监测设备

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监测设备范文第1篇

一、国内冶金企业设备诊断成功案例

1999年1月，发现高炉炉顶齿轮箱螺栓拉断；2000年，判断高线精轧机锥轴和辊轴零部件损坏；2006年2月，发现棒材厂16号轧机减速机锥箱轴承故障；2007年11月，判断某大型铁矿排岩车间破碎机回转体隐患；2008年4月，发现冷连轧机五机架第五架传动轴故障；2009年11月，发现高线减定径机30架锥箱输出轴轴系故障；2010年，发现炼钢耳轴倾动机构轴承早期磨损；2011年，发现高炉炉顶新齿轮箱回转支承间隙小，影响运行。由上可见，设备诊断技术不仅可以预测故障隐患，在判断设备制造装配精度方面也可起到一定作用。国内冶金行业设备的诊断成功案例中，宝钢可以追溯到1983年，部分设备在投产时就有诊断成功案例，此后每年均有各类成功案例，特别是在1996年开展设备状态监测诊断受控点工作后，每年均有数百项成功案例。武钢自2002年开展基于设备诊断技术的“万点受控”工程项目以来，已经成功地在首钢、河钢等二十多个大中型企业推广应用，积累各种成功案例达200余个。

二、常用监测诊断技术

冶金机械设备监测诊断技术已形成以振动监测诊断、油样分析、电流监测、温度监测和无损探伤为主，其他技术为辅的格局。

（1）振动监测诊断技术冶金企业以旋转机械为多，这类机械故障所激发的振动多为横向振动，通常是由其核心部件轴部件故障引起，轴部件故障信号大多为周期信号，准周期信号或平稳随机信号等。该类信号的分析方法目前最常用的是时域—频域分析方法。时域波形是机械振动振幅的瞬态值随时间延续而不断变化所形成的动态图像，时域信号分析的基本参数有峰值、均值、均方根值（有效值）、方差、方根幅值、平均幅值、偏度、峭度等。一般说来均方根值、方根幅值、平均值以及峭度均会随着故障的发生和发展而增大。峭度、裕度因数和脉冲因数对于冲击脉冲类的早期故障比较敏感，但随着故障的逐渐发展，其值反而会下降，而均方根值的稳定性较好，但对早期故障不明显，故常将它们同时使用，以兼顾敏感性和稳定性。在频谱分析时，所关心的多是各种轴转速的多倍频率处以及转速的非整数倍频率处的峰值。通过分析频谱中的轴速频率的整倍数波峰可诊断如零部件不平衡、不对中、松动、轴弯曲和磨损等多种故障；不平衡、不对中这两类故障给冶金设备带来巨大损失，应当作为企业设备诊断的重点。

（2）应力应变检测技术机械设备发生失效并最终引发故障往往由其结构的潜在局部损伤引起，结构损伤从细小到扩张再到最终破坏是一个逐渐发展演变的过程。由于应变能使结构随机振动响应中小损伤信息得以“放大”，基于应力应变的检测技术近年来引起关注并得到快速发展，广泛应用于冶金等领域。

（3）声发射检测技术声发射传感器和振动传感器核心部件都是压电元件，声发射检测技术不仅可以利用材料受载以弹性波的形式释放应变能的现象来探测和识别材料内部产生损伤或结构变化的情况,还可以用来检测机械零部件外表点蚀或剥落情况。该技术作为一种无损检测方法已被广泛应用于冶金、石油化工等众多领域。由于其接收信号的频率范围宽（至少可达2～70kHz），灵敏度高，适用于探测结构缺陷发出的高频应力波信号，其高频特性可有效避开周围低频的噪声，对机械设备(尤其是低速重载设备)或大型构件可提供整体或局部快速检测，及早发现故障隐患。

（4）磁记忆检测技术铁磁学研究指出，磁弹性效应是指当弹性应力作用于铁磁材料时，铁磁体不但会产生弹性形变，还会产生磁致伸缩性质的形变，从而引起磁畴壁的位移，改变其自发磁化的方向。当铁制设备的某一部位在周期性负载和外部磁场的共同作用下，在该处会造成残余磁感应强度的增长。采用金属磁记忆检测技术能及时、准确地找出部件可能导致损坏的最大应力集中区域。检测时不需要对被检测对象进行专门的磁化，检测后也无需进行退磁处理；不需要对金属表面做专门的预处理，对表面有保护层的允许距离150mm进行检测；无需耦合剂；它能够检测到金属疲劳损伤和濒临损伤的状态，在应力应变状态评价与设备强度及可靠性分析、寿命预测方面有独到的能力。这方面的研究和应用已初见成效。

