電氣設(shè)備故障診斷

電氣設(shè)備故障診斷第5講：故障的識別和判斷、預(yù)測技術(shù)

故障模式和故障機(jī)理故障模式是對出現(xiàn)的故障或異常狀態(tài)的某種程度的分類。故障機(jī)理是導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障的物理過程，化學(xué)過程和故障的因果關(guān)系。故障機(jī)理不同而模式相似的情況是客觀存在的，另外也存在機(jī)理相同卻產(chǎn)生不同的故障模式。同是一項(xiàng)“磨損”故障模式，其故障機(jī)理可能來自“磨損”，也可能來自“沖擊”?？梢?，故障機(jī)理的“磨損”和故障模式的“磨損”的涵意并不相同。故障模式與機(jī)理舉例設(shè)備診斷過程就是一種典型的從故障模式或狀態(tài)特征到故障機(jī)理的求取過程通過監(jiān)測得到的狀態(tài)特征雖然經(jīng)過加工處理成了信息，但該信息往往還是不能簡單地和故障機(jī)理直接“對號”，必須依靠識別和判斷技術(shù)才能求出真正的故障機(jī)理。診斷——根據(jù)信息確定故障的性質(zhì)、類別、程度、部位和原因的過程。1.信息量的歸納和整理

2.篩選出異常的狀態(tài)信息量3.狀態(tài)識別與判斷1.信息量的歸納和整理

在實(shí)際工作中設(shè)備狀態(tài)特征的信息量是錯綜復(fù)雜的。必須堅(jiān)持科學(xué)態(tài)度，對采集到的信息量要全面地、歷史地進(jìn)行分析。在占有大量信息資料的基礎(chǔ)上，實(shí)事求是地進(jìn)行歸納、整理與分類。大量信息，可以用聚類分析的方法進(jìn)行分類、統(tǒng)計、壓縮向量維數(shù)，把大量存在的狀態(tài)特征數(shù)據(jù)綜合簡化成為少量具有代表性的狀態(tài)特征因子，同時可以將把各因子間的關(guān)系列成矩陣。信息量是多方面的：如電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)、在線檢測數(shù)據(jù)、運(yùn)行記錄數(shù)據(jù)、維修記錄等等。2.篩選出異常的狀態(tài)信息量采用對比法將采集到的信息量與正常信息量進(jìn)行對比，主要是與技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對比；與過去的歷史數(shù)據(jù)對比，與同類型設(shè)備的狀態(tài)相對比，簡稱“三對比”的方法，篩選出異常的狀態(tài)信息量，施行進(jìn)一步的識別判斷。（1）絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)對照技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的判斷。規(guī)定——設(shè)備長期運(yùn)行、檢修和測試經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)遇到特殊情況，需要進(jìn)一步搜集信息，為分析、研究、正確判斷提供第一手材料。2.篩選出異常的狀態(tài)信息量采用對比法將采集到的信息量與正常信息量進(jìn)行對比，主要是與技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對比；與過去的歷史數(shù)據(jù)對比，與同類型設(shè)備的狀態(tài)相對比，簡稱“三對比”的方法，篩選出異常的狀態(tài)信息量，施行進(jìn)一步的識別判斷。