电气设备故障诊断

电气设备故障诊断第5讲：故障的识别和判断、预测技术

故障模式和故障机理故障模式是对出现的故障或异常状态的某种程度的分类。故障机理是导致设备发生故障的物理过程，化学过程和故障的因果关系。故障机理不同而模式相似的情况是客观存在的，另外也存在机理相同却产生不同的故障模式。同是一项“磨损”故障模式，其故障机理可能来自“磨损”，也可能来自“冲击”。可见，故障机理的“磨损”和故障模式的“磨损”的涵意并不相同。故障模式与机理举例设备诊断过程就是一种典型的从故障模式或状态特征到故障机理的求取过程通过监测得到的状态特征虽然经过加工处理成了信息，但该信息往往还是不能简单地和故障机理直接“对号”，必须依靠识别和判断技术才能求出真正的故障机理。诊断——根据信息确定故障的性质、类别、程度、部位和原因的过程。1.信息量的归纳和整理

2.筛选出异常的状态信息量3.状态识别与判断1.信息量的归纳和整理

在实际工作中设备状态特征的信息量是错综复杂的。必须坚持科学态度，对采集到的信息量要全面地、历史地进行分析。在占有大量信息资料的基础上，实事求是地进行归纳、整理与分类。大量信息，可以用聚类分析的方法进行分类、统计、压缩向量维数，把大量存在的状态特征数据综合简化成为少量具有代表性的状态特征因子，同时可以将把各因子间的关系列成矩阵。信息量是多方面的：如电气试验数据、在线检测数据、运行记录数据、维修记录等等。2.筛选出异常的状态信息量采用对比法将采集到的信息量与正常信息量进行对比，主要是与技术规程、标准的规定对比；与过去的历史数据对比，与同类型设备的状态相对比，简称“三对比”的方法，筛选出异常的状态信息量，施行进一步的识别判断。（1）绝对判断标准对照技术规程、标准的规定的判断。规定——设备长期运行、检修和测试经验的总结遇到特殊情况，需要进一步搜集信息，为分析、研究、正确判断提供第一手材料。2.筛选出异常的状态信息量采用对比法将采集到的信息量与正常信息量进行对比，主要是与技术规程、标准的规定对比；与过去的历史数据对比，与同类型设备的状态相对比，简称“三对比”的方法，筛选出异常的状态信息量，施行进一步的识别判断。（1）绝对判断标准（2）纵向对比主要是和历史情况相比较。例如和出厂试验数据、调整试验数据对比，和历年运行、检修、测试数据对比，以及与它的发展变化对比。各类设备都有它独立的结构和特点，这些特点往往在它的运行特征参量上表现出来。2.续筛选偿出异配常的摧状态用信息司量采用防对比锯法将充采集惭到的宅信息歪量与恰正常召信息侨量进新行对浑比，占主要将是与喝技术叙规程旱、标子准的饥规定四对比亡；与艘过去荷的历墙史数言据对缓比，哥与同闻类型惑设备白的状罚态相爪对比当，简固称“教三对艳比”渴的方泻法，伪筛选谨出异烘常的抱状态赌信息华量，比施行尘进一闲步的访识别兵判断协。（1灰）迫绝对千判断妇标准（2锁）纵择向对辱比（3陡）横楼向对玻比对同蜘类型毕设备勿在相同文条件狗或近念似相坡同的负条件下，轿进行涨状态雄量对菌比，唐或是驶对电陪气设庭备三厚个不赖同相擦间的疤状态客特征侦量进晓行对续比，匹识别涨出设错备故检障特彼征参肯数。钱这种舞横向特对比莫可以杜扩大劫到国火内外津的同胸类或围类似并设备债的对岂比。广泛堂搜集芽和积愁累有热关的推技术衣资料散，是抵开展枝诊断踩的重塞要工园作3.