（5）油液检测技术从油着手的设备故障诊断技术内容包括：油物理化学指标变化；油在机体内生成沉积物检测；油颗粒污染度检测（磨损颗粒，泄漏介质）等。理化性能指标主要是检测油的酸值、水分、运动黏度、闪点等来检测设备的状态；应用光谱仪、铁谱仪、颗粒计数器等可对油中携带的磨粒的尺寸、颜色、形貌、浓度等指标进行检测，以此来判断设备磨损状态和磨损部位。通过定期采集油液系统摩擦副之后、油滤装置之前,油箱加油口、放油口,专用放油阀的油样，并对所取油样或油脂进行分析来判断是否需要换油和该设备是否存在故障隐患。目前，油液分析技术更多地集中在多技术油液分析信息的融合故障诊断方法及油液分析信息与其他故障信息融合方法的研究上，而油液分析技术的智能诊断方法及在线检测系统成为油液分析技术的发展趋势。

（6）油液测温技术齿轮箱和飞剪等设备的油温过高会引起一系列问题。油温变化引起油性能下降，包括黏度下降、加速老化变质，并导致齿轮啮合摩擦增大、磨损严重以及发生齿面胶合。而飞剪轴瓦温升过高往往是轴与瓦摩擦所致。为了及时发现油温变化，在易出故障部位安装温度传感器并最好同时安装振动传感器，实时监测油温和振动变化，及时采取措施，避免故障发生。

（7）低速重载设备监测诊断技术炼钢耳轴倾动机构、高炉炉顶齿轮箱和粗轧机等低速重载设备的主要特点是工作转速低且在运行中承受较大的冲击载荷，背景噪声大，早期故障特征难以提取，仅用振动方法很难准确判断早期故障隐患。上述检测技术的结合可以有效识别低速重载设备的早期故障。实践证明，对于正常磨损的设备,在设备运行早期，对故障特征较为敏感的是油液、声发射和磁记忆检测技术；在设备运行中期，对故障特征较为敏感的是振动和噪声检测技术；在设备运行后期，电流和温度监测技术对故障情况也很有效,应根据设备运行的不同阶段，采用不同的检测技术来排查设备故障隐患。需要指出的是，多传感器信息融合技术和小波分析等技术不仅适用于中高速设备故障诊断，对于低速重载设备故障也有一定的效果。

三、企业执行层存在的问题及对策

（1）现场维护人员应能看懂频谱图。先学会看基频，再学会看谐波和边频，最后学会看频率结构。

（2）准确出示诊断报告。设备维护人员应当根据培训监测诊断人员的国家标准，经过专业组织机构培训，通过6～12个月的时间达到I级监测诊断人员的水平，再用1～3年的时间达到Ⅱ级监测诊断人员的水平，即可掌握做诊断报告的基本方法。

（3）分清故障发生的基本原因。在长期掌握监测数据的基础上，从机械和电气两个方面分头排查故障。

（4）全方位提高故障诊断准确率。以轴承故障为例，其主要故障形式是磨损和疲劳剥落，服从“浴盆曲线”，班组人员通过趋势图并在时域和频域图中寻找等间隔成分，可以发现60%以上的故障隐患。对于冶炼和轧钢的绝大多数机械设备，通过“感官检测＋在线/离线监测系统＋责任心”，可达到80％以上的诊断准确率。企业设备维护人员、专业公司专业人员和专家三方会诊,可以进一步提高准确率。

冶金设备故障的情况非常多，全面准确诊断设备故障难度较大，只有生产和维护人员共同实施基于设备诊断技术的点检才能最大限度地掌握设备状态，再加上多种维修模式并存的设备维修体制，才能最大限度地降低设备故障。

（5）提取低频微冲击信息。国内外均有振动仪器可以提取到0.1Hz的故障特征频率，其中声发射仪器效果也非常好，低频微冲击信息提取已经有许多成功案例。

四、企业管理层存在的问题及对策

（1）认为设备总是要坏的，监测没有用。2011年4月14日到4月22日，江南某高线厂精轧机检修完毕，准备在48h后投入运行，北京某高校诊断人员在检修前的振动在线监测系统频谱图上发现锥箱Z3/Z4齿轮啮合频率和边频，该边频与Ⅱ轴轴频相等，即报告厂方，重新开箱检查，发现Z3齿轮沿轴向出现穿透性裂纹，立即更换后避免了一起恶性事故。

（2）认为设备一直没出问题，降成本压力大，不需要上监测系统。某钢厂用了6年的50t转炉耳轴倾动机构突发故障，停产196h，造成700万以上的直接损失，远超过6年来降低的成本。实际上这种间歇性低速重载设备的隐患是可以通过状态监测技术诊断出来的。

