。 （2）推动设备维修制度的改革。维修制度从预防制度向预知制度的转变是必然的，而真正实现预知维修的基础是设备故障诊断技术的发展和成熟。 （3）提高经济效益。设备故障诊断的最终目的是避免故障的发生，使零部件的寿命得到充分发挥，延长检修周期，降低维修费用。 因此，机械设备故障诊断技术日益受到广泛重视，对机械设备故障诊断技术的研究也不断深入。但受于机械设备故障成因的复杂性和诊断技术的局限性，目前机械设备故障诊断仍存在一些问题。

(企业诊断)设备故障诊断与维修最全版

（企业诊断）设备故障诊断 与维修

《设备故障诊断和维修》学习提纲 第壹章绪论 掌握设备故障诊断的意义、目的、任务及其发展概况，熟悉设备故障诊断的概念、意义和目的，熟悉状态监测和故障诊断的任务，了解设备故障诊断技术的发展概况。 1、设备诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我国设备管理和维修工作的三项基 础技术。 2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本不拆卸的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定产生故障的部位和原因，且预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的壹门技术。 3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的经济效益和社会效益。 4、设备故障诊断的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障且消除故障；指导设备的管理和维修。 5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段→量化阶段→诊断阶段（故障诊断技术真正作为壹门学科）→人工智能和网络化阶段（发展方向）。 第二章设备故障诊断的基本概念 了解设备故障诊断的壹些基本概念和基本方法，明确设备故障诊断的重要目标——状态维修。要求掌握设备和设备故障的基本概念，全面、深入了解设备故障的概念、原因、机理、类型、模式、特性、分析及管理；了解设备故障诊断的基本方法和分类；熟知设备维修方式的发展和状态维修，认识设备故障诊断技术和状态维修的“因果”关系。 1、从系统论的观点，设备是由有限个“元素”，通过元素之间的“联系”，按照壹定的规律聚合而构成的。 2、设备的故障，是指系统的构造处于不正常状态，且可导致设备相应的功能失调，致使设 备相应行为（输出）超过允许范围，这种不正常状态称为故障状态。

3、理解故障原因、故障机理、故障模式、故障分析等概念。设备故障具有层次性、传播性、 放射性、相关性、延时性、不确定性等基本特性。 4、对故障进行分类的目的是为了弄清不同的故障性质，从而采取相应的诊断方法 5、设备故障诊断的基本方法包括传统的故障诊断方法、故障的智能诊断方法和故障诊断的 数学方法。 6、设备故障诊断的分类根据诊断对象、诊断参数、诊断的目的和要求、诊断方法的完善程 度等不同能够有各种分类方法。 7、我国的维修体制也在发生着深刻而巨大的变化，已从早期的事后维修和实施多年的定期 预防维修开始进入现代的预知性的视情（状态）维修。 8、实施设备状态维修的指导思想。 第三章设备故障诊断的技术基础 掌握设备故障诊断特别是振动诊断的技术基础，要求熟悉设备故障诊断技术的内容，掌握设备故障信息获取和检测方法的框架知识，了解设备故障常用的三种评定标准及相对判断标准的制定方法，熟悉故障诊断中的信号处理。掌握傅里叶变换在故障诊断中的应用。 1、设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预测三个方面。其具体实施过程 为信息采集、信号处理、状态识别、诊断决策。 2、设备故障信息的获取方法包括直接观测法、参数测定法、磨损残渣测定法及设备性能 指标的测定。 3、设备故障的检测方法包括振动和噪声的故障检测、材料裂纹及缺陷损伤的故障检测、 设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测及工艺参数变化引起的故障检测。 4、设备故障的评定标准常用的有三种判断标准，即绝对判断标准、相对判断标准以及类 比判断标准。可用平均法制定相对判断标准。

