电厂设备诊断系统的发展趋势与研究方向精华.doc

电厂设备诊断系统的发展趋势与研究方向1电气设备故障诊断的现状与发展趋势9关于机械故障诊断技术的现状与发展趋势的研究13火电厂设备管理策略研究及应用20浅谈电厂设备故障诊断的现状及发展趋势28水电厂状态检修系统及故障诊断专家系统探讨35电厂设备诊断系统的发展趋势与研究方向 摘 要：介绍了火电厂主要设备的典型故障以及采用的故障诊断方法，阐述了现有的故障诊断系统和火电厂设备故障诊断中存在的问题，并指出了故障诊断系统的发展趋势，提出了研究方向。大型火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机等，完成从热能到机械能再到电能的转换过程。设备与设备之间的耦合性、系统的复杂性，以及设备在高温、高压、高速旋转的特殊工作环境下，决定了火电厂是一个高故障率和故障危害性很大的生产场所，这些故障都将造成重大的经济损失和社会后果。因此，通过先进的技术手段，对设备状态参数进行监测和分析，来判断设备是否存在异常或故障、故障的部位和原因、故障的劣化趋势，以确定合理检修时机很有必要。一、火电厂主要设备的典型故障及其诊断方法1.锅炉的主要故障及诊断方法(1)主要故障过热器泄漏。过热器泄漏爆管区集中在高温过热器下弯头外圈向火侧，主要原因是炉膛高度偏低，使该处出现过热，此处也有选材裕度不足及焊接质量问题。省煤器泄漏。主要原因是飞灰磨损造成管壁减薄，特别是在穿墙管、炉墙漏风和弯头处为常见。水冷壁泄漏。主要原因是局部过热和腐蚀，局部过热是水循环破坏和管内结垢造成，而火焰偏斜或燃烧区烟温过高则使水冷壁高温腐蚀。除尘器故障。主要原因有烟气流速太快，灰粒的粒度较大，含尘浓度大，排烟温度低于露点温度等。(2)诊断方法在锅炉故障诊断中，物理诊断方法有：红外测温技术，具体应用范围有锅炉火焰和燃烧状态进行辨别与控制、热力设备疲劳损伤、热力设备热机械学特征规律、热力系统漏热及保温进行诊断与评价、锅炉热污染控制等；超声波诊断方法，它可用来监视炉膛上部区域的烟气温度，决定何时进行吹灰操作，保持锅炉良好的运行性能，监视炉膛各个燃烧器区域附近烟气温度，有助于识别和清除燃烧器故障导致的燃烧工况异常，同时可对污染物生成有重要影响的温度的优化控制，实现清洁燃烧；无损伤检测技术是指对材料、部件进行的非破坏检测，以期发现表面和内部缺陷的一项技术。数学诊断方法有故障树诊断法、模糊诊断方法等。在诊断系统方面，主要有清华大学研究开发的大型电站锅炉远程监测与故障诊断系统，华中科技大学研究开发的循环流化床锅炉在线监测与状态诊断专家系统等。2.汽轮机组的主要故障及诊断方法(1)汽轮机的主要故障不平衡。主要是由于转子存在加工误差和永久弯曲、叶片脱落、联轴器漂偏、接长轴制造不良、受热不均匀或材质缺陷而引起的热挠曲等造成的。不对中。主要原因是滑销系统卡涩，汽缸温差超限，机组升速太快，真空下降过大，基础不均匀下沉等，使机组膨胀不畅和轴承座膨胀不均匀，以及联轴器偏心等。转子碰摩。主要原因有汽封间隙设计和调整不当，汽缸膨胀不畅，汽缸热变形过大，机组振动过大和轴向位移增大等。叶片脱落。主要是由于设计的强度不足，蒸汽参数波动较大，机组在电网周波变化较大和低负荷下长期运行，以及机组在小于额定转速以下某转速停留时间过长等。蒸汽激振。主要原因是由于高中压转子临界转速较低，并且高中压转子热态下挠度变化较大，轴承标高变化较大，接长轴的加工和安装质量不良，联轴器中心径向或轴向误差太大，轴系平衡和对中状态恶化等，使高中压转子失稳。(2)发电机的主要故障油膜振荡。主要是因为发电机转子一阶临界转速过低，并且三轴楔瓦稳定性差，在载荷减轻时，其失稳转速过低。定子线圈绝缘故障。主要是由于磨损、老化、污染及腐蚀等原因使绝缘失效，造成局部放电和温度升高，以及由于绑扎不紧、冷却水泄漏、疲劳磨损等原因使绝缘层损坏，造成线棒位移和匝间短路。定子线圈过热。主要是由于制造或安装过程中某些缺陷使匝间短路，造成局部过热。 转子绕组故障。包括接地、匝间短路和断线故障。接地和匝间短路障碍主要是由于绝缘降低和损坏引起的，接头开焊和热变形会引起断线。冷却水系统故障。主要是由于冷却水泄漏、管道异物堵塞、误动作等使冷却水流量降低和中断，以及由于材料和安装缺陷引起定子漏水。