（3）认为振动离线监测可以取代在线监测系统。在低端产品，例如普通型材和普通棒材等产品，由于装备水平不高，用离线监测系统可以发现设备中晚期故障，如果专业人员水平较高，也可以发现一些高速设备的中晚期隐患。

在中高端产品，例如钢帘线、冷轧板、硅钢板等，离线系统很难埔捉到故障早期特征；而且无法记录轧制每一块原材料的时刻，从而也就无法知道影响产品质量的准确原因；更重要的是，某些新型复杂机电系统，不容许维护人员用手持式仪器靠近设备，例如炼铁高炉炉顶齿轮箱附近煤气大，冷连轧机组机架进行封闭式轧制等。所以，在轧制品种钢或者新建具有国际竞争力生产线的企业，应有比例的投运在线监测诊断系统。

（4）认为建设新厂时已经投入大量费用，再没有资金投入，刚运行的新设备不需要上在线监测系统。2008年9月17日凌晨4时左右，某新建热轧厂点检工人听见粗轧机下接轴平衡轴承座处一声异响，人工检测出该部位温度升高，由于测温仪无法识别轴承故障，停车后又恢复转车，该部位又听到一声异响，同时冒出大量黑烟，轧机停止运行，停机后发现该轴承严重烧损，多处融接在一起。由于下接轴轴颈烧损，仅在换上新接轴之前，热连轧机R2下接轴平衡轴承的累计检修时间就长达204h，直接损失高达4420万元。而在承德钢铁集团公司热轧厂，由于投入了在线监测系统，不仅在试车阶段就发现了制造厂的设备缺陷，且从投产至今从没有发生过恶性机械故障。

监测设备范文第2篇

设备状态的好坏在于维护与保养，而维护保养的关键则在于科学有效的监测，状态监测就是一门专为设备“瞧病”的学问。特别是石油化工企业中的一些大型动设备，有机械结构复杂、精度高、安全系数要求严格等特点，其状态的监测与故障诊断在企业管理中显得尤为重要。目前，远程在线监测系统已经广泛应用到石油化工企业，可有效为企业减少经济损失和人员伤亡。下面，让我们一起来认识一下这个认真负责的远程在线“医生”。

“瞧病”方式

由“中”向“西”转变

自从有了工业生产，对生产设备的监测和诊断分析就开始了o随着科学技术的发展，监测和诊断的方式也在不断发生变化：从最初对设备的听、看、摸，凭个人经验来判断故障产生原因的传统诊断，到现在利用手持式测振仪做一些基本频谱分析的简易诊断，再到运用计算机技术从诊断分析发展到对非平稳振动的耦合故障诊断分析，可以实现对动设备更加精密的诊断。这一过程就象中国人的就医方式一样，从传统的中医逐渐发展到依靠现代精准检测技术手段的西医。特别是最近几年，随着网络＼云计算、大数据处理等技术的快速发展，动设备的远程监测诊断方式得以实现，就象医学专家远程异地为病人会诊一样：在动设备上安装上一些“听诊器”，医生在很远的地方就能“听”到或“看”到“病人”的健康信息，了解设备的“身体”状况，然后给出针对性的治疗方案。

设备远程监测系统最大的作用和特点是可以做到对动设备的运行状态不间断的24小时实时、远程监控，掌握设备的运行状态，并对“身体有恙”的设备进行及时预警和提出针对性的维修、保养建议。所以，它是一个非常辛勤和认真的“医生”。

远程状态监测和故障诊断技术可以摆脱距离的束缚，设备管理者在异地就能及时地察看设备的运行状态，改变了企业的设备管理模式。还有，基于网络的开放体系能改善故障诊断专家系统的性能，形成丰富的诊断数据库和知识库，增加学习交流机会，还可以在一定范围内共享诊断知识与资料。

“情报”收集员——数据源采集终端及传输技术

远程监测诊断技术一般包括远程监测中心异地诊断技术、分布式远程专家诊断平台技术和远程监测中心数据源采集终端及传输技术。在一些大型集团公司中，可以说它改变了以往公司总部无法掌控分布在全国各地的各种设备运行情况的被动态势，创建了一个新的设备运行管理和技术支持服务模式。

通过远程监测中心数据源采集终端及传输技术，管理人员在远程监测中心就可以综合来自设备的各种数据信息，在综合分析、处理的基础上第一时间发现故障征兆并进行诊断分析，并在第一时间与现场设备管理人员沟通处理，从而将故障在初期或未发生时处理完毕，保证设备安全运行，将由于设备故障带来的损失降低到最小。