(完整版)《设备故障诊断-沈庆根》知识点汇总

1.1.设备故障诊断的含义 设备故障诊断是指应用现代测试分析手段和诊断理论方法，对运行中的机械设备出现故障的机理、原因、部位和故障程度进行识别和诊断，并且根据诊断结论，确定设备的维修方案和防范措施。 1.2.设备故障诊断的过程 信号采集→信号处理→故障诊断→诊断决策→故障防治与控制 1.3.设备故障诊断的特性 多样性、层次性、多因素相关性、延时性、不确定性 1.4.三种维修制度 事后维修（故障维修）、定期维修（计划维修）、状态监测维修（预知性维修） 1.5设备故障的类型有哪些 ①结构损伤性故障（裂纹、磨损、腐蚀、变形、断裂、剥落和烧伤） ②运动状态劣化性故障（机械位置不良、刚性不足、摩擦、流体激振、非线性的谐波共振） 1.6设备故障诊断的功能 ①不停机不拆卸的状态下检测 ②可预测设备的可靠性程度 ③确定故障来源，提出整改措施 1.7.设备状态监测与故障诊断的技术和方法 振动信号监测诊断技术（普遍性、信息量丰富、易处理与分析） 声信号监测诊断技术（声音监听法、频谱分析法、声强法） 温度信号监测诊断技术 润滑油的分析诊断技术 其他无损检测诊断技术 1.8.设备故障状态的识别方法 信息比较诊断法、参数变化诊断法、模拟试验诊断法、函数诊断法、故障树分析诊断法、模糊诊断法、神经网络诊断法、专家系统 2.1信号的含义和分类 信号是表征客观事物状态或行为信息的载体 分类：确定性信号与非确定性信号；连续信号和离散信号；能量信号和功率信号；时限与频限信号 2.2.信号时域分解 直流分量和交流分量 脉冲分量 实部分量和虚部分量 正交函数分量 2.3.信号的时域统计 均值 均方值 方差

2.4.时域相关分析 相关系数： 2.5.频谱分析法 利用傅里叶变换的方法对振动的信号进行分解，并按频率顺序展开，使其成为频率的函数，进而在频率域中对信号进行研究和处理的一种过程，称为频谱分析 2.6.振动监测的基本参数振幅、频率、相位 2.7.旋转机械常用的振动信号处理图形 轴心轨迹：轴颈中心相对于轴承座在轴线垂直平面内的运动轨迹 转子振型：转子轴线上各点的振动位移所连成的一条空间曲线 轴颈涡动中心位置：在滑动轴承中，轴颈中心在激扰力作用下是绕着某一中心点运动的 波特图：描述转子振幅和相位随转速变化的关系曲线，纵坐标为振幅和相位，横坐标为转子的转速或转速频率 极坐标图：把转子的振幅与相位随转速的变化关系用极坐标的形式表示出来（直观，方便，清晰，抗干扰） 三维坐标图（级联图、瀑布图）：随转速上升，机械振动的基础幅指上升 阶比谱分析：将频谱图上横坐标的每个频率值除以某个参考频率值（读数清晰、周期采样、精度高） 3.1旋转机械的故障类型有哪些 ①转自不平衡②转子不对中③滑动轴承故障④转子摩擦⑤浮动环密封故障 3.2转子不平衡的概念 转子受材料质量、加工、装配以及运行中多种因素的影响，其质量中心和旋转中心线中间存在一定量的偏心距，使得转子在工作时形成周期性的离心力干扰，在轴承上产生动载荷，从而引起机器振动的现象 不平衡产生的离心力大小 3.3转子不平衡振动的故障特征 ①不平衡故障主要引起转子或轴承径向振动，在转子径向测点上得到的频谱图，转速频率成分具有突出的峰值 ②单纯的不平衡振动，转速频率的高次谐波幅值很低，因此在时域上的波形是一个正弦波 ③转子的轴心轨迹形状基本上为一个圆或者椭圆，这意味着置于转轴同一截面上相互垂直的两个探头，其信号相位差接近90° ④转子的进动方向为同步正进动 ⑤除了悬臂转子外，对于普通两端支撑的转子，不平衡在轴向上的振幅一般不明显 ⑥转子振幅对转速变化很敏感，转速下降，振幅将明显下降 3.4转子不平衡振动的原因 ①固有质量不平衡（设计错误、材料缺陷、加工与装配误差、动平衡方法不正确） ②转子运行中的不平衡（转子弯曲、转子平衡状态破坏） 3.5怎样区别转子弯曲不平衡和质量不平衡 ①振幅随转速的变化：质量不平衡与转速之间按照固定的关系式变化，弯曲的没有

