論新技術(shù)應(yīng)用在泵站機(jī)電設(shè)備檢測(cè)中
| 陳玉軍 (江蘇省秦淮河水利工程管理處，江蘇 南京210001) 摘 要：分析泵站中電機(jī)軸承、齒輪箱、電纜和變壓器等一些主要設(shè)備的故障原因，提出采用HG2510型軸承振動(dòng)檢測(cè)儀、SVLF40型0.1Hz超低頻高壓試驗(yàn)儀、GL900SD型氣相色譜分析儀等先進(jìn)的檢測(cè)儀器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)診斷分析，提高了設(shè)備的安全運(yùn)行水平和泵站的管理水平. 關(guān)鍵詞：泵站；機(jī)電設(shè)備；檢測(cè)方法 機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行與檢測(cè)維護(hù)是泵站安全運(yùn)行的重要內(nèi)容，對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的性能測(cè)試能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，確定合理的維護(hù)措施，可避免故障或事故的發(fā)生. 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的普及，先進(jìn)的檢測(cè)手段被廣泛采用，通過科學(xué)的檢測(cè)分析，能及時(shí)準(zhǔn)確掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況.為提高泵站設(shè)備管理水平，運(yùn)用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)的分析，是泵站現(xiàn)代化管理的需要.本文介紹幾種新的測(cè)試方法. 1采用HG?2510型軸承振動(dòng)檢測(cè)儀 目前，泵站電機(jī)軸承、齒輪箱等主要設(shè)備運(yùn)行時(shí)只進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，通過溫升及其它表面現(xiàn)象，確定其性能的好壞及軸承是否磨損，往往經(jīng)過簡(jiǎn)單地判斷故障后，進(jìn)行維修或更換軸承，但運(yùn)行后，軸承溫度又繼續(xù)上升，可能再次出現(xiàn)故障，不能從根本上解決問題.利用HG?2510型軸承振動(dòng)檢測(cè)儀（或3518型機(jī)械故障診斷系統(tǒng)）可對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行精密診斷分析，通過頻率特征分析（測(cè)點(diǎn)頻譜圖），可以診斷出設(shè)備是否存在不平衡、不對(duì)中、軸彎曲、基礎(chǔ)松動(dòng)、軸裂紋、軸承故障、齒輪故障等一系列設(shè)備故障、故障部位及其嚴(yán)重程度，管理人員據(jù)此可準(zhǔn)確掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)先維修. 1.1故障原因 機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障引起異常振動(dòng)，轉(zhuǎn)子不平衡、軸不對(duì)中、機(jī)座松動(dòng)、滑動(dòng)軸承的油蠟震蕩等均誘發(fā)低頻振動(dòng)增加，通過測(cè)量低頻振動(dòng)速度有效值，可診斷上述異常故障. 滾動(dòng)軸承或齒輪異常引起沖擊振動(dòng)和高頻諧振，通過測(cè)量沖擊振動(dòng)峰值和平均值，可發(fā)現(xiàn)軸承、齒輪故障情況，判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài). 1.2檢測(cè)儀性能 該檢測(cè)儀具有靈活多變的各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集方式，可測(cè)量振動(dòng)（加速度、速度、位移）溫度、轉(zhuǎn)速及多種狀態(tài)參數(shù)，可通過串行口（RS?232C）與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)診斷. 它是在Windows中文環(huán)境下進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)分析和完善的波形分析，自動(dòng)生成多種管理報(bào)表，從而建立完善的設(shè)備檔案. 2采用SVLF?40型0.1Hz超低頻高壓試驗(yàn)儀 交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜在高壓電纜線路中已逐步取代油紙電纜，得到廣泛的應(yīng)用.