可以说，正是由于数据源采集终端及传输技术在生产一线的辛勤收集“情报”，管理人员才能在第一时间得到设备的“健康”信息，并做出及时有利的判断，为设备准确开出保养“处方”。所以，数据源采集终端及传输技术的重要性不言而喻。

主动出击的远程监测诊断技术

主动式远程监测中心对设备管理是非常重要的，远程监测中心能否主动监测是当前人们比较关注的一个问题。远程监测中心的主动与被动的根本区别，应该定义为谁能第 时间发现故障现象。如果第一时间发现故障现象的是机组现场操作人员而不是远程监测中心的专家，那么这样的远程监测中心定是被动式的，当然，大家更希望远程监测中心是主动式的。这就好比是人们在做普通的体检时发现了重要的健康隐患样，你有大把的时间和机会去跟它做斗争、治愈它，在病症的萌芽时期就消灭它。

主动监测的另一个好处是避免设备的过度维护。就好比有一些人的身体出现亚健康状态后，通过个人的锻炼或作息时间的调整，不用吃药也可以痊愈、恢复健康，节约就医成本。

会开“处方”的分布式远程专家诊断平台技术

设备的健康状况出现问题之后，最重要的步骤就是“治病”了。这就要看分布式远程授权专家诊断平台的发挥了。

分布式远程授权专家诊断平台是远程监测技术的重要组成部分。当机组或设备出现特殊疑难故障、远程监测中心的专家一时又难以诊断时，被授权的远程专家通过分布式远程专家诊断平台，可在异地第 时间浏览、分析机组的全部振动信息，针对特殊疑难故障征兆进行分析诊断。该平台的作用就是将来自各个地区、各个行业的专家，如离心压缩机、烟气轮机、往复压缩机等方面的专家，通过网络、跨空间地汇集在起，集各方所长，为设备诊断、出医疗方案，为机组或设备的安全运行提供了保证。

例如，在炼化企业的设备故障诊断技术中心，通过远程监测中心数据源采集终端及传输技术，不但能实现设备状态信息的多角度利用、数据多层次共享，使各级设备管理人员可及时了解设备运行状况，实现远程、异地专家会诊的职能，真正达到预知维修目的的的全员监测的数字化设备管理新模式。

“医术”高超的

远程故障智能化诊断系统

自20世纪80年代以来，国内外相继展开了设备故障诊断技术的研究与应用，并取得了很大进展。如美国本特利公司、北京博华信知公司等在线监测系统在石油化工、钢铁领域关键设备上的安装，基本保证了设备的安全可靠运行，有较好的经济效益与社会效益，也提高了设备的管理水平。有数据显示，在线监测与故障诊断技术的开展与应用，可以节约设备维修费用25%~ 50%，故障停机时间减少75%。

监测设备范文第3篇

[关键词]电力设备 状态监测 状态智能管理

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0244-01

1、引言

状态监测（condition-based monitoring）是利用传感技术和微电子技术对运行中的设备进行监测，获取反映进行状态的各种物理量，并对其进行分析处理，预测运行状况，必要时提供报警和故障诊断信息，避免因故障的进一步扩大而导致事故的发生，指导设备最佳的维修时机，为状态检修提供实时数据。

20世纪80年代以来，随着科学技术的发展，状态监测技术在我国逐渐开展起来，设备维修策略也从“计划维修”逐步向“状态维修”转换。目前，状态监测技术的应用还不够成熟，总体来看，投入产出比和性能价格比都很不理想。随着网络、通信、信息技术的进一步发展，设备状态监测将向系统化集成化方向发展，形成以状态监测为基础的设备智能管理系统、新型传器技术和智能信息处理技术将更多地应用于系统中，能对在线和离线数据进行分析处理，对设备进行实时监测、故障诊断、针对诊断结果提供相应的维修策略，并对设备进行状态分析，评估设备的当前健康水平。

2、状态智能管理系统

状态监测技术的研究将从局部探讨进入系统研究阶段，建立在状态监测基础上的状态智能管理系统将成为发展趋势，该系统具有对设备进行状态监测、故障预警、故障诊断、状态评估等功能，并且能对状态维修提供智能化决策。该状态监测系统是实行电气设备状态检修体制的前提和基础，系统由下列几部分组成：

（1）传感器（Sensor）。将电量、物理量、化学量转换成适合于数据采集装置处理的电信号。其选择依赖于状态监测采用的方法和被监测设备的故障产生机理。通常考虑适用于在线监测，有较高的灵敏度，价廉，非侵人性，抗干扰等特点 。

