发电厂中感应电动机状态监测技术分析

     虽然近年来，在发电厂是运用了不少状态监测技术，但在很多方面状态监测技术仍处发展之中，当前的研究工作主要集中在监测系统的灵敏性!可靠性和自动化方面，同时希望系统的成本不致太高。

1．感应电动机故障和监测方法

（1）定子故障：感应电动机定子故障主要是由于绝缘破坏引起绕组匝间短路造成的。当前，定子电流信号分析是确定定子绕组故障的常用工具，具有成本低、易操作和功能多的优点。感应电动机的定子绕组匝间故障将引起气隙磁密畸变，从而在定子电流中产生谐波，因此定子电流可用于故障的检测。由于电动机和发电机在定子绕组上的相似性，用于发电机的PD在线监测也可用于电动机中，它比电流监测能更早地检测到绕组故障。

（2）转子故障：感应电动机转子故障主要有转子导条断裂，这将引起转矩跳动，转速波动，转子振动以及过热等。最常见的检测方法是上面提到的定子电流监测。另外可采用振动和气隙监测方法。

（3）轴承故障：电动机可靠性研究表明，轴承故障占所有机器故障的40%以上。潜在的轴承故障通常采用振动和定子电流监测的办法来检测，而定子电流监测具有非侵入式的优点（不需在电机内装设传感器）。

（4）气隙不均匀：气隙不均匀必须控制在一个可接受的水平上，例如10%。有两种类型的气隙不均：动态和静态。对静态不均，最小的气隙位置在空间上是固定的；而对于动态气隙不均，转子的中心和旋转中心不一致，因此最小气隙位置是旋转的。气隙不均可通过定子铁心振动监测和定子电流监测来检测。

2．感应电动机状态监测常用监测技术和最新研究

（1）振动监测和电流监测：有许多方法用于感应电动机的状态监测。在这些方法中，振动和电流监测是实际应用中最流行的两种方法。在电流监测还处于研究中时，振动监测就已投入实际应用。然而，目前的研究主要集中于电流监测的实施上，未来电流监测有可能取代振动监测的地位。振动监测可以发现机械故障、气隙不均匀、定子绕组或转子故障，三相电源不对称等问题。振动监测的改进依赖于先进的信号处理技术，例如高阶统计分析、非静态的递归滤波器和小波等。由于电流变化相对较小，电流监测一直被认为难以用来检测故障。然而，这一问题正在被克服。目前的研究表明定子电流监测能提供和振动监测一样多的检测信息。研究发现，对已知的振动频率而言，定子电流的变化直接与振动幅度的变化有关。

（2）基于模型的方法和人工智能：基于模型的故障检测被认为是状态监测技术的另一类型，尽管它不是电动机状态监测的主流，但对于较小的电动机和调速电动机，采用这种方式更为适合一些。在文中建立了鼠笼式异步电动机的数学参考模型，通过比较参考模型和测量模型的输出偏差可检测和定位转子故障。这种方法不需频率分析，因此适于调速电机的监测。

     神经网络是建立模型的另一方法。对非线性关系很难甚至根本不可能获得精确的数学表达式。而利用经过大量数据训练的神经网络能很好地反映这种关系。关于神经网络建模的工作主要集中在训练算法和知识表达的研究上。

   最近十年来的研究表明，在发展新型的状态监测系统方面，先进的信号处理技术和人工智能技术是必不可少的。随着计算机技术和通信技术的快速发展，信号处理和人工智能已成为下一代状态监测系统（具有高灵敏度、高可靠性、高智能性和价廉的特征）的最强有力的工具，其中，小波变换、神经网络和专家系统将得到特别的重视。

   深圳市亚泰光电技术公司，作为国家级高新技术企业，一直志立于状态监测仪器的研发、生产、销售，通过对振动监测、油品监测、温度监测几方面来攻克设备在运行中有可能发生的各种故障，提前发现，预维护、预维修，取得了良好的突破。我们热忱欢迎你的来电咨询！