電纜運(yùn)行中，傳統(tǒng)的高壓試驗(yàn)采用直流耐壓，主要是為了減少高壓試驗(yàn)設(shè)備的容量（如1.6km長(zhǎng)的電纜用直流50kV的電壓試驗(yàn)時(shí)，容量?jī)H需50W），但近年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和研究表明，不宜對(duì)XLPE電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)，因?yàn)橹绷髂蛪涸囼?yàn)不能有效檢出電纜絕緣缺陷，而且試驗(yàn)時(shí)形成的空間電荷可能會(huì)使電纜投運(yùn)后絕緣內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)提高而導(dǎo)致?lián)舸＜半娎|的安全運(yùn)行. 近年來，取代直流耐壓試驗(yàn)的超低頻法（VLF）開始在電纜試驗(yàn)中運(yùn)用，文獻(xiàn)［１］對(duì)一些老化程度不同的XLPE電纜進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)0.1Hz下?lián)舸﹫?chǎng)強(qiáng)與工頻擊穿場(chǎng)強(qiáng)之比為0.9～1.1，而直流擊穿場(chǎng)強(qiáng)與工頻擊穿場(chǎng)強(qiáng)之比為3～4.2，這說明VLF法等價(jià)性較好，明顯優(yōu)于直流耐壓試驗(yàn). 采用0.1Hz超低頻方法進(jìn)行試驗(yàn)，由于其頻率很低，對(duì)電纜的充電電流小，電源容量?jī)H為50Hz試驗(yàn)電源的1/500，所以試驗(yàn)設(shè)備體積較小，是交流電纜進(jìn)行交流高壓試驗(yàn)的最新手段. 3采用GL900SD型氣相色譜分析儀 為保證泵站安全運(yùn)行，對(duì)電氣設(shè)備尤其是重要設(shè)備的檢測(cè)試驗(yàn)至關(guān)重要.運(yùn)行表明對(duì)于油浸式變壓器，運(yùn)用氣相色譜試驗(yàn)?zāi)芎芎玫卦\斷變壓器的運(yùn)行狀況及其潛伏性故障，是判斷變壓器內(nèi)部故障性質(zhì)的重要方法.文獻(xiàn)［２］把色譜分析列為電力變壓器的首位試驗(yàn)項(xiàng)目.GL900SD型色譜儀通過對(duì)絕緣油中溶解氣體的色譜分析，判斷變壓器內(nèi)部可能存在的故障. 正常運(yùn)行的變壓器油中溶解氣體的組成主要是氧氣和氮?dú)?，但是由于某些故障或非故障原因，使油中含有一定量的故障特征氣體.主要?dú)怏w有：氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氧氣、氮?dú)獾?總烴是指甲烷、乙烷、乙烯、乙炔4種氣體的總量. 甲烷、乙烷、乙烯氣體是由于分接開關(guān)接觸不良，鐵心多點(diǎn)接地和局部短路，導(dǎo)線過電流發(fā)熱和接頭不良等變壓器內(nèi)部裸金屬過熱引起油裂解的特征氣體，主要是甲烷、乙烯，其次是乙烷. 乙炔是由于線圈匝、層間絕緣擊穿，引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛弧等電弧放電、火花放電等變壓器內(nèi)部放電性故障產(chǎn)生的特征氣體，正常變壓器油中不含有這種氣體組分.變壓器內(nèi)部發(fā)生各種性質(zhì)的故障都要產(chǎn)生氫氣，當(dāng)氫氣含量偏高時(shí)，可能使變壓器中進(jìn)水.變壓器主要的絕緣材料是絕緣油、絕緣紙和絕緣板等，在運(yùn)行中將逐漸老化.絕緣油分解產(chǎn)生的主要?dú)怏w是氫、烴類氣體，而絕緣紙等固體材料分解產(chǎn)生的主要?dú)怏w是一氧化碳和二氧化碳.變壓器發(fā)生低溫過熱性故障時(shí)，因溫度不高，往往油的分解不劇烈，因此烴類氣體的含量并不高.而一氧化碳、二氧化碳含量變化較大，故用一氧化碳和二氧化碳的含量判斷變壓器固體絕緣老化狀況. 實(shí)踐證明，在很多情況下，當(dāng)變壓器內(nèi)部故障還處在早期階段時(shí)，一些常規(guī)的電氣、物理、化學(xué)試驗(yàn)未必能發(fā)現(xiàn)故障的特征，而油中氣體分析比較靈敏，可準(zhǔn)確判明內(nèi)部故障性質(zhì)，確定變壓器的運(yùn)行狀況.對(duì)中、小型變壓器主要采取常規(guī)電氣試驗(yàn)診斷故障，必要時(shí)再結(jié)合油中氣體色譜分析對(duì)變壓器進(jìn)行綜合判斷，可以準(zhǔn)確地判明故障性質(zhì). 參考文獻(xiàn) ［1］ 陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)問答［Ｍ］.北京：水利電力出版社,1997. ［2］ DL/T596?1996，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程［Ｓ］. |