（1）絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)（2）縱向?qū)Ρ戎饕呛蜌v史情況相比較。例如和出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、調(diào)整試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，和歷年運(yùn)行、檢修、測試數(shù)據(jù)對比，以及與它的發(fā)展變化對比。各類設(shè)備都有它獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，這些特點(diǎn)往往在它的運(yùn)行特征參量上表現(xiàn)出來。2.篩選出異常的狀態(tài)信息量采用對比法將采集到的信息量與正常信息量進(jìn)行對比，主要是與技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對比；與過去的歷史數(shù)據(jù)對比，與同類型設(shè)備的狀態(tài)相對比，簡稱“三對比”的方法，篩選出異常的狀態(tài)信息量，施行進(jìn)一步的識別判斷。（1）絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)（2）縱向?qū)Ρ龋?）橫向?qū)Ρ葘ν愋驮O(shè)備在相同條件或近似相同的條件下，進(jìn)行狀態(tài)量對比，或是對電氣設(shè)備三個不同相間的狀態(tài)特征量進(jìn)行對比，識別出設(shè)備故障特征參數(shù)。這種橫向?qū)Ρ瓤梢詳U(kuò)大到國內(nèi)外的同類或類似設(shè)備的對比。廣泛搜集和積累有關(guān)的技術(shù)資料，是開展診斷的重要工作

3.識別和判斷技術(shù)

決定論或數(shù)理方法的識別判斷技術(shù)概率論或經(jīng)驗(yàn)方法的識別判斷技術(shù)模糊識別判斷法模式判別方法決定論或數(shù)理方法的識別判斷技術(shù)邏輯推理從研究設(shè)備狀態(tài)量入手，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行外部和設(shè)備結(jié)構(gòu)等條件，應(yīng)用物理學(xué)和化學(xué)等多方面的科學(xué)技術(shù)，探求故障或設(shè)備缺陷產(chǎn)生的機(jī)理。必要時再通過實(shí)踐檢驗(yàn)，最后得出科學(xué)的判斷。往往不能及時全面解釋生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備所發(fā)現(xiàn)的一切現(xiàn)象和因果關(guān)系。所以還不能全部采用決定論的方法識別故障實(shí)質(zhì)。限于當(dāng)前的技術(shù)條件，所以至今它還僅僅是診斷方法中的一個組成部分而不是全部。決定論或數(shù)理方法的識別判斷技術(shù)關(guān)系矩陣模式機(jī)理關(guān)系矩陣即反映了故障機(jī)理與故障模式間的因果關(guān)系數(shù)理委邏輯衡故障疫識別備舉例概率轟論或膀經(jīng)驗(yàn)封方法丟的識連別判棗斷技帽術(shù)模板首先良是把鳴歷史贈上已辮經(jīng)發(fā)天生過速的各壓種故準(zhǔn)障模移式和飲它所脆對應(yīng)堅(jiān)的故惹障機(jī)肢理以草及處堡理經(jīng)席過及泳效果滑，作珍為樣刷板模絨式記響入數(shù)幟據(jù)庫對照將現(xiàn)首實(shí)監(jiān)全測到體的狀愚態(tài)量鄰特征略參數(shù)間與數(shù)言據(jù)庫穿中的梨樣板盆模式岔的狀千態(tài)特泛征參尖數(shù)相悉對照戶，就澡可查寨出相劫應(yīng)的返故障團(tuán)機(jī)理臘。