關于電特性檢測技術在電機檢修維護中的應用

劉雪姣

（康富科技有限公司 江西 330096）

引言

電機，是應用在工業生產和動力傳輸等多個方面中的重要設備，電機運行是否穩定可靠，對生產生活的正常進行有著直接的影響，因此電機檢修維護工作是非常重要的。目前，在電機檢修維護工作中存在一個難點問題，如何以無損的方式確診與快速定位電機故障點。如果可以對無損傷的方式進行引入，快速定位電機故障點，可以保證電機高效的運行。電特性檢修技術，其主要是通過檢測電機電氣參數，實現精確定位電機故障；通過電機參數微弱的變化，實現診斷故障，把該技術應用到電機檢修維護中，可以有效提升檢修維護質量。因此，在實際工作中，相關人員應熟練掌握電特性檢測技術，結合實際情況，靈活利用電特性檢測技術，檢修維護電機，保證電機運行效果。

一、電特性檢測技術特點

電特性檢測技術以RCM模式為基礎，核心是通過預防性檢測，把設備故障控制在可控范圍內。在電機檢修維護中，電特性檢測技術的應用，主要是通過檢測電機電特性參數，采集、分析、計算電機電特性參數，判斷電機內阻止和絕緣特性微弱變化，利用電機電特性參數判斷法，對電機相間、層間、匝間絕緣性故障進行判斷；利用電特性參數進行精確定位故障，對出現故障是發生在電機轉子還是定子部分進行判斷，進而提供給電機故障前期判斷幫助。該檢測技術具有故障定位快速準確、操作方便等優勢，并且利用該技術不需要利用其他數據傳感器，僅憑借檢測的電機電特性便可以實現[1]。

二、電特性檢測技術的原理

電特性檢測技術原理（見圖一）。

圖一 電機電特性檢測等效電路

在利用電特性對電機運行特性進行檢測時，可以利用相關電特性檢測儀器，檢測相關電特性參數，并利用相應的算法，計算電機內電阻、阻抗、電感、相角、倍頻等參數，其中阻抗、倍頻是非常重要的兩個參數。通過統一分析電特性檢測技術，在等效電路中，在電機輸入端，把高頻電流參數輸入，在等效電路中分析后，可以發現電感影響占比較大，和電阻電感相比，具有更強的效果[2]。因此，可以把等效電路當作是純電感電路，檢測等效電路電機故障時，如匝間短路故障，發生該故障時會對電機之間的絕緣性造成破壞，導致等效電路感性電路受到較大影響，失去電感后，電阻影響占比較大，進而使等效電路轉變成為了阻值較大的電阻電路。經過模擬計算，等效電路在純電感和純電容狀態時，內部電流是純電阻狀態的0.5倍和2倍。電機電特性檢測技術正是利用該原理實現檢測故障的。在模擬中，匝間短路致使電路出現變化，電機倍頻發生變化，利用電機倍頻參數判斷電機內繞組質量。

三、電特性檢測技術的判斷依據

（一）點靜態三相平衡判據

在IEEE電機中三相平衡判據如下：如果判定電感偏移在5%以內，即表示電機狀態良好；如果判定電感偏移在10%左右，即表示電機存在一些問題；如果判定電感偏移超出15%時，即表示電機存在故障，需要及時檢修維護。如果阻抗偏移在2%以內，即表示電機狀態良好；如果阻抗偏移在3%左右，即表示電機存在一些問題；如果阻抗偏移超出5%時，即表示電機存在故障，需要及時檢修維護。如果倍頻差在0左右，即表示電機狀態良好；如果倍頻差在2左右，即表示電機存在一些問題；如果倍頻差超出3，即表示電機存在故障，需要及時檢修維護。相角差和倍頻差相似，超出2，即表示存在故障。在這些參數中，偏移量主要是指三相測得平均值偏移最大值，倍頻是電流在頻率加倍后變化量，頻率加倍后，如果電路轉變為純電感電路，這時電流是純電阻電流的一半；如果電路轉變為純電容電路，這時電流是純電阻電流的2倍左右。通過這些平板標準來判斷電機是否出現故障。

潘羅斯判據，其可以利用所有三相電機評判，利用電特性檢測技術時可以通過潘羅斯判據，創建相關模型，通過模糊診斷法，仿真判斷電機故障。

（二）電機故障評判準則與模擬診斷優化

利用三相平衡判據與潘羅斯判據，可以宏觀判定電機三相平衡特定，并利用三相平衡判定標準，創建初步評判電機健康狀態的標準，但是在不能夠精確判讀電機繞組絕緣性。因此，需要在電特性參數基礎上，分析建模所有采集到的數據，利用模糊診斷法，判定電機健康情況。通過模擬電機參數，模擬了電機倍頻差超出2時，相角差超出2°時的狀態。通過分析模擬圖，可以發現，在波峰位置計算出現了電流，這表示電機中同相、同繞組絕緣性出現問題，并且同相、同繞組間存在短路電流。利用模擬數據，可以把電機繞組間的故障清晰的展示出來，并且還可以精確判斷出故障發生的部位。

四、結束語

總而言之，在新時代背景下，在電機檢修維護中應用電特性檢測技術是非常重要，可以實現無損快速定位和診斷故障，提升檢修維護質量和水平，保證電機穩定安全運行。目前，根據相關調查顯示，在電機故障中有大約一半的故障為電氣故障，由于電機長時間使用，或者是定子轉子出現故障時，容易導致繞組溫度快速上升被燒壞，進而導致各種故障。因此，相關人員需要注重電機檢修維護工作，在實際工作中應打破傳統的檢修維護模式束縛，靈活利用電特性檢測技術，在不拆機的基礎上，精準定位與準確判斷電機故障。