論新技術應用在泵站機電設備檢測中
| 陳玉軍 (江蘇省秦淮河水利工程管理處，江蘇 南京210001) 摘 要：分析泵站中電機軸承、齒輪箱、電纜和變壓器等一些主要設備的故障原因，提出采用HG2510型軸承振動檢測儀、SVLF40型0.1Hz超低頻高壓試驗儀、GL900SD型氣相色譜分析儀等先進的檢測儀器，對設備進行科學診斷分析，提高了設備的安全運行水平和泵站的管理水平. 關鍵詞：泵站；機電設備；檢測方法 機電設備的安全運行與檢測維護是泵站安全運行的重要內容，對設備進行必要的性能測試能及早發(fā)現(xiàn)設備故障隱患，確定合理的維護措施，可避免故障或事故的發(fā)生. 近年來，隨著計算機技術應用的普及，先進的檢測手段被廣泛采用，通過科學的檢測分析，能及時準確掌握設備的運行狀況.為提高泵站設備管理水平，運用先進的檢測技術對設備運行進行科學的分析，是泵站現(xiàn)代化管理的需要.本文介紹幾種新的測試方法. 1采用HG?2510型軸承振動檢測儀 目前，泵站電機軸承、齒輪箱等主要設備運行時只進行溫度監(jiān)測，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)過簡單地判斷故障后，進行維修或更換軸承，但運行后，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型軸承振動檢測儀（或3518型機械故障診斷系統(tǒng)）可對設備故障進行精密診斷分析，通過頻率特征分析（測點頻譜圖），可以診斷出設備是否存在不平衡、不對中、軸彎曲、基礎松動、軸裂紋、軸承故障、齒輪故障等一系列設備故障、故障部位及其嚴重程度，管理人員據(jù)此可準確掌握設備的運行狀態(tài)及發(fā)展趨勢，實現(xiàn)設備的預先維修. 1.1故障原因 機械設備的振動檢測根據(jù)旋轉機械的故障引起異常振動，轉子不平衡、軸不對中、機座松動、滑動軸承的油蠟震蕩等均誘發(fā)低頻振動增加，通過測量低頻振動速度有效值，可診斷上述異常故障. 滾動軸承或齒輪異常引起沖擊振動和高頻諧振，通過測量沖擊振動峰值和平均值，可發(fā)現(xiàn)軸承、齒輪故障情況，判斷設備運行狀態(tài). 1.2檢測儀性能 該檢測儀具有靈活多變的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方式，可測量振動（加速度、速度、位移）溫度、轉速及多種狀態(tài)參數(shù)，可通過串行口（RS?232C）與計算機進行數(shù)據(jù)通訊，對設備的運行狀態(tài)進行科學診斷. 它是在Windows中文環(huán)境下進行設備狀態(tài)趨勢分析和完善的波形分析，自動生成多種管理報表，從而建立完善的設備檔案. 2采用SVLF?40型0.1Hz超低頻高壓試驗儀 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，得到廣泛的應用.電纜運行中，傳統(tǒng)的高壓試驗采用直流耐壓，主要是為了減少高壓試驗設備的容量（如1.6km長的電纜用直流50kV的電壓試驗時，容量僅需50W），但近年來的運行經(jīng)驗和研究表明，不宜對XLPE電纜進行直流耐壓試驗，因為直流耐壓試驗不能有效檢出電纜絕緣缺陷，而且試驗時形成的空間電荷可能會使電纜投運后絕緣內部場強提高而導致?lián)舸?，危及電纜的安全運行. 近年來，取代直流耐壓試驗的超低頻法（VLF）開始在電纜試驗中運用，文獻［１］對一些老化程度不同的XLPE電纜進行了對比試驗，發(fā)現(xiàn)0.1Hz下?lián)舸﹫鰪娕c工頻擊穿場強之比為0.9～1.1，而直流擊穿場強與工頻擊穿場強之比為3～4.2，這說明VLF法等價性較好，明顯優(yōu)于直流耐壓試驗. 采用0.1Hz超低頻方法進行試驗，由于其頻率很低，對電纜的充電電流小，電源容量僅為50Hz試驗電源的1/500，所以試驗設備體積較小，是交流電纜進行交流高壓試驗的最新手段. 3采用GL900SD型氣相色譜分析儀 為保證泵站安全運行，對電氣設備尤其是重要設備的檢測試驗至關重要.運行表明對于油浸式變壓器，運用氣相色譜試驗能很好地診斷變壓器的運行狀況及其潛伏性故障，是判斷變壓器內部故障性質的重要方法.文獻［２］把色譜分析列為電力變壓器的首位試驗項目.GL900SD型色譜儀通過對絕緣油中溶解氣體的色譜分析，判斷變壓器內部可能存在的故障. 正常運行的變壓器油中溶解氣體的組成主要是氧氣和氮氣，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.主要氣體有：氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氧氣、氮氣等.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接觸不良，鐵心多點接地和局部短路，導線過電流發(fā)熱和接頭不良等變壓器內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，引線斷裂或對地閃絡和分接開關飛弧等電弧放電、火花放電等變壓器內部放電性故障產(chǎn)生的特征氣體，正常變壓器油中不含有這種氣體組分.變壓器內部發(fā)生各種性質的故障都要產(chǎn)生氫氣，當氫氣含量偏高時，可能使變壓器中進水.變壓器主要的絕緣材料是絕緣油、絕緣紙和絕緣板等，在運行中將逐漸老化.絕緣油分解產(chǎn)生的主要氣體是氫、烴類氣體，而絕緣紙等固體材料分解產(chǎn)生的主要氣體是一氧化碳和二氧化碳.變壓器發(fā)生低溫過熱性故障時，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. 實踐證明，在很多情況下，當變壓器內部故障還處在早期階段時，一些常規(guī)的電氣、物理、化學試驗未必能發(fā)現(xiàn)故障的特征，而油中氣體分析比較靈敏，可準確判明內部故障性質，確定變壓器的運行狀況.對中、小型變壓器主要采取常規(guī)電氣試驗診斷故障，必要時再結合油中氣體色譜分析對變壓器進行綜合判斷，可以準確地判明故障性質. 參考文獻 ［1］ 陳化鋼.電力設備預防性試驗技術問答［Ｍ］.北京：水利電力出版社,1997. ［2］ DL/T596?1996，電力設備預防性試驗規(guī)程［Ｓ］. |