设备故障诊断原理技术及应用

设备故障诊断原理技术及应用 机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 1.机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。 2.开展故障诊断技术研究的意义 应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用

故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以 消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修 技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。 3.机械故障诊断的研究现状 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科,经过30 多年的发展,己初步形成了比较完整的科学体系。就其技术手段而言,已逐步形成以振动诊断、油样分析、温度监测和无损探伤为主,其他技术或方面为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最具生机与活力。目前,对振动信号采集来说, 计算机技术足以胜任各种场合的需要。在振动信号的分析处理方面,除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外,近来又发展了频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅立叶变换、Wign2er 分布和小波变换等。就诊断方法而言,除了单一参数、 单一故障的技术诊断外,目前多变量、多故障的综合诊断已经兴起。 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力,故障诊断的专家系统不

常用简易的设备故障诊断方法

常用简易的设备故障诊断 方法 Prepared on 22 November 2020

常用简易的设备故障诊断方法 常用的简易状态监测方法主要有听诊法、触测法和观察法等。 1、听诊法 设备正常运转时，伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏。只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏，通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声，判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。用手锤敲打零件，听其是否发生破裂杂声，可判断有无裂纹产生，用听诊法对滚动轴承工作状态进行监测的常用工具是木柄螺丝刀，也可以使用外径为φ20mm左右的硬塑料管。 （1）滚动轴承正常工作状态的声响特点 滚动轴承处于正常工作状态时，运转平稳、轻快、无停滞现象，发出的声响和谐而无杂音，可听到均匀而连续的“哗哗”声，或者较低的“轰轰”声。噪声的强度不大。异常声响所反映的轴承故障锥入度大一点的新润滑脂。 （2）轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性的“嗬罗”声。这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑而引起的。声响的周期与轴承的转速成正比。应对轴承进行更换。 （3）轴承发出不连续的“梗梗”声。这种声音是由于保持架或者内外圈破裂而引起的。必须立即停机更换轴承。 （4）轴承发出不规律、不均匀“嚓嚓”声。这种声音是由于轴承内落入铁屑、砂粒等杂质而引起的。声响强度较小，与转速没有联系。应对轴承进行清洗，重新加脂或换油。

（5）轴承发出连续而不规则的“沙沙”声。这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系，声响强度较大。应对轴承的配合关系进行检查，发现问题及时修理。 （6）轴承发出连续刺耳啸叫声。这种声音是由于轴承润滑不良，缺油造成了干摩擦，或者滚动体局部接触过紧，如内外圈滚道偏斜，轴承内外圈配合过紧等情况而引起的。应及时对轴承进行检查找出问题，对症处理。 电子听诊器是一种振动加速度传感器。它将设备振动状况转换成电信号并进行放大，工人用耳机监听运行设备的振动声响，以实现对声音的定性测量。通过测量同一测点、不同时期、相同转速、相同工况下的信号，并进行对比，来判断设备是否存在故障。当耳机出现清脆尖细的噪声时，说明振动频率较高，一般是尺寸相对较小的、强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹。当耳机传出混浊低沉的噪声时，说明振动频率较低，一般是尺寸相对较大的、强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷。当耳机传出的噪声比平时增强时，说明故障正在发展，声音越大，故障越严重。当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时，说明有零件或部件发生了松动。 2、触测法 用人手的触觉可以监测设备的温度、振动及间隙的变化情况。人手上的神经纤维对温度比较敏感，可以比较准确地分辨出80℃以内的温度。当机件温度在0℃左右时，手感冰凉，若触摸时间较长会产生刺骨痛感。10℃左右时，手感较凉，但一般能忍受。20℃左右时，手感稍凉，随着接触时间延长，手感渐温。30℃左右时，手感微温，有舒适感。40℃左右时，手感较热，有微烫感觉。50℃左右时，手感较烫，若用掌心按的时间较长，会有汗感。60℃左右

故障诊断技术发展历史(最新版)

故障诊断技术发展历史 故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。 美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。 故障诊断的主要理论和方法 故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。 (1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。 (2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。 (3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。 (4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。