（2）数据采集（Data quisition）。采集传感器输出信号，对信号进行去噪，选取、滤波、模/数转换等处理，以及对传感器补偿和校正等。

（3）故障检测（Fault detection）。首要目的是明确被检测设备是否出现初期故障征兆，为故障报警以及进一步的故障分析提供依据，故障检测一般包括参考模型和故障特征提取两种方法。

（4）诊断与决策（Diagnosis）。对检测到的异常信号进行处理、分析，制定维修策略。目前的研究方向倾向于由计算机采用先进的数字信号处理、人工智能技术进行在线自动分析处理，从而给出设备的故障类型、故障定位和维修决策等信息。

（5）评估（Assessment）。对影响设备状态的各种因素进行分析，涉及到这些因素的定义（即状态参量）、检测和综合分析，最终对设备的状态进行评估，为设备的使用和维护提供依据。

新型传感器技术、数字信号处理、智能信息处理等技术以其强大的数字信号处理能力在设备的状态监测领域得到了广泛应用。自动分析处理功能和在线故障诊断是实行状态监测的显著特征，状态监测将向着快速计算，智能分析的系统化方向发展。

智能管理系统的软件部分将是高性能的信息融合软件系统，具有规范的接口和通信标准。能实现各种状态信息，各种故障诊断方法，各种信息处理方法的有机融合，提高状态监测的可靠性和实用性，其系统分析数据能够远程传输，实现数据共享。该软件是信息处理的中枢，能够对多源信息进行融合处理，对在线、离线数据进行自动分析，根据故障征兆进行分析诊断，及时发现潜伏性故障，并且对设备状态进行分析，对设备进行状态评估，根据评估的情况，如正常级别、缺陷级别、障碍级别、事故级别确定合适的检修方案。

3、新技术的应用

3.1智能传感器。传感器是设备状态信息获取的源头，将直接影响到监测系统的性能。传统的传感器有易受干扰、寿命低、灵敏度不高、成本高、稳定性差等缺点。科学技术的发展，新型传感器的出现促进了测量技术的进步，解决了信息采集可行性问题，采用新工艺、新测量原理的传感器对提升系统性能起到了关键作用。目前，新型数字式传感器和基于MEMS技术的传感器已大量采用，特别是MEMS传感器，具有体积小，可靠性高，技术附加值高等特点，已成为全世界传感器市场增长最快产品之一。建立在新工艺、新测量原理上的智能传感器，能提高数据采集的精度，并且具有自校正、自补偿功能，将智能传感器用于设备数据采集，能解决数据不稳定、存在严重干扰、测量数据精确度不高等问题，也为系统诊断分析打好了基础。

3.2智能信息处理。智能信息处理技术就是将不完全、不可靠、不精确、不一致和不确定的知识和信息进行处理的过程和方法，就是利用对不精确性，不确定性的容忍来达到问题的处理。处理方法有的神经网络、模糊系统、粗糙集、信息融合等。

设备的诊断、分析、评估、决策都存在信息处理的问题。拿故障诊断来说，设备故障类型繁多，故障的征兆也很多，故障因果关系复杂，其故障机理无法以固定的规则来表示，这种特殊性决定了其监测信息中存在不确定信息，传统方法只能处理确定性信息，智能信息处理技术能对不确定信息进行处理，在设备状态智能管理系统中，可获得的信息有在线的、离线预防性实验、历史数据等，如何对信息进行分析处理，提取与设备诊断相关的特征信息，从而得出对设备进行状态可靠性的评定，为状态维修提供可靠的决策，是该系统的关键。在智能管理系统中，采用各种智能信息处理技术的融合处理，必能更有效地提高系统可靠性。例如：在变压器故障诊断中，将神经网络与粗糙集结合起来，就能将复杂的组合神经网络约简并删除其中不必要的属性，不仅克服了神经网络规模过于庞大和分类速度慢的缺点，同时应也利用了粗糙集良好的分类能力。

监测设备范文第4篇

本文主要介绍了我国在输变电设备在线监测、带电检测技术方面的发展情况，为这两方面工作的优化改善提供参考。

【关键词】输变电设备 在线监测 带电检测

在全世界范围内对于输变电设备在线监测及带电检测技术的研究已经持续了近40年。因为当前电气设备的种类和结构作用不尽相同，相应的检测手段和检测重点也就有所差异。就当前我国的检测水平来说，比较成熟的技术包括变压器、GIS及罐式断路器等设备局部放电监测、变压器油色谱分析、电容性设备电容量及介损带电测试、氧化锌避雷器泄漏电流监测、红外测温、紫外检测等。

