论新技术应用在泵站机电设备检测中
| 陈玉军 (江苏省秦淮河水利工程管理处，江苏 南京210001) 摘 要：分析泵站中电机轴承、齿轮箱、电缆和变压器等一些主要设备的故障原因，提出采用HG2510型轴承振动检测仪、SVLF40型0.1Hz超低频高压试验仪、GL900SD型气相色谱分析仪等先进的检测仪器，对设备进行科学诊断分析，提高了设备的安全运行水平和泵站的管理水平. 关键词：泵站；机电设备；检测方法 机电设备的安全运行与检测维护是泵站安全运行的重要内容，对设备进行必要的性能测试能及早发现设备故障隐患，确定合理的维护措施，可避免故障或事故的发生. 近年来，随着计算机技术应用的普及，先进的检测手段被广泛采用，通过科学的检测分析，能及时准确掌握设备的运行状况.为提高泵站设备管理水平，运用先进的检测技术对设备运行进行科学的分析，是泵站现代化管理的需要.本文介绍几种新的测试方法. 1采用HG?2510型轴承振动检测仪 目前，泵站电机轴承、齿轮箱等主要设备运行时只进行温度监测，通过温升及其它表面现象，确定其性能的好坏及轴承是否磨损，往往经过简单地判断故障后，进行维修或更换轴承，但运行后，轴承温度又继续上升，可能再次出现故障，不能从根本上解决问题.利用HG?2510型轴承振动检测仪（或3518型机械故障诊断系统）可对设备故障进行精密诊断分析，通过频率特征分析（测点频谱图），可以诊断出设备是否存在不平衡、不对中、轴弯曲、基础松动、轴裂纹、轴承故障、齿轮故障等一系列设备故障、故障部位及其严重程度，管理人员据此可准确掌握设备的运行状态及发展趋势，实现设备的预先维修. 1.1故障原因 机械设备的振动检测根据旋转机械的故障引起异常振动，转子不平衡、轴不对中、机座松动、滑动轴承的油蜡震荡等均诱发低频振动增加，通过测量低频振动速度有效值，可诊断上述异常故障. 滚动轴承或齿轮异常引起冲击振动和高频谐振，通过测量冲击振动峰值和平均值，可发现轴承、齿轮故障情况，判断设备运行状态. 1.2检测仪性能 该检测仪具有灵活多变的各种现场数据采集方式，可测量振动（加速度、速度、位移）温度、转速及多种状态参数，可通过串行口（RS?232C）与计算机进行数据通讯，对设备的运行状态进行科学诊断. 它是在Windows中文环境下进行设备状态趋势分析和完善的波形分析，自动生成多种管理报表，从而建立完善的设备档案. 2采用SVLF?40型0.1Hz超低频高压试验仪 交联聚乙烯（XLPE）电缆在高压电缆线路中已逐步取代油纸电缆，得到广泛的应用.电缆运行中，传统的高压试验采用直流耐压，主要是为了减少高压试验设备的容量（如1.6km长的电缆用直流50kV的电压试验时，容量仅需50W），但近年来的运行经验和研究表明，不宜对XLPE电缆进行直流耐压试验，因为直流耐压试验不能有效检出电缆绝缘缺陷，而且试验时形成的空间电荷可能会使电缆投运后绝缘内部场强提高而导致击穿，危及电缆的安全运行. 近年来，取代直流耐压试验的超低频法（VLF）开始在电缆试验中运用，文献［１］对一些老化程度不同的XLPE电缆进行了对比试验，发现0.1Hz下击穿场强与工频击穿场强之比为0.9～1.1，而直流击穿场强与工频击穿场强之比为3～4.2，这说明VLF法等价性较好，明显优于直流耐压试验. 采用0.1Hz超低频方法进行试验，由于其频率很低，对电缆的充电电流小，电源容量仅为50Hz试验电源的1/500，所以试验设备体积较小，是交流电缆进行交流高压试验的最新手段. 3采用GL900SD型气相色谱分析仪 为保证泵站安全运行，对电气设备尤其是重要设备的检测试验至关重要.运行表明对于油浸式变压器，运用气相色谱试验能很好地诊断变压器的运行状况及其潜伏性故障，是判断变压器内部故障性质的重要方法.文献［２］把色谱分析列为电力变压器的首位试验项目.GL900SD型色谱仪通过对绝缘油中溶解气体的色谱分析，判断变压器内部可能存在的故障. 正常运行的变压器油中溶解气体的组成主要是氧气和氮气，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气体.主要气体有：氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氧气、氮气等.总烃是指甲烷、乙烷、乙烯、乙炔4种气体的总量. 甲烷、乙烷、乙烯气体是由于分接开关接触不良，铁心多点接地和局部短路，导线过电流发热和接头不良等变压器内部裸金属过热引起油裂解的特征气体，主要是甲烷、乙烯，其次是乙烷. 乙炔是由于线圈匝、层间绝缘击穿，引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等电弧放电、火花放电等变压器内部放电性故障产生的特征气体，正常变压器油中不含有这种气体组分.变压器内部发生各种性质的故障都要产生氢气，当氢气含量偏高时，可能使变压器中进水.变压器主要的绝缘材料是绝缘油、绝缘纸和绝缘板等，在运行中将逐渐老化.绝缘油分解产生的主要气体是氢、烃类气体，而绝缘纸等固体材料分解产生的主要气体是一氧化碳和二氧化碳.变压器发生低温过热性故障时，因温度不高，往往油的分解不剧烈，因此烃类气体的含量并不高.而一氧化碳、二氧化碳含量变化较大，故用一氧化碳和二氧化碳的含量判断变压器固体绝缘老化状况. 实践证明，在很多情况下，当变压器内部故障还处在早期阶段时，一些常规的电气、物理、化学试验未必能发现故障的特征，而油中气体分析比较灵敏，可准确判明内部故障性质，确定变压器的运行状况.对中、小型变压器主要采取常规电气试验诊断故障，必要时再结合油中气体色谱分析对变压器进行综合判断，可以准确地判明故障性质. 参考文献 ［1］ 陈化钢.电力设备预防性试验技术问答［Ｍ］.北京：水利电力出版社,1997. ［2］ DL/T596?1996，电力设备预防性试验规程［Ｓ］. |
