轨道交通电气设备

轨道交通电气设备

在线智能监测与跟踪系统目录TOC\o"1-5"\h\z概述 02\o"CurrentDocument"KS-7000智能电气设备劣化诊断系统简介 02\o"CurrentDocument"2.1KS-7000智能电气设备劣化诊断技术原理 02\o"CurrentDocument"KS-7000智能电气设备劣化诊断系统功能 03\o"CurrentDocument"KS-7000智能电气设备劣化诊断系统特点 03\o"CurrentDocument"KS-7000智能电气设备劣化诊断系统组成 03\o"CurrentDocument"KS-7000智能电气设备劣化诊断系统对电动机的主要检测项目 08\o"CurrentDocument"KS-7000智能电气设备劣化诊断系统对逆变装置的主要检测项目 09一、概述轨道交通作为城市公共交通的关键一环，在城市中生活中扮演着重要角色。乘坐轨道车辆上下班具有经济环保、时间可控的特点，是许多白领首选的交通工具。在北京、上海、广州、南京等一些大中城市，政府都把发展轨道交通作为城市交通规划发展的主要方向。轨道车辆运营的基本要求是安全、准点，车辆自身的安全和正常运行是基本保证，这就要求对车辆做好日常的点检和维护保养。目前，对车辆的保养一般是定期保养或根据运行公里数保养，这种保养策略应用历史悠久，也是目前大多数设备采用的保养策略。在设备保养实践中，车辆的状态（老化和劣化情况）变化和时间、运行公里数并不是正比关系。时间或公里数到了，许多车辆的状态还是好的，并不需要维修保养；时间或公里数没到，车辆也会有故障发生。美国波音公司也发现，在导致设备损坏的众多因素中，使用时间仅占11%，89%的因素与设备的状态、维修有关。可见，定期保养或根据公里数保养并不是最好的保养策略。于是人们提出了“状态维修”的概念，即根据设备状态进行维修保养。状态维修不但能大幅降低维保成本、节约维保时间、减少资源浪费，同时也能延长设备使用寿命，减少人为故障。但“状态维修”策略一直没能获得推广应用，究其原因，是由于状态维修的关键技术没有解决，即设备的状态检测技术。为解决上述问题，上海高谐检测设备有限公司独家引进日本阿泰柯株式会社的技术和设备，提供轨道车辆动力系统（变频器和马达）状态检测解决方案，可彻底解决车辆动力系统的状态检测问题，为状态维修提供有效的状态检测手段。在目前状态维修尚未成为标准的情况下，也可为定期维修或基于公里数的维修提供有价值的参考，为将来的状态维修积累数据。二、KS智能电气设备劣化诊断系统简介KS-7000智能电气设备劣化诊断系统是在日本阿泰柯株式会社原有的KS-2000A、KS-3000A系列产品基础上，结合轨道交通应用的特点开发的。KS-7000系统主要应用于轨道车辆的状态检测，为轨道车辆的状态维修提供依据。对运行中的牵引电动机进行不间断在线监测，获取设备的状态信息，掌握设备运行状况，并对其进行系统化的长期管理，从而达到预防设备电气性或机械性突发故障的目的。KS-7000智能电气设备劣化诊断技术原理美国诺伯特•维纳博士（Cybernetics）指出，自然界的所有物体、物质，其自身的状态都会通过特定的信息渠道反映出来。所有的电气设备，无论是变压器、电容器、发电机、电动机、整流器、变频器、逆变器、UPS电源、蓄电池等，都通过一定的方式在释放自己的状态信息。如果我们能通过一定的工具和手段收集反映电气设备状态的信息，并设法对这些信息进行解析，就能了解电气设备是否在正常状态。电气设备状态信息的传递方式不是唯一的，不同的信息有不同的检测方法。常见的如：振动法、红外法、气体分析法等。我们使用的各类电动机，理想状态下，假设其能量的转化能力是100%，此时，全部能量发生在设备主工作频段，其谐波能量趋向于0。当设备发生老化后，设备的各个部件发生能量损失，对于驱动电气整体而言，其有用能量的转化，参数变化或传输后的能量降低；而消耗于克服各个部件能量损失的做功量增加。高次谐波的产生与设备老化及有用能量的损失存在一一对应的关系。而谐波能量与设备各部件自振频率及老化程度有关系。当设备发生均衡老化时，体现为设备发热等老化症状，当某一部件发生大的能量损失时，提示该频率所代表的部件发生故障或者故障征兆。利用这一原理，日本阿泰柯株式会社社长高博先生经过40多年研究和数十万次的现场采样分析，总结出了ATC-KS驱动电气谐波诊断分析技术。ATC-KS驱动电气谐波诊断分析技术，利用当代科技，采集并量化驱动电气发出的电磁波，经过FFT.分析后，与海量数据库比照。能够直观地反应驱动电气老化以及潜在故障。能够做到此类设备的早期故障诊断与分析。KS设备智能劣化诊断器能够系统地诊断，定位各类电机及其一级负载的各类故障。其故障定位和早期诊断达到了极高的精度。

