9
2012年10月26日
预测性维修（PDM)
优点：
减少意外停机 仅在需要时购买和使用所需备件 只需在适当时候进行维修
缺点：
监测仪器、系统、服务、人员花费
不能延长设备寿命
10
2012年10月26日
预知（主动）维修—基于可靠性的维修(PAM)
优点：
设备寿命延长,停机时间减少 设备可靠性增加,减少故障及二次损坏 总维护费用降低
150
105
106 106 105
106
105 104 104
104
104 105 106
180
107 106 105 104 103 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
180 210 240
270 300
330
104 104
105
105 106
106
106 105
104
将转子一周看成时钟的12等分，在每个位置分别测试每相的电感受量 L， 利用Exel得出以上图形。由此看出是铸件缺陷导致不平衡气隙。 29
缺点：
监测仪器、系统、服务、人员花费
要求特殊技能 需要更多时间进行分析 全体员工改变观念
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2012年10月26日
现状
必要性常常只有百分之
十，而约百分之九十的 电机的维修是没有必要 的;
有些电机已经发生故障却 没能及时检测出和维修， 有些电机没有故障却也要 停下来维修。
12
2012年10月26日
故后的停机检修会企业带来很大的经济损 失和巨大生产影响，因此必须高度重视！
2
2012年10月26日
近年来高压电机维修维护费用
费用逐年增加，且幅度增长大
随着使用时间的增长，预防性维修维护需求突出 维修策略的科学性更显重要
3
2012年10月26日
目前的维修维护状态
事后维修 预防性维修
预测性维修 预知（主动）维修—基于可靠性的维
电机在线状态监测
On-Line Electrical Signal Analysis
电机全面性能诊断分析软件—ESA
（Electrical Signal Analysis ）
电能质量分析及上传软件----PSM
（ PowerSight Manager）
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2012年10月26日
模式及费用比较
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2012年10月26日
案例2
宜昌公司4#水泥磨风机电机故障
2010年3月31日，宜昌公司4#水泥 磨风机电机运行时，振动大、响声 异常，停机检查电机转子断条，更 换备用电机，最终电机定转子大修 ，电机修理约8万元。
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2012年10月26日
预防性维修(PM)
优点：
维修以可控制的方式在方便的时间进行 减少意外事故，有效避免灾难性事故 可更好的控制备件，节约资金
绕组问题
三相电感与阻抗不是“平行关系”，三相不平衡的 原因多源于绕组线圈污染或过热。
Z30 L25
20 15 10 5 0 1
25 9
23 11
28 7
Z L
2
3
32
2012年10月26日
MCA技术的核心之二：相角测试
简单的电阻测试不能解决匝间短路、转子问题。 交流电机真正的三相平衡是 阻抗与 相角 的平衡。 33
转子
电机绕组的重要参数包括：◆ 电阻 R
◆ 电感 L
◆ 电容 C ◆ 相角 Fi
◆ 阻抗 Z2 = R2+ ( XL - XC )
2
MCA 基本原理将电机看成是包含电阻、电感、电容的复杂电路。
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2012年10月26日
阻抗的平衡测试发现以下问题：
转子故障：铸件缺陷、气隙不均衡、偏心、断条 断环； 定子绕组故障：匝间、线间（层间）、相间短路 ；绝缘缺陷（将磁通集中点转向至缺陷点）。
电机状态评估--（MSE）
Motor Status Evaluation 状态检测与故障判断
维修部
万兵
电机（高压）维修维护的现状及重要性
高压电机是目前生产线至关重要的设备，
所有大型设备驱动的主体；
高压电机在不同的工况和环境下运行；
高压电机在不同的维修策略下进行维修维
护。
由于高压电机故障大部分来的突然，且事
1) 认为三相平衡是电阻值的平衡是错误的；
2) 运行中三相电流的平衡与否要看三相阻抗是否平衡；
19
2012年10月26日
电机检测的误区—概念上的误区
使用匝间耐压试验仪？
20
2012年10月26日
电机状态评估--（MSE）
电机离线诊断技术
Off-Line Motor Circuit Analysis
电子技术与信息科学工程师的协会，是世界上最大的专 业技术组织之一（成员人数），拥有来自175个国家的36 万会员（到2005年）。IEEE定义的标准在工业界有极大 的影响。 24