(3)诊断方法在汽轮机组故障诊断中，振动法是应用最普遍也比较成熟的一种方法。应用热力学分析诊断汽轮机组性能故障也是一个重要手段，另外还有油液分析、声发射法、无损检测技术等。声发射法主要用于动静碰磨故障检测、泄漏检测等。日立公司在350MW汽轮机高中压转子上设置试片，在两端轴承的轴瓦处进行声发射和记录，诊断转子的碰磨。在汽轮机组寿命诊断中，无损检测技术应用相当重要，目前用到的非破坏性评价法主要包括硬度测定法、电气抵抗法、超声波法、组织对比法、结晶粒变形法、显微镜观察测定法和X射线分析法等。 现今国内外已经研制开发出了几十种用于汽轮机组的故障诊断系统。国外主要有美国Radial公司开发的汽轮发电机组振动诊断用专家系统，西屋公司的汽轮发电机组故障诊断系统，Bendy公司的旋转机械故障诊断系统。国内主要有上海大学研制的热力参数监测和故障诊断系统TPD，该系统可以提高汽轮机组的运行可靠性，同时能够优化运行方案、提高运行效率、延长运行寿命。由清华大学、华中理工大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨电工仪表所等院所联合研制200MM、300MW汽轮发电机组工况监测与故障诊断专家系统，可全面监测诊断机械振动故障、气隙振动故障、热因素引起的故障、机电耦合轴系扭振故障以及调节控制系统故障。3.变压器的主要故障及诊断方法(1)主要故障线圈匝间短路。主要原因是绝缘老化或散热不良或长期过负荷，由于短路电动力损伤匝间绝缘，绕组的材料或工艺方面的缺陷，进水受潮，大气或操作过电压的袭击。 绕组断线。主要原因有短路电动力使线圈断线，焊接不良，匝间短路。绕组对地击穿。主要原因有主绝缘的老化，绝缘油受潮，绕组内有杂质进入，过电压短路时线圈变形损坏，因冷却系统故障、冷却油道堵塞、保护失灵从而产生整体或局部过热以致绝缘损坏。绕组相间短路。主要原因与对地击穿相似，也可能是引线间或套管间短路，油面过低。第2/4页 铁芯片局部短路或局部融毁。主要原因是铁芯或扼铁的螺杆绝缘损坏，故障处有金属片使铁芯片短路，片间绝缘损坏严重，接地方法不正确构成电流环路。分接开关接触不良，触头表面熔化。主要原因是结构装配上存在缺陷，切换分接头后，接触不可靠，动触头弹簧压力不够，有载调压装置安装调整不当。套管对地闪络或爆炸。主要原因是表面积灰，脏污，裂纹，密封不严，呼吸器配置不当。负荷正常油温升高。主要原因是绕组匝间短路，损耗增加，大电流连接处接触不良，油位过低，冷却效果差。(2)诊断方法在变压器故障诊断中，常用的方法有振动分析法、油中气体分析法、局部放电法、恢复电压法、频率响应分析法以及红外诊断技术等。目前应用较多的主要是红外诊断技术。在诊断系统方面，国内外学者和研究单位在这方面进行了大量的工作，已经研制出了具有故障检测和初步诊断功能的专家系统，如河南电力试验研究所开发研究的电力变压器故障诊断微机专家系统。此外，国内有许多著名高校正在从事这方面的研究，取得了巨大的理论成果。二、目前火电厂设备故障诊断存在的问题目前虽然有许多诊断方法和诊断系统应用于火电厂设备的故障诊断，并取得了很好的应用效果，但在实际应用时也存在着不少的问题，主要表现在以下几个方面。1.检测手段故障诊断的推理机制已经达到很高的水平，但征兆的获取成为了一个瓶颈，即最大的问题是检测手段不能满足诊断的需要，不能真实地反应故障的特征。2.复杂的故障机理对故障机理的了解是准确诊断故障的前提。目前，对电厂某些设备的复杂故障，很难从理论上给出解释，对其机理的了解并不深刻。3.人工智能应用专家系统作为人工智能在电厂主要设备故障诊断中的应用已获得成功，但仍有一些关键的人工智能应用问题需要解决，主要有知识的表达与获取、自学习、智能辨识、信息融合等。4.诊断方法的单一性当前火电厂设备的故障诊断系统所用的诊断方法有模糊逻辑法、故障树分析法、专家系统、人工神经网络等。但是单一的诊断方法往往难以达到期望的诊断效果。5.故障定位目前的故障诊断系统常常只是进行到故障类型识别这一部分，不能确定故障的具体位置，且对设备的状态进行预测的功能研究不够。三、火电厂设备故障诊断的发展1.