1-第1章-机电设备故障诊断技术发展概述

教师授课教案 2013/ 2014 学年第1学期课程机电设备故障诊断与维修 目的要求：了解机电设备故障诊断技术发展的过程以及最新诊断技术应用情况 旧知复习： 重点难点：机电设备故障诊断传统技术 教学过程：（包括主要教学环节、时间分配） 旧知复习及新课导入 5分钟 新课内容： 1、发展历程及现状 5分钟 2、常用的传统技术方法 30分钟 3、存在的问题 10分钟 4、发展趋势 35分钟 5、小结 5分钟 课后作业： 1、名词：振动监测诊断技术、油液磨屑分析检测诊断技术、红外测温诊断技术、射线扫描技术 2、查资料，了解机电设备故障诊断与维修技术的发展趋势 教学后记：

第1章机电设备故障诊断技术发展概述 一、发展历程及现状 现代化生产中机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，人们投人大量精力进行研究，机电设备故障诊断技术取得了很大的进展：探索出一系列新的理论方法与技术应用于实际，增加了对设备故障判断的效率，奠定了对设备实施故障诊断分析与修复的坚实基础，产生了明显的经济效益和社会效益。 机电设备诊断技术最初来自军事上的需要，在第二次世界大战初期问世。当时能用仪表进行设备状态参数测定，相继又开发了快速、多功能自动监测仪器；20世纪60年代以来，随着航天工业的发展，可靠性理论的应用，使设备诊断技术迅速发展；70年代，随着微电子技术的发展，计算机技术、传感器技术的应用，机械设备故障诊断技术更加完善，主要用于航天、核电等部门；20世纪末已经在冶金矿山、交通运输、化工、发电、农业和机械制造等部门的机械设备上开始应用设备诊断技术，其发展日新月异，经济效益日益明显；进入新世纪，这一技术迅速渗透到国民经济各部门，应用已相当普及，设备故障诊断技术水平的提高，开始向智能化方向发展。 回顾历史，不难看出机械故障诊断技术的发展经历了3个阶段：诊断结果取决于领域专家的感官及专业知识和经验对诊断信息判断的初级阶段；以传感器、动态监测技术为手段，基于计算机信号处理的现代诊断技术；实现诊断系统智能化，向监测、诊断、管理和调度的集成化发展。 美国从1967年在美宇航局和海军研究所的倡导下，由企业和大学参加成立了机械故障诊断技术的研究组织，开展机械设备的故障机理，检测、诊断和预测等方面的研究。另外俄亥俄州立大学开展了根据振动的解析对轴承、齿轮、发动机及一般回转机械的诊断技术研究。相继锅炉、压力容器等静止机械的检测诊断中心，根据美国机械工程学会（ASME）的规定开展静止机械的故障诊断技术研究，制定了一系列规程标准。同时一些监测仪器设备公司也研制并生产各类型检测诊断仪器，如Atlanta公司开发的M600旋转机械在