1 变压器在线监测

变压器是整个电力系统中的核心部分，所以变压器的稳定运行是对整个系统功能发挥、实现经济效益的重要前提。对于变压器在线监测主要是针对以下几个指标：变压油中气体的成分和含量、局部放电强度和位置的确定、绕组发生的形状改变、铁芯接地电流监测及振动频谱。

1.1 变压油中气体的成分和含量的检测

对于变压器当中变压油内溶解的气体成分和含量的检测，能够很好的反应出变压器的潜在隐患，尤其是对过热性、电弧性和绝缘破坏性的问题提供很好的依据。

当前对于变压油中气体的成分和含量的检测技术仪器中较为成熟的是美国Serveron公司研制的T8检测仪，该仪器既能够对溶解在变压油中的各类气体进行检测，同时对油中的水分和温度加以检测，获得到的数据经过分析便可以对系统的故障进行判断。在我国国内，由宁波制造出来的MGA2000变压器色谱在线监测系统也已经投入到了1 000 kV荆门变、750 kV输变电示范工程当中；由河南研制出来的3000型在线监测色谱仪，已经能够将变压油中所有的组成成分进行精确分析。

1.2 局部放电强度和位置监测

局部放电是一种常见的变压器故障。在我国高压变压器发生的故障当中，一半以上都是由于产生了绕线间的短路，这都是由局部放电引起的。由于变压器的内部构造和绝缘部件比较复杂，如果最初的设计方案存在纰漏，就会使变压器内部出现局域性的高场强，在硬件加工过程中也同样会带入气泡，变压油发生裂解、变压器内部的震动和趋于高温都会形成气泡，最终造成局部放电情况的出现，进而使绝缘部分受到损毁。

当前对于变压器局部放电的检测包括方法：脉冲电流法、射频检测法、放电能量检测法、声测法、超高频法。几种方法当中射频检测法和超高频法具有较好的检测稳定性和准确度，同时不受外界环境因素的干扰，同时随着对信号数据采集技术的发展，这两种检测手段也收受到了越来越广泛的应用。

1.3 对绕组形变的监测

在变压器当中由于绕组形变引起的故障也非常多，因此电力部门对于这一项目的检测也逐渐重视起来。我国对于绕组形变检测的最常用两种方法包括频率响应分析法和低压脉冲法。

将待测量范围频段区分开能够很大程度的提升FRA诊断准确率，特征参数选定为所有波段内的标准差。LVI要比FRA对非实验绕组形变带来的影响程度小，同时出现故障时也能较为容易的找到故障点所在位置，但相同情况下两次间隔较长的试验结果出入会较大，即LVI的重复性较差。

在变压器中绕组的体积和所处位置会直接影响到其内部阻抗及相应的电感分量，所以研究人员也越来越重视以在线监测电抗的手段来推断绕组的状态，这种方法相比于之前的方法有了更好的重复性和稳定性，但又因为只能通过一个参量来体现，绕组产生不明显形变时，从单一参量上不能显著的体现出来。

1.4 铁芯接地电流的监测

为了保证变压器稳定工作，为了避免铁芯上产生对地电压以及产生热量造成的故障，就必须使铁芯接地。而铁芯接地电流是用来体现变压器内铁芯发生故障的表征量，对于铁芯接地电流一般采用穿心电流传感器进行数据的测量

1.5 变压器振动频谱在线监测

变压器的振动变化能够间接体现出其内部一些部件的物理性故障。在上个世纪的八十年代，一些发达国家就开始通过对油箱振动的监测来确定未工作状态下变压器绕组以及铁芯的状态，通过试验可以得出，绕组和铁芯存在物理学故障的变压器发生的振动和不存在故障的振动有很大的区别。

国际上对于变压器振动频的监测方面的研究已经进行了20多年，目前我国国内也只有为数不多的几家高校和科研机构从事该项技术的研究

2 电容型设备在线监测技术

电容型设备主要包括电力电容器、电容式套管、高压电流互感器、高压电压互感器及电容式电压互感器等。一所变电站里的设备有近一半都属于电容性，这些设备的绝缘工作也直接影响全站工作的稳定运行。对于电容性设备的监测也在全部监测设备工作当中占有很大比重，当前对于电容设备监测主要从泄漏电流、电容量和介质损耗三个方面。

2.1 泄漏电流和电容量的测量

对于泄漏电流通常是在末屏上获得，因为会受到较强电场的影响，所以对于传感器的抗干扰性和工作的稳定性都有很高的要求，通常选用性质较为稳定的坡莫合金，利用金属外壳和多路线缆来屏蔽掉环境中的磁场干扰。如今更多的时候是直接将采集到的信号加以处理，泄漏电流和采集的母线电压换算而得最终的电容量。