识别下和判潮断技押术决定篇论或兄数理赌方法赔的识仙别判画断技顶术概率迈论或户经验念方法避的识游别判吨断技毛术模糊羊识别乔判断伯法模式峡判别夕方法决定医论或察数理热方法客的识喂别判株断技观术逻辑石推理从研秤究设鲁备状火态量燥入手楚，结全合设很备运迷行外殿部和茄设备穗结构觉等条猪件，城应用敞物理法学和廉化学渣等多路方面凤的科安学技升术，剃探求须故障袍或设罩备缺售陷产烫生的缩慧机理义。必咽要时涛再通级过实快践检柔验，叉最后税得出鹅科学剥的判呜断。往往缴不能衔及时彻全面钢解释职生产黑现场各设备你所发废现的克一切淘现象露和因惧果关室系。镜所以简还不桃能全羽部采宫用决妨定论蓝的方猾法识粥别故权障实警质。良限于因当前漏的技发术条既件，盗所以搬至今竖它还咐仅仅慈是诊六断方抬法中监的一昨个组番成部蒜分而失不是虎全部坊。决定盾论或脸数理椅方法跌的识诱别判圣断技口术关系蹄矩阵模式机理关系粮矩阵法即反招映了挑故障丑机理短与故冲障模宏式间找的因何果关涂系数理摊逻辑铁故障敌识别浸举例概率顺论或可经验欧方法热的识保别判纵断技蛙术模板首先蜜是把私历史松上已俘经发侵生过呀的各呢种故灵障模剩式和宿它所严对应判的故机障机奥理以范及处妻理经暑过及副效果纹，作刊为样裤板模后式记广入数倒据库对照将现际实监旁测到粗的状队态量丧特征哲参数湿与数寺据库拿中的蓝样板公模式寇的状毅态特成征参训数相爬对照前，就汇可查休出相着应的绘故障蛙机理泼。由于鬼一种极故障挠模式巨常有勿多种遥故障纷机理讨，例驰如汽此轮发悦电机言振动猾是一秧种状梦态特组征，替从经狡验看销80雨％～帝90男％的阴振动起是由恢转子宣质量闲不平究衡的攻离心瘦力所垒造成策，同玻时也迅不能元排除决其他胖因素馅的存冠在。树——是一殿个具月有概庸率特搭性的越结论团。进一掀步识该别与挥判断概率汉论或赖经验禽方法委的识灶别判赏断技疑术初步泳判断就已岛经掌姑握的侧有关涂设备伪状态酱特征惯对照裳过去身积累词的经室验，疗做出务初步劫判断盏。会得脏出几种伞可能谦发生热的故慕障机妥理，将僻其列伤出清锡单，寄逐条淘分析厘，排每除不娃可能冤出现粮的因咸素，沿保留溜可能懒发生砌的因硬素。概率良论或障经验乡丰方法锄的识撑别判速断技命术初步敲判断深入样一步妙的诊馋断针对李以上依几种纽奉可能捧的因罚素，歼进行橡深入烧一步生的诊塞断(胳包括精密喇诊断)再掀排除肝一部扛分没淋有可她能性检的故恋障因润素。直到说只留斩有少传数因倍素时匙，就坑要针汁对这鉴些再决进行收更精敢密的脏识别足和判栋断。概率内论或毛经验妄方法脉的识票别判辫断技野术初步册判断深入弹一步距的诊错断解体剑检查针对芳多次挪诊断鸣后还虎存在蓝的几阿种可终能的喊故障谋因素启，通懂过实践的方营法，傍对每娃一个温问题伤逐个垄做解料体(移剖)歌检查健。实施主解体锄检查踪蝶过程粒中也各要注质意应姜用现挣代科里技手阵段，少先从猜易于岭入手猜的部井分开眯始，理逐步鸣深入蓬。概率页论或器经验袍方法挣的识它别判谣断技起术初步怨判断深入副一步嫂的诊弯断解体众检查改善饰处理针对妥可能叠性最眠大且暂易于寸实现援改善柏的故打障机裙理着刃手进破行改序善处荒理，秧再试此运行盆。如果仪实践舒证明仪处理蛙无效辱，则吼应在拣进一杨步分哲析判乐断的符基础版上再插试第胁二个冤方案降。最阶终找篮到故培障的泰根源电。由于铺某些遮经验愁的局材限性变往往课带来稀某些把识别蜂判断坟的“都不确庸定性舱”。模糊糊识别此判断恢法运用量模糊境数学纯的原污理进替行设为备诊青断或拒故障评的识缸别判议断技绑术。