KS-7000智能电气设备劣化诊断系统功能1、检测评估逆变器/变频器平滑电容、控制电路、电子元件和运行电路状态和劣化情况；2、检测评估电机转子、定子、线圈、轴承、动平衡、固定装置状态和劣化、隐患情况；3、检测评估电机负载联轴节、轴承、齿轮箱状态和运行情况；4、提前发现逆变器/变频器、电机、负载相关的各类安全隐患并出具详细的分析评估报告5、对发现的安全隐患提出具体的维修、整改措施；6、对逆变器/变频器、电机、负载状态进行趋势管理，为车辆点检和维保提供依据。KS-7000智能电气设备劣化诊断系统特点1、在线、实时检测，及时发现故障隐患并指导排除；2、非接触检测，丝毫不会影响原有系统和设备运行；3、综合检测，同时发现逆变器/变频器、电机、负载相关问题；4、深度分析，不但检测设备状态，同时分析引起问题的原因；5、兼容性好，不用对原有设备和系统作任何改动；6、安装方便，检测传感器可直接固定在原有引线上；7、趋势管理功能让行车更加安全、可靠，减少突发事故。KS-7000智能电气设备劣化诊断系统组成KS-7000智能电气设备劣化诊断系统主要包括：H/W、S/W等两大部分组成。如图2.4.1所示上图2.4.1KS-7000系统组成通过对变频器、电机电流中谐波信号的采集、处理和分析，对逆变器/变频器、电机、负载状态进行评估、记录和管理，为车辆维护保养提供依据，在出现严重劣化时，系统还会根据设定级别进行预警，以便维护人员及时处理，避免突发故障和安全事故。

2.4.1H/W系统组成及作用H/W系统是KS-7000检测系统的重要组成部分，包括：谐波传感器、A/D转换器、交换机、服务器、数据专用、PC监控终端等部分，主要作用是负责电气设备谐波数据的采集，如图2.4.2所示。上图2.4.2H/W系统基本配置对于有特殊需求的客户我们还可以开放Internet网络服务器端□，实现双网双服务器配置的H/W系统，即在原有的LAN网络内，通过管理软件端□设置加入Internet网络服务器，如下图2.4.3H/W系统基于Internet网络配置。上图2.4.3H/W系统基于Internet网络配置

2.4.2S/W系统组成及作用H/W系统在KS-7000电气设备检测系统中主要是对所采集的数据进行管理及输出各类检测报告，包括：数据管理软件、数据设置软件等部分。2.4.3KS-7000智能电气劣化诊断系统检测流程KS-7000智能电气劣化诊断系统的检测流程如下图2.4.4所示。上图2.4.4KS-7000检测流程2.4.4KS-7000智能电气劣化诊断系统检测数据的存储、查询及备份KS-7000设备检测系统为了保证检测数据的安全管理，系统的配置均在独立的同一LAN网络内，所有被检测的设备信息被存储于同一服务器中，通过数据管理软件实现检测数据的查看、打印、删除等操作。同时系统还提供数据导入、导出、备份、还原等，方便用户对数据的维护。图2.4.5KS-7000数据监视

图2.4.6KS-7000数据查询查询说明】1、连接信息名：以连接信息为条件检索。选择处空白时，默认为全部对象。2、设备类型：以设备类型为条件检索。选择值空白时，默认为全部对象。3、检索按钮：以1、2为条件进行检索。4、连接信息名：显示设备所属的设备类型。5、设备名：显示的设备名。6、设备类型：显示设备对应的设备类型。7、低压•高压：显示设备的测定是高压I低压。8、选择按钮：选择图表的设备。图2.4.7KS-7000谐波含有率显示1

图2.4.8KS-7000谐波含有率显示2图2.4.9KS-7000检测结果显示

图2.4.10KS-7000检测结果图表数据备份图2.4.10KS-7000检测结果图表数据备份图分类型O±3^选抉勺间®士盯亘設O弋耳时吃匚空翌堂要信忌0H^i=S£3设备娄生 囱k轿女裔W总0出户匸忠□橙刃I万法 □检测时亘□设备乗号□环境设占越新报告喷测忙忌越新报告输士路径上图2.4.11KS-7000数据备份【备份说明】1、 备份的类型：选择备份类型。全部备份：对全部时间段的所有项目进行备份。部分备份：选择要备份的项目。2、 指定时间：选择备份对象的时间段。全时间段：备份所有时间段数据。指定时间段：选择开始—结束时间备份。但是、主要信息所有时间段可以输出。重要信息：备份每个数据，打钩确定。测定信息：测定检测数据以及劣化警报记表时，打钩确认。检测报告书：输出检测报告书用备份时。指定备份输出的位置，在详细按钮中可以任意指定。开始：开始备份。KS-2000A智能电气设备劣化诊断器对电动机的主要检测项目1.电动机本体轴承：轴承损伤、磨损磨耗、间隙过大、轴承润滑不良、异物附着、润滑油脂析出碳化等异常；回转轴回转轴磨损磨耗、弯曲、龟裂等；固定装置基础共振、支架底座松动、导管线管油管固定不良等；定子线圈线圈端