电气设备故障诊断方法

电气设备故障诊断方法 电气故障现象是多种多样的，例如，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障能是同种故障现象，这种故障现象的同一性和多样性，给查找故障带来了复杂性。但是，故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因而要对故障现象仔观察分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。 1.直接感知有些电气故障可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官，采用摸、看、闻、听等段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声、色变等，确定设备的故障部位。 2.仪器检测许多电气故障靠人的直接感知是无法确定部位的，而要借助各种仪器、仪表，对故障设备的电压、电流、功率、频率、阻抗、绝缘值、温度、振幅、转速等等进行量，以确定故障部位。例如，通过测量绝缘电阻、吸收比、价质损耗，判定设备绝缘是否受潮；通过直流电阻的测量，确定长距离线路的短路点、接地点等。 利用眼睛、鼻子、耳朵、手等感觉器官，来进行直接观察，观察温度、声音、颜色、气味有否异常，以判断电源装置的运行情况。通过这种直观，将一些明显的故障能立即诊断出来，或者能帮助我们分析和掌握故障发生的部位、危及范围、严重程度以及元器件损坏情况。就是对那些隐蔽而复杂的故障，通过我们所直接观察到的各种现象，也能为进行诊断和分析提供重要依据，因此，直观是诊断故障的十分重要的第一步。 1.听一听有没有异常的声音。 2.嗅一嗅有没有异常气味，特别是有没有出现绝缘材料烧焦的气味。一般电气部件都由绝缘材料组成，当绝缘材料被通过的大电流（超过额定电流数倍）烧伤或烧焦后，会发出一种刺鼻的臭味，追踪气味的发生处，能帮助我们查找故障源。 3.查一查是否出出异常的温度。各种电源设各，不管是静止型还是旋转型，只要流过电流，就会产生热量，这种热量，使温度上升，但只要不超过额定温升是允许的。电源装置能持续正常的运行，这种温度基本处于饱和状态，变化不会很大。如果发现某元器件或某部位的温度突然升高，发热发烫，出现反常情况，表明可能出现故障或者有故障隐患存在，此时可根据热源去寻找故障点。检测电源装置的温度，通常采用如下几种方法。 （1）用手去摸一摸，赁感觉和经给来判断温度是否发生了异常。平时，要有意识地经常去体验设备的温度，掌握装置正常运行情况下的温度，因此，只要用手去摸一摸（但必须注意安全），就能知道温度是否超出了允许的最高温度。根据经验，在通常情况下，能够用手摸设备耐受10s左右的温度约为60度。 （2）对一些十分重要的部件或者特别需要监视的部位，可以安放温度计，用温度计来检测和监视它们的温度。 （3）对另外一些需要监视温度的部件或部位，但不便安放温度计，也不能用手摸它。在这种情况下，可以贴上示温片或涂上示温涂料，根据它们的颜色随着温度的变化而发生变化的性能，就可以知道温度是否出现了异常。 4.看一看有没有出现冒烟的情况，是否有被烧焦、烧黄或被烧得发黑的元器件。当过载和短路引起的大电流通过元器件（或零部件）时，轻者将远件烧得发烫，烤得变黄。重者将元器件（或零部件）烧得冒烟、发焦、发黑。对这种情况，可根据损坏的元器件，找出故障点，分析出故障原因。 5.看一看熔断器是否熔断。如果发现熔断器熔断，则应检查一下是哪一相的被熔断。再细细地看一下熔芯被烧断的情况和被熔断的程度。便如，对那些玻璃管熔断器，有的熔芯看上去是被慢慢地熔断的，在被熔断分开的两个断点处显得比较粗壮，头上呈现椭圆形，玻璃管仍然很透明，并且没有任何被损坏的痕迹，也没有任何发黑发黄的现象。这些多数是由于过负

设备故障诊断技术的常用诊断方法及方法选择

设备故障诊断技术的常用诊断方法及方法选择 -------------------------------------------------------------------------------- (本信息发布于2008年09月25日，共有2251人浏览) 常用诊断方法 国内外用于机械设备故障诊断方面的检测、分析和诊断方法主要有以下几个： （一）振动、噪声诊断法； （二）磨损残留的泄漏物诊断法； （三）温度、压力、流量、电流、电压、磁通、功率变化诊断法； （四）应变、裂纹、声发射诊断法； （五）光谱、频谱、色谱诊断法。 设备故障诊断方法的选择 采用设备故障诊断技术，实行状态维护，是在机械设备运转过程中，即在不停车、不拆卸的情况下，应用仪器测取其二次效应，如温度、振动、冲击脉冲、噪声、油样成分等参数值，来分析判断设备的状态，因此，必须根据不同机械设备的不同特点选择恰当的诊断方法。从国内、外大量应用实例来看，应用较广泛的是振动监测、噪声检测、温度测量、脉冲测试、厚度测量、油样分析等。 （一）设备故障诊断的方法 一般人们把设备故障诊断技术分成两个层次： 1.简易诊断 它是采用比较简单的仪器，测取设备的有关参数，直接或间接地判断设备的状态，对设备实行初级诊断。 简易诊断具有初期投资少，仪器操作简便、技术成熟、见效快等特点，因此，在国内、外企业中获得了广泛应用。 2.精密诊断。 它是应用比较复杂的仪器，测取设备的状态信号，从多方面进行分析，提取故障特征，对设备实行精确诊断。