故障诊断系统的发展趋势(1)分层分布式结构的故障诊断系统火电机组的各子系统的结构和功能是分布式和多层次的，这种结构上的层次关系，要求其诊断系统是分布式和多层次的，由全局诊断系统和子诊断系统组成。全局诊断系统负责诊断任务的管理，包括将总体任务分解成子任务和向各子诊断系统分配任务，这些任务往往是相互耦合的。诊断子系统完成以后，通过对各子诊断系统结论的综合，给出最终结论。分布式故障诊断专家系统具有推理效率高，诊断速度快，系统可靠，适时性好的特点。第3/4页 (2)集成式故障诊断系统由于当前的诊断系统在推理方法上的单一性，在求解复杂系统的诊断问题时受到很大的限制。未来的火电机组故障诊断系统，将根据不同子系统的特点采用不同的推理模型，甚至采用几种不同推理模型进行混合推理，各种推进模型的优势将得到充分发挥，从而提高推理速度和准确性。(3)构造大型监测诊断中心在同一电网中，有许多同类型的火电机组在同时运行。构造大型监测诊断中心所带来的好处是非常明显的：便于集中保存机组的运行数据和机组健康状况的资料；便于多台机组之间、多个电厂之间共享已有的知识，便于知识库的完善化；有利于机组的负荷调度。(4）自主闭环诊断系统全自主、闭环故障诊断系统能够在人员不参与的情况下完成持续的故障诊断，形成决策，再由诊断系统发出相应的控制命令，对机组施加适当的控制。要实现自主闭环诊断，必须要有成熟和先进的诊断技术。诊断系统的知识库必须完备，诊断系统应有学习机制，能诊断不可预知的故障。(5)基于Internet的远程故障诊断系统随着计算机网络技术的发展，使得基于Internet的远程应用系统成为可能。将故障诊断系统与Internet相结合不但能够获取大量的故障案例与诊断经验，同时能够共享诊断资源，实现专家异地会诊，提高故障诊断水平。参考文献1 阮跃，黄雅萍大型电站状态监测与故障诊断专家系统的研究电站系统工程，1997(5) 2 李录平，韩西京等火电机组故障诊断技术的现状与展望电力情报，1997(3) 3 刘峻华，黄树红等汽轮机故障诊断技术的发展与展望.汽轮机技术，2000(2) 4 陈维荣，宋永华等电力系统设备状态监测的概念及现状电网技术，2000(11) 5 徐敏等主编设备故障诊断手册西安交通大学出版社，19986 宋斌，安魁君汽轮发电机组振动故障诊断技术概述山东电力技术，2001(10)电气设备故障诊断的现状与发展趋势摘要:近年来,供电负荷激增,电气设备出故障频率加大,而科技进步日新月异,电力设备更新换代步伐加快,故障模式趋于复杂化,对故障诊断技术的创新性要求极高。随着国家技术创新不断进步,必须加大对电气设备诊断的技术支持。未来电气设备诊断必定迎来信息化时代,如何在传统诊断技术基础上进行技术创新,将诸如电流法、扰功法、表测法等基础诊断手段与信息技术成功融合,是未来电气设备诊断技术的变革趋势。本文着重分析电气设备故障诊断技术的水平现状,并分析今后如何在电力设备诊断技术方面追求技术创新。 关键词:电气设备;故障诊断;信息化 一、电气设备常见故障分析 1.设备绝缘故障 由于电气设备长期处于高电压和强电场作用下,电气绝缘是一项重大问题,这也是电气设备故障诊断的重中之重,因为一旦绝缘问题出现隐患,不仅影响正常的供电用电,更易引发重大事故。 绝缘故障主要分为以下几种:变压器绝缘故障;电压、电流互感器绝缘故障;电力电缆绝缘故障。这其中引发绝缘故障的主要因素是设备老化,密封不严,容易受外界异物侵蚀,使设备丧失绝缘能力,其中以高压电流互感器最为关键。因为电压电流互感器属于电气设备的核心部位,承受负荷最大,老化速度快,而高压电流互感器的绝缘为电容均压结构,高压引出部件,特别是60kV及以上的高压套管均采用绝缘材料为油浸材料和胶纸材料电容型结构,密封效果不是很好,运行时进水受潮这种事故约占事故总数的百分之三十。 2.设备机械故障 设备机械故障主要有电气设备的振动、磨损、疲劳等,特别是电机(发电机、高压电动机)的故障。 我们知道,电机是由定子、转子和轴承装置构成,在电机的工作系统中存在相互独立的电路和一个耦合电路的磁场,电机内不同绝缘结构又构成了独立的电机绝缘系统,又有保证各个部位正常运转的基本机械系统和通风散热系统。