由于爸一種礦故障樓模式?jīng)_常有范多種棄故障狀機(jī)理勇，例忠如汽腰輪發(fā)圣電機(jī)販振動店是一秤種狀屋態(tài)特稼征，耕從經(jīng)咽驗(yàn)看濃80搭％～釀90托％的慘振動全是由仙轉(zhuǎn)子范質(zhì)量壩不平區(qū)衡的恩離心洪力所需造成劇，同御時也成不能證排除吧其他煌因素攏的存創(chuàng)在。掃——是一俗個具看有概敘率特獲性的瓦結(jié)論寬。進(jìn)一奴步識提別與餡判斷概率氣論或難經(jīng)驗(yàn)泛方法疼的識禁別判衛(wèi)斷技至術(shù)初步芹判斷就已宰經(jīng)掌畝握的顫有關(guān)選設(shè)備蘆狀態(tài)猴特征薄對照怖過去甲積累再的經(jīng)講驗(yàn)，害做出伯初步外判斷嶄。會得揪出幾種訴可能腥發(fā)生蓮的故咱障機(jī)鳥理，將擴(kuò)其列悔出清唱單，向逐條廳分析化，排破除不借可能懲出現(xiàn)棉的因麥素，女保留女可能課發(fā)生賺的因捏素。概率飯論或隨經(jīng)驗(yàn)梅方法腹的識會別判拳斷技糠術(shù)初步念判斷深入蒙一步獄的診熱斷針對住以上語幾種思可能賤的因蓬素，靈進(jìn)行著深入右一步驢的診傘斷(易包括精密冷診斷)再弓排除反一部喬分沒煉有可折能性乞的故執(zhí)障因垮素。直到慘只留瘡有少咸數(shù)因低素時詢，就柄要針窩對這礙些再桑進(jìn)行坐更精導(dǎo)密的盼識別和和判并斷。概率齊論或謙經(jīng)驗(yàn)宿方法定的識朋別判理斷技目術(shù)初步齒判斷深入盒一步盛的診冊斷解體蜘檢查針對窗多次的診斷池后還情存在載的幾晚種可激能的稅故障臨因素馳，通恒過實(shí)踐的方檢法，沙對每勞一個雕問題亂逐個牛做解須體(薪剖)驚檢查檔。實(shí)施畝解體伶檢查聲過程蘇中也裙要注沸意應(yīng)叮用現(xiàn)襲代科慘技手追段，暗先從宮易于襲入手澆的部宴分開亡始，原逐步抱深入料。概率檔論或愧經(jīng)驗(yàn)疼方法旋的識年別判押斷技謝術(shù)初步隊(duì)判斷深入籍一步騾的診熄斷解體患檢查改善放處理針對孫可能犯性最勾大且愧易于昏實(shí)現(xiàn)蠻改善終的故濤障機(jī)葉理著扣手進(jìn)無行改寨善處劉理，啟再試乓運(yùn)行冬。如果魄實(shí)踐宋證明崗處理迫無效朋，則宰應(yīng)在竄進(jìn)一倍步分磚析判鉤斷的睬基礎(chǔ)固上再殿試第裝二個浸方案窩。最救終找率到故城障的麻根源際。由于宏某些元經(jīng)驗(yàn)僻的局堪限性亞往往盒帶來愉某些隸識別冤判斷凡的“爺不確嫂定性好”。模糊顧識別智判斷氧法運(yùn)用棕模糊靈數(shù)學(xué)勇的原常理進(jìn)話行設(shè)役備診零斷或咳故障顛的識唱別判燈斷技伴術(shù)。模糊執(zhí)數(shù)學(xué)稱來源漲于1剛96送5年懸創(chuàng)立輔的“盒模糊撥聚合脊論”原，模臥糊診濾斷則命是在斯此基護(hù)礎(chǔ)上倦發(fā)展長起來出的一洪門新聚興技些術(shù)。模糊壩數(shù)學(xué)叼、模喜糊診滲斷就柄是針蝦對現(xiàn)促實(shí)生?；钪幸暣嬖跍惖哪持﹥?nèi)踐涵靈奴活、濫外邊脊界限抬不清老的概釋念，紛如‘翠溫度粗高”潛、“籃振動灘大”惡等無檢量綱過的信財息，嘗和‘歸‘絕槍緣不驅(qū)良”獸、“岸金屬把腐蝕衣嚴(yán)重閑”等塞不夠賽準(zhǔn)確湖的定桌語，榜通過嚇分析弄運(yùn)算紀(jì)以取罰得準(zhǔn)變確的旁結(jié)論軌。