2.2 介质损耗的测量

设备当中的绝缘部分因潮湿产生的变质，能够利用介质损耗的测量体现出来。对于这方面的研究已经进行了较长的时间，最早的监测方式是利用介损电桥原理，利用高压标准电容C和R3等实地测试，这种方式比较容易因电场的干扰而产生较大的误差；后来又利用到单片机进行测量，但又被证明该方法也会因网谐波和元件零漂影响造成测量的不稳定性。目前对介质损耗测量较为常用的方法是谐波分析法，是利用比较电压和电流的基波相位变化来得到介质损耗的量。

3 金属氧化物避雷器在线监测技术

金属氧化物避雷器电阻片会因为所处环境的影响发生老化和失效，因为存在着导致变电站母线短路的潜在隐患，所以这一部分的监测工作也十分重要，通常我们有如下的几种方法：总泄漏电流法、阻性电流三次谐波法、基波法和常规补偿法等。其中补偿法测量阻性泄漏电流是目前较为常用的方法。

4 断路器和GIS设备在线监测技术

断路器和GIS设备是系统的闸门，其性能的优劣会直接关系到整个系统的运行安全。这部分监测工作的内容要根据断路器的种类而确定，其中相对主要的几项测量项目为：机械动作特性、灭弧室电寿命和SF气体监测等。

4.1 机械动作特性监测

对于机械动作特性的监测要利用到不同种类的传感器，对于连杆和触头部分振动的监测要利用到加速度传感器；对于电流波形的监测要利用到电流传感器；对于断路器工作中的行程监测要利用到位移传感器。

4.2 灭弧室电寿命监测

灭弧室电寿命的监测通过电流接通和断开的积累，来推测灭弧室烧蚀程度。

4.3 SF6断路器和GIS设备SF6气体监测

对于SF6气体的监测是利用压力和湿度传感器来对泄露气体的数量和湿度进行监测。

4.4 GIS设备振动及局部放电监测

对于GIS设备振动监测要利用到超声波传感器，对局部放电监测利用到电磁传感器，能够很及时的发现其中产生的局部放电。

5 交联聚乙烯电缆在线监测技术

对于交联聚乙烯电缆在线监测技术国际上比较先进的日本，我国在这方面还处在一个以日本技术为核心的参照进行阶段，国内多数的监测还是直接利用日本的技术和设备才能实现，几种主要方法包括直流法、局部放电法、介损法、低频成份法等。

6 输电线路在线监测技术

对书店线路的监测主要在于线路和所处的工作环境相适应的能力上，主要的监测项目包括雷电定位系统、微气象监测系统、输电线路覆冰在线监测、微风振动监测、导线舞动监测、风偏在线监测、导线温度监测、绝缘子污秽度监测及杆塔倾斜监测等。

7 总结

结合目前输变电设备在线监测及带电检测技术现有状态和未来趋势，总结起来说，就是监测工作以绝缘状态量为作为重点和出发点，向机械量和化学量的监测上转变和发展。除此之外，在线监测技术的发展还有另外一个趋向，就是以网络作为媒介，将不同种类的动态监测量和非动态检测量结合起来，进而更加全面和准确的分析设备的运行状态，并为之提供可靠的评价依据。

参考文献

[1]许晓慧.智能电网导论[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]GB/T 7252-2001.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].

[3]朱光伟，张彼德.电力变压器振动监测研究现状与发展方向[J].变压器，2009，46（02）：23-24.

作者简介

张军伟（1986-），男。大学本科学历。现为国核电力规划设计研究院工程师。主要研究方向为输电线路。

高平平（1990-），男。大学本科学历。现为国核电力规划设计研究院助理工程师。主要研究方向为输电线路。

监测设备范文第5篇

关键字：机电设备；运行状态；健康监测；应用研究

引言

随着我国现代化建设步伐的推进与科学的发展，机电设备运行健康监测已经逐渐发展到了全新的高度，机电设备健康监测与电子技术有机结合，通过计算机信息技术对设备的运行进行全程监测，及时预测设备在运行中存在的问题。机电设备的多性能、大型化、多层次等特点能够满足企业生产的基本要求，与此同时，对设备的运行管理、健康监测、故障分析与解决等提出了更高的挑战。