2012年10月26日
电机离线诊断技术—MCA技术
Off-Line Motor Circuit Analysis
MCA技术的原理
修
4
2012年10月26日
事后维修（RM)
优点：
不必投资在状态监测上 不会出现过度维修 适用于少数非重点设备且有备用设备
缺点：
无法预测事故停机
产生设备二次损坏及灾难性后果 生产损失 高额维修费用
管理失控
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2012年10月26日
案例1
阳新水泥磨循环风机电机故障
2011年4月底阳新公司水泥磨 循环风机电机运行中跳停，并影 响高压总开关跳，导致全厂停电 ，窑停了2个多小时，水泥磨停了 30多小时（幸亏有备用电机）电 机修理用了5天，费用8万余元， 损失巨大！！！
现有维修维护模式费用估算（以一条 日产4000吨水泥熟料生产线估算） 基于MSE的维修维护模式费用估算
电机损坏进行维修估算10万/年 高压电机现场维护至少10万/年
16台高压电机及关键电压电机MSE测试及报告 5000元/台（高压电机）约9万/年，2000元/台 （低压）3万/年 常规维修维护费用（工厂）10万/年
15
10% 5% 1% 20%
2012年10月26日
常规检测/状态监测的模式
过去
现在
16
2012年10月26日
电机监测与管理系统的建立
静态电气测试 SET
欧姆表 / 毫欧表 绝缘电阻计（DA/PI） 动态电气测试 DET 电压表 安培表
高压绝缘测试仪
LCR 测试仪 浪涌测试仪
功率表
数据采集器 电源质量分析仪
现有维修维护模式
1、电机损坏进行维修占5% 2、高压电机现场维护至少1次/年 3、高压电机外送专业维护约1次/3年
4、低压关键电机现场维护至少1次/年
基于MSE的维修维护模式
1、所有重要电机由维修部进行MSE测试每年 1 ～2 次 2、高压电机和关键电机只在测试报告依据上 进行维护维修 3、状态趋势的跟踪分析，提前发现隐患，给 予更科学的维修维护策略 4、降低过度维修和维修失常带来的费用和影 响
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2012年10月26日
IEEE推荐的电气设备状态检测的时间间隔
电器类别
三相非重要电机 三相生产电机 三相关键电机 DC电机 变压器
干净、干燥 适中
12个月 6个月 3个月 6个月 12个月 9个月 6个月 2个月 6个月 9个月
脏、潮湿
6个月 3个月 1个月 3个月 6个月
注：美国电气和电子工程师协会(IEEE)是一个国际性的
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2012年10月26日
交流电机的转子电磁特性静态测试
评估内部磁场的建立、气 隙的分布与漏磁；
定子三相电感的平衡依赖 于转子条或绕组的分布；
诊断：断条、不均恒气隙、 铸造缺陷、偏心等。
28
2012年10月26日
静态监测 —— 转子电磁特性评估
0 30 60 270 90
L(mH) 0 30 60 90 120 AB 106 106 105 104 104 AC 105 104 104 105 106 BC 104 105 106 106 105
高压电机外送专业维护约60万/3年（分摊 维修维护测试改进（安全套件）硬件及安装费 20万/年） 用15万元 低压关键电机现场维护约5万/年 合计：约21万/年（改进为一次性投入，长久 合计：约45万/年 受益） 22 2012年10月26日
维修部新的专家技术支持服务
1、为甲方的高压电机及关键低压电机提供常规在线测试评估；
MCA的基本原理是将电机看成是一个包含电阻、电感、电容的 复杂电路进行分析，从而诊断其状态。由于ALL-TEST检测仪提供高频 、真正弦波，完全静态模拟电机的运行状态，因此得以准确评估绕组品 质。这一点是包括电桥在内的其它仪器无法做到的。
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2012年10月26日
MCA技术的核心之一：阻抗测试
定子
静态电路分析（MCA）
动态效率仪
动态电信号分析（ESA） 动态机械测试 DMT 红外分析 振动分析 超声诊断
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2012年10月26日
电机检测的误区—技术上的误区
绝缘表就可解决问题
对地绝缘问题仅 占电机系统故障中 5%以下！！
18
2012年10月26日
电机检测的误区—认识上的误区
电桥可以检测到匝间短路
2012年10月26日
图例
107 106 105 104 103 1
Inductance (mH)
10.5 9.5 8.5 7.5 6.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12