精密诊断的初期投资多，技术含量高，很多方面还正在研制中，因此，应该在普遍配置简易诊断仪器的基础上有选择地配置精密诊断仪器，采用递进方式，逐步予以采用。 在各种诊断方法中，利用机械设备运行中的不可避免的噪声和振动信号，识别与判断设备故障情况，应用得最为普遍，其原因是： （1）任何机器运行时都有振动，振动反映了机器状态，振动时刻发生着，由振动引发的设备故障率高达60%以上，振动本身的普遍性、破坏性决定了采用振动诊断法的广泛性。 （2）振动信号具有多维性。反映振动的量值是多维的，不同频率不同相位的位移、速度、加速度响应构成了一个多维函数和响应谱。其量值变化，频率从0.01Hz到10kHz或更高，加速度从0.01g（重力加速度）到几百个几千个g，数值的变化范围非常大，便于设备管理人员识别不同类型的故障。 （3）振动的传递性强。例如，用耳贴近钢轨，可以听到距离很远的火车行驶声。这种特点有利于采用间接测量的方法，获取携带了故障信息的振动冲击信号。轴承座上测量的振动参数，包括了轴承内外圈、保持架、滚珠和转轴的大量信息；传感器则可感受较大距离和范围的设备故障存在。 （4）振动诊断安全可以在机器设备工作状态下进行测试即在线测量。传感器可安装在结构深处或人不宜接触的部位。振动信息不受外界干扰，便于早期故障的发现。不同的故障有不同的振动模态，科学技术的发展，又为获取这些模态特征提供了便利。因此，振动噪声诊断技术已经十分丰富，并日臻成熟。 本文来自: 中国国际水泥工艺网(https://www.wendangku.net/doc/7c2148809.html,) 详细出处参考：https://www.wendangku.net/doc/7c2148809.html,/hcormanage/2008-4/6-79.html

设备维修策略简介

设备维修策略简介 视情维修也叫预测性维修（视情维修（Condition Based Maintenance，CBM；Predictive Maintenance，简称PdM）。是我们在中文翻译时对同一类型的维修工作的不同叫法。预测性维修基于装备状态监测、故障诊断、故障（状态）预测、维修决策支持和维修活动于一体，是一种新兴的经济效果最佳的维修策略（后面统称预测性维修）。 预测性维修不仅在名字称呼上有不同，在概念的内涵和外延上也有出入，因此又有狭义和广义预测性维修两种概念。 狭义的预测性维修立足于“状态监测”，强调的是“故障诊断”，是指不定期或连续地对设备进行状态监测，根据其结果，查明装备有无状态异常或故障趋势，再适时地安排维修。狭义的预测性维修不固定维修周期，仅仅通过监测和诊断到的结果来适时地安排维修计划，它强调的是监测、诊断和维修三位一体的过程，这种思想广泛适用于流程工业和大规模生产方式。 广义的预测性维修将状态监测、故障诊断、状态预测和维修决策多位合一体，状态监测和故障诊断是基础，状态预测是重点，维修决策得出最终的维修活动要求。广义的预测性维修是一个系统的过程，它将维修管理纳入了预测性维修的范畴，通盘考虑整个维修过程，直至得出与维修活动相关的内容。 有故障维修（Break-down Maintenance）,是“有故障才维修（Failure Based）”的方式，它是以设备是否完好或是否能用为依据的维修，只在设备部分或全部故障后再恢复其原始状态，也就是用坏后再修理，属于非计划性维修。 预防性定时维修（Preventive Maintenance）又称定时维修，是以时间为依据(Time Based)的维修，它根据生产计划和经验，按规定的时间间隔进行停机检查、解体、更换零部件，以预防损坏、继发性毁坏及生产损失。这种维修方法也就是目前所普遍采用的计划维修或定期维修，如年、半年、季、月保养等。 预测性情维修技术体系 预测性维修发展到现在，基本上形成了自己的技术体系，如图所示。 设备早期识别失效：P-F曲线图

旋转机械故障相关诊断技术(最新版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 旋转机械故障相关诊断技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

旋转机械故障相关诊断技术(最新版) 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论，利用信息间存在的关系，充分发挥采集到的振动信息的作用，充分挖掘振动信息的内涵，通过灰色方法加工、分析、处理，使少量的振动信息得到充分的增值和利用，使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法，将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合，同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系，进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式，以

构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成，这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连，以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中，引入神经网络技术，以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理，从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.