高压电机早期故障在线智能诊断仪的研制

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1、第22卷第7期广东电力Vo1．22No．72009年7月GUANGDONGEITRICp0WERJu1．2009文章编号：1007290X(2009)07．0028．04高压电机早期故障在线智能诊断仪的研制张征平，陈艳峰(1．广东电网公司电力科学研究院，广东广州510600；2．华南理工大学，广东广州510640)摘要：通过对高压电机各类早期故障机理的研究，研制出一种基于数字信号处理技术的高压电机早期故障在线智能诊断仪。主要介绍了该诊断仪的总体结构、测量单元及故障诊断软件系统的设计，并给出了一些早期故障检测的实例。关键词：高压电机；早期故障；数字信号处理；在线诊断系统中图分类号：TM307文

2、献标志码：BDevelopmentofOnlineIntelligentDiagnosingInstrumentofHVMotorIncipientFaultsZHANGZheng—ping’，CHENYan-feng~(1．ElectricPowerResearchInst．ofGuangdongPowerGridCorp．，Ouangzhou。Guangdong510600。China；2．SouthChinaUniv．ofTechnology，Guangzhou，Guangdong510640，China)Abstract：Basedonmechanismresearchofvario

3、usHVmotorincipientfaults，anonlineintelligentdiagnosinginstrumentbasedondigitalsignalprocessing(DSP)techniquesisdevelopedsuccessfully．Thedesignofthegeneralstructure。themeasuringunitandthefaultdiagnosingsoftwaresystemaredescribedmainly．Someexamplesofincipientfaultdetectionareshownaswel1．Keywords：HVmo

4、tor；incipientfault；digitalsignalprocessing(DSP)；on—linediagnosingsystem高压电机广泛应用于发电厂，频繁地重载启DSP)技术的高压电机早期故障智能诊断仪准确率动或周期性间歇运行，容易在定子、转子和轴承高，使用简单快捷，很受发电厂技术人员的欢迎。等部位出现故障I1]。一些关键电动机如送风机、本文主要介绍该仪器的总体结构设计、硬件系统设引风机、循环水泵电动机等的损坏，可能造成机计中的几个主要组成部分以及软件系统的设计，并组出力急剧下降，给发电厂带来很大的电量列举一些早期故障检测的实例。损失。1总体结构设计长期以来，高压电机早期故

5、障的在线监测技术发展比较缓慢，除了对一些大型电动机的轴承温度系统的总体结构由测量单元与计算机两部分和轴的振动有在线的监测方法以外，对于其它如定组成，如图1所示。测量单元主要完成信号采集子、转子以及气隙方面的早期故障，仍然采用目和一些简单的数据处理任务，复杂的数据计算和测、耳听、手摸等原始办法进行检查_3]。一些在线分析则交由计算机去完成，而且用一台计算机就监测技术要求输入较多的各类参数，实际应用中可可以实现对电厂内所有高压电机工作状态在线监操作性不强。有的虽然已进入实际应用中，但诊断测的网络化集中管理。这种系统结构形式是目前结果的误判率较高l4]。诊断系统设计的一种趋势，同时也符合现代设备基

6、于数字信号处理(digitalsignalprocessing，管理模式。收稿日期：2009．04-15第7期张征平等：高压电机早期故障在线智能诊断仪的研制29定子绕组方面的故障是很有利的。在随机存储器(randomaccessmemory，RAM)和只读存储器(readonlymemory，ROM)的选择方面，主要考虑两个技术参数：一是工作速度，必须与CPU的速度相匹配；二是存储容量，图1系统的总体结构为了保证故障分析的精度，需要采集足够时长的数据，这就要求存储器具有较大的存储容量。图l中，测量单元的主要功能是采样电动机的采样脉冲电路用来产生符合要求的脉冲序列，定子电流信号，并将数据传送给

7、计算机。计算机应该脉冲序列作为采样电路的控制信号，触发采样电用傅里叶变换或小波变换对接收到的数据进行计算路在规定的时间点上对信号进行A／D转换。和分析，判断电动机是否存在早期故障。通过计算通信电路用来实现测量单元与计算机之间的通机还可控制所有测量单元的工作，对各个高压电机信。高压电机工作环境中的电磁干扰比较严重，因的运行状态进行在线监测，从而实现电厂内所有高此，通信电路采用RS485串行通信方式，能有效压电机