模糊效数学母来源四于1两96印5年释创立胆的“浴模糊鼻聚合旷论”周，模干糊诊专断则们是在征此基爹础上沙发展槽起来在的一梳门新帜兴技仗术。模糊蠢数学掉、模眉糊诊棍断就怜是针铲对现呢实生饮活中献存在孕的某东些内咽涵灵脊活、速外边狭界限政不清首的概重念，卸如‘辱温度歌高”贝、“创振动毯大”奶等无奥量纲鹿的信妨息，居和‘秘‘绝享缘不棒良”汤、“同金属怜腐蚀羡严重鸟”等扒不够偷准确叼的定工语，漆通过跑分析目运算约以取粘得准攻确的防结论酷。基础产：模闹糊集啄合和猪隶属刷度模糊节识别料的目君的目前叉利用景电气惧试验悠数据廉进行块故障们诊断迈时普调遍采库用的糊是阈宗值原所则,傲即当虏某项勒电气君试验蛾测量咏值高餐于规李定的锣注意蛋值时筐,就月认为勒有可挠能存爬在故训障。确定伴逻辑粗的缺忆点：对边毁界处落理过构于精绝确化。有时磁电气仔试验夹数据疯的相棵间比管较、塌历年绍比较立等会塞对故锦障的瓶识别匀很有遥帮助碌——护先利福用模幼糊数仇学方顺法对语边界侄进行握模糊蜓化处喇理,书然后霉利用则模糊倒综合彩评判听的思侍想综棍合多欢种因墓素的足影响降进行沟故障压诊断#1屑.劝模糊纺集合魄和隶们属度“集侦合”耻就是马按一蓬定特风征组场合起破来的洋事物踏总体耐。构趣成集震合的夕个体塔称为缴“元宅素”逼。对于卧一个惯模糊便子集A，元素x同时日既有济属于A的倾鉴向性悔(表郑示为璃“l”鼻)，也有总不属历于A的倾克向性辩(表潜示为欠“0学”)把既妇属于奶又不谢属于样的元伪素划衔在0烈与1役之间尺——游隶属公函数隶属存函数晶举例#2要.熔模糊栽诊断模糊创诊断界就是粉通过械状态蛇参数臂的隶摔属度域，求姻出故旅障机崇理的表隶属型度，阵即其中鬼，R是模祥糊关杰系矩摧阵，集矩阵伴各元坏素表渠示设镜备状挪态与疤故障隔机理证的关鼠系故障山机理奥及其什隶属践度状态旦参数变及其动隶属病度#3约诊斥断算策法#4燃模糊含专家凑推理肾举例特征司空间大模式眠识别将常盒用的秆变压阿器油优中溶妨解的收7种拨特征跪气体轿视为仆一个亏7维炕欧氏扯空间司,并郑假定勤每种炒特征虏气体懒分别惭代表踏7维勺空间民中的称一个数坐标例,且途第i个特炼征气煤体的否测量段值ai对应惹于第i个坐绿标的乱值,派则构恶造出洪的空点间称猛为故障茎征兆蛇空间。对应弦于任帝意一葡个故阴障变埋压器DG丸A结果坡的一赛个7阁维矢介量称州为故障达征兆轨矢量。对变百压器异每一滋种故陪障类总型来罚说都贱有一娇组故膏障征粉兆矢印量与炉之相灯对应寺,因斯此可非利用调某种优化油原则获取恒该故胶障类匪型的谨最佳店故障该特征垂矢量芬。基本远诊断羊思路群：当撒对变童压器谢绝缘京故障盏进行克诊断棵时,赌可先湖计算茅待诊累变压疾器故肉障征井兆矢倒量与耳所有茅故障梦类型黎的最沫佳故典障特飘征矢感量间妹的夹忆角,耕最小厦夹角勉对应课的故判障类斧型即汤为最励终的咸诊断序结论啄。模式直与状孩态空滴间模式监识别既系统康原理模式碍识别确举例对异捆步电勤机转愤子鼠下笼断才条故肆障检距测常娇用的炒方法利是通晓过电膜流传撞感器填采集受定子宰电流星信号颤,这诸些信浪号经军数字萄滤波仍后,糊利用喘数字响信号胶处理尸技术圆经FF按T变换野后作仆为特野征信持号。实验抢电机怀为7围.5kW三相度四极哲异步返电动寇机。打图表伴示了挑电机浩转子驳为正虽常时搂定子驳电流邪信号罪的频徐谱图喷,中然心频封率为懒50Hz钻,图中郊只画睡出1迅0