1机电设备相关故障机理

1.1随机性

机电设备的工作性能会随着工作时间、工作强度等因素而发生改变，其故障的产生具有一定的随机性与不定时性，给设备的保障工作带来一定的难度。

1.2层次性

许多机电设备的整体结构比较复杂，具体的功能会分解为多个层次的子系统，机电设备在发生故障时会与子系统相对应，所以机电设备的结构设计要以模块化为主，在某一子系统出现故障时，确保其他系统正常运行。

1.3相关性

在不经过模块化设计的机电设备中，某一部分发生故障，有可能会引起其他相关层次也发生故障，引发多种故障并存，不同系统之间的故障相互关联，为保障工作增加了难度。

2机电设备运行状态健康监测系统主要功能

机电设备健康监测系统的设计要具备：信息管理功能,主要负责故障阈值的管理以及监测结果的查询。健康监测功能,通过对几点设备振动、温度、电参数信号的收集，根据所获得的相关信息，对保障对象进行评价并且分析，制定相关对策。故障诊断功能，根据系统所监测到的结果对系统的故障部位做出准确判断。通过故障数据的统计，给出分析结果与诊断报告。远程网络浏览功能,通过网络手段来对书籍进行远程传输，有效的实现数据共享。

3机电设备运行状态健康指标

机械设备的健康状况直接由机械设备的运行状态来反映，一旦设备的零部件出现故障，相应的技术性能就会偏离正常值范围。在实际运用中，机械设备的结构比较复杂，所以要根据现场的实际情况来确定机械设备的健康状况。

3.1安全性能

安全性是指设备的零部件在规定的挑拣之内完成规定功能的能力。体现出设备安全性能的因素包括：可靠度、平均无故障时间、故障率等。安全性是评价机械健康运行的重要指标之一，能够很好的统计设备的长期运行状况，对于长期工作的机械设备，可以通过安全性来判断机械的健康程度。

3.2维修性

维修性是指机电设备在规定时间内回复使用功能的能力，即维修的难易程度。在大型机电设备的维护与管理过程中，一定考充分考虑设备的维修性，有效的降低故障发生率。在机电设备健康监测系统运用中，把维修性作为健康指标，按照系统性原则，充分体现机械设备的综合性能。

3.3技术性能

技术性能包含设备零部件的结构、运行参数、工艺规范、精准度等。技术性能主要体现在：设备精准度的保持程度，可以保证产品质量的稳定性。

3.4经济性

经济性是指对设备不同维修策略所消耗费用的对比，对生产损失、安全事故进行综合评定。把设备的修理、改装、更新等费用进行综合研究，寻找最佳利润途径，有效的降低监测与维修成本，提高企业经济效益。

3.5监测性能

机电设备的健康状况由监测系统直接决定。机械设备运行状态参数与设备的健康状况之间存在必然的联系，监测性能越好，越能有效的反应设备的健康参数，如果系统检测效果不明显，则无法反映机电设备的健康特征。

4健康监测系统运用的优越性

为了实现机电设备运行健康监测系统的主要功能，在系统设计时要包含：状态监测模块、故障诊断模块、信息管理模块、辅助决策模块以及输入输出模块。机电设备运行状态健康监测系统的研发与运用，主要根据多种类型设备的安全监测进行综合保护。使安全监测系统产品化与产业化。

5机电设备健康监测系统的实例运用

在大型石化企业中，采用机电设备运行状态健康监测系统对8000余台设备通过远程网络监测中心进行监测，实现了数据趋势分析比较，有效的提升了设备的安全运行与动态管理。通过健康监测系统的监测，有效的诊断预报机组催化剂粘结早期故障，通过机组的检修显示，在二级静叶根部催化剂聚集严重，经过严谨的维修之后，排除了故障隐患，一旦发生此故障，会导致严重的经济损失，其预测与实际状态一致，有效的预防了故障的发生，避免恶化。通过震动强度来成功的预报零部件松动状况早期故障，提示停机检修，在实际检修中发现励磁机母线的螺栓出现松动，经过紧固之后，确保了设备的正常运行，有效的避免事故的发生。

6结束语

机电设备在运行状态中的实时监测、故障诊断、及时预报等技术是机电设备在健康状态下安全可靠运行的关键技术之一，可以有效的降低设备严重故障的发生。随着科学技术的不断发展，机电设备保障的基础性理论和应用技术的研究还会得到进一步发展。

参考文献

[1]徐小力,乔文生,马汉元,叶晓明.机电设备运行状态健康监测系统研发及其工程应用[J].设备管理与维修,2014/S1.

[2]冯炜飞.机电关键设备运行状态巡检系统的开发与应用[J].中国交通信息化，2016/06.

[3]徐小力.机电系统状态监测及故障预警的信息化技术综述[J].电子测量与仪器学报,2016/03.