基礎(chǔ)糠：模賭糊集姻合和居隸屬槍度模糊思識別聾的目覆的目前編利用惠電氣參試驗(yàn)賀數(shù)據(jù)庸進(jìn)行男故障袖診斷鴿時普倍遍采抗用的額是閾柱值原歌則,莊即當(dāng)箭某項(xiàng)鄙電氣谷試驗(yàn)評測量葛值高昏于規(guī)吼定的嚷注意銹值時被,就單認(rèn)為依有可率能存炕在故量障。確定晉邏輯膏的缺判點(diǎn)：對邊惜界處慨理過林于精鐘確化。有時拉電氣歪試驗(yàn)抽數(shù)據(jù)屆的相釘間比機(jī)較、順歷年駝比較任等會犬對故芹障的撕識別么很有青幫助不——井先利素用模磁糊數(shù)燈學(xué)方熟法對帥邊界寄進(jìn)行祝模糊冠化處桂理,瞎然后灰利用旺模糊跡綜合區(qū)評判杠的思洞想綜董合多挺種因獎素的睡影響兆進(jìn)行飲故障禍診斷#1秒.批模糊凳集合蹤蝶和隸飼屬度“集稻合”勒就是舍按一財定特劣征組依合起店來的廣事物群總體澆。構(gòu)斗成集告合的丘個體菜稱為左“元娘素”昂。對于撓一個獻(xiàn)模糊鮮子集A，元素x同時劃既有耕屬于A的傾擇向性禍(表驕?zhǔn)緸閾簟發(fā)”遞)，也有伶不屬到于A的傾掙向性逮(表服示為及“0咱”)把既溉屬于帳又不雕屬于彎的元哥素劃騎在0瓦與1奴之間殖——攜隸屬威函數(shù)隸屬愿函數(shù)右舉例#2金.壤模糊瓦診斷模糊提診斷恰就是塑通過適狀態(tài)帽參數(shù)洲的隸舉屬度善，求民出故廉障機(jī)禽理的望隸屬幣度，阻即其中借，R是模妥糊關(guān)逝系矩舊陣，街矩陣態(tài)各元腔素表壁示設(shè)冬備狀全態(tài)與革故障烘機(jī)理姐的關(guān)羊系故障艇機(jī)理蛙及其但隸屬遞度狀態(tài)筋參數(shù)槳及其扮隸屬憐度#3遙診扮斷算骨法#4攏模糊尼專家費(fèi)推理盞舉例特征遇空間型模式擔(dān)識別將常耍用的想變壓票器油匠中溶猛解的悄7種禍特征荷氣體坊視為尼一個貼7維俊歐氏權(quán)空間社,并師假定務(wù)每種苗特征濕氣體再分別闊代表川7維構(gòu)空間友中的毅一個永坐標(biāo)厚,且乓第i個特臉征氣個體的奔測量腳值ai對應(yīng)芹于第i個坐拴標(biāo)的爸值,丹則構(gòu)遞造出答的空搏間稱喬為故障怪征兆斑空間。對應(yīng)配于任談意一吹個故棟障變狂壓器DG玩A結(jié)果蓮的一鍛個7刮維矢笨量稱裂為故障蹤蝶征兆重矢量。對變交壓器儀每一垃種故禾障類架型來熟說都辣有一莫組故饅障征睛兆矢卷量與莖之相兩對應(yīng)歲,因事此可辣利用飼某種優(yōu)化族原則獲取永該故數(shù)障類壞型的堅(jiān)最佳瓦故障為特征響矢量料?；韭勗\斷旗思路恨：當(dāng)鐵對變義壓器芽絕緣兇故障批進(jìn)行租診斷住時,疏可先曬計算獎待診暫變壓劉器故蘆障征妨兆矢嗓量與啟所有愚故障黨類型訓(xùn)的最宿佳故亭障特業(yè)征矢艘量間刃的夾著角,德最小英夾角罩對應(yīng)碗的故柿障類固型即獨(dú)為最母終的察診斷長結(jié)論邊。模式晉與狀北態(tài)空樂間模式水識別炒系統(tǒng)亦原理模式淘識別支舉例對異呢步電生機(jī)轉(zhuǎn)懷子鼠液籠斷伙條故敘障檢扇測常禽用的垃方法揮是通鞋過電他流傳縫感器帆采集席定子框電流長信號類,這陵些信催號經(jīng)閉數(shù)字聽濾波褲后,械利用晝數(shù)字蠻信號本處理緞技術(shù)言經(jīng)FF急T變換疫后作塞為特晚征信棚號。實(shí)驗(yàn)枝電機(jī)正為7南.5kW三相沙四極木異步屆電動送機(jī)。時圖表羅示了滋電機(jī)汽轉(zhuǎn)子籃為正喊常時券定子休電流尿信號彎的頻筋譜圖匹,中蓮心頻走率為義50Hz誼,圖中蚊只畫筍出1飽0個故樣本殼。模式永識別糊舉例對異壯步電午機(jī)轉(zhuǎn)哈子鼠虎籠斷嚼條故巡壽障檢艷測常樓用的麻方法鉆