这类故障的特点是隐蔽性强,对检修技术要求比较高,既需要具备灵活操作设备的技术,而且需要具备很丰富的电气设备检修经验。高压断路故障也是一种较为常见的设备故障,如缺油情况下断流,而电弧不熄灭,容易烧毁设备,甚至引起爆炸;另外,断路器绝缘子破坏,拉杆瓷瓶断裂,橡皮密封垫有缺陷等也属于高压断路方面的故障。 3.设备发热故障 由于电气设备进行的是能量的转换和传递程序,发热因素对电气设备的破坏性极大,热故障在电气设备故障诊断中起到关键性作用。 综上所述,电气设备的故障模式具有多样性,因此在进行电气设备诊断时必须多角度、全方位综合考虑。 二、电气设备故障的诊断现状 1.绝缘故障通常采用断路法 断路法,即将用电设备所有输电线路依次分阶段断路,以此判断绝缘故障出现的区域。通过断路法检测到某区域的确存在绝缘故障,进行标示,然后再用表测法,锁定具体位置,作更精确的诊断和修复。这种检测方式简单易行,操作简便,对于大型机组或者是大规模输电设备的检测较为实用。 运用这种故障诊断法必须遵循先易后难,从简单直观入手。对于容易检测的明显故障,则只需对这一具体区域进行观测。而后应先检测电源设备,因为电源设备故障率较高,需要随后开始诊断负载设备。 由于这种诊断方法操作简易,全方位诊断有助于发现更多安全隐患,可起到一石二鸟的功效,也能将较隐蔽的故障通过这种逐步排查的切割断路手段诊断出来,故而这种诊断方法现阶段应用较为广泛,在很多供电设备诊断中都使用这种诊断技术。但是过于简单的方式往往工作量比较大,持续时间长,动用人力比较多。因为采取的是分段切割式断路,必定影响电气设备正常运转,紧急情况出现必须调用大量人力物力,如果诊断滞缓,情况严重时,容易产生重大事故。 2.设备发热故障通常红外线设施进行监测 设备发热故障也比较常见,这种故障的诊断方法也遵循先易后难原则,明显的发热故障,经验丰富的设备监测人员很容易察觉并及时处理,而近年来电气设备越来越朝高精尖方向改进,一方面提高了工作效率,同时也加大了故障诊断的难度,运用红外线设施进行监测使诊断变得简便易行。 一个供电厂的电机设备通过表测显示升温较快,开机后十几分钟温度直线上升,并多次停机降温,仍无法从根本解决升温较快的问题,之后运用手持红外线设施进行诊断,发现当仪表显示机组温度为92时,红外线设施显示最高为62,最低58,室内温度为41,机温正常,后来经过检修确认机组内部并无故障,因此系仪表出现故障。运用红外线设施进行监测较为准确、直观,而且手持红外设施不与机组等电气设备相连,相互影响较小。另外,由于用电需求增大,电气设备较多,运用常规诊断技术不易发现故障,红外线设施诊断针对性较强,能够事先发现故障所在,及时检修,消除隐患。 3.机械故障大多依靠常规化学手段诊断 机械故障中诸如电机损耗、磨损等故障通过常规诊断,只需单独诊断负载设备,判断机械设备是否异常。而机械故障中变压器故障较为常见,近年来通过研究发现,变压器在运行过程中机组内部产生一系列可燃性气体,如绝缘油过热和放电容易产生氢气、甲烷、乙烯等;油浸固体绝缘物过热和放电容易产生一氧化碳、二氧化碳和氢气;通过检测产生气体的相关指数就可判断变压器是否运行异常。变压器运行正常时,检测不出乙炔气体,并且氢气、甲烷、乙烯、乙烷总指数通常保持在0.06mml/100mml,如果超过指数或者情况不符,就可判定为变压器故障。这种诊断方式较为准确,也可以建立电气设备气体排放观测中心,随时观测机组运行情况,及时发现问题,确保机组保持正常运转。 三、电气设备故障诊断技术的发展趋势 1.综合性 信息化对各种产业最大的影响就是进行产业整合,采取综合管理,未来电气设备诊断纳入信息化体系,诊断技术必定走向综合化,即将各种电气设备运行情况参数整合到一个数据中心,通过一个远程终端进行监控,无论发热故障、绝缘故障或者机械故障均能同时进行监测,只需在电气设备中安装数据终端,并且将各个设备终端数据整合到一个个状态数据服务器,再将各个服务器与监控终端进行链接,就可以方便快捷,随时随地进行监测、诊断,就好比为电气设备建设一个远程诊断医院,使电气设备诊断走向人工智能化。 2.针对性 电气设备诊断的信息化,与之前传统的诊断方法比起来,针对性更强,而且更加快捷。发电机组、变压器、输电线路,各处的状态数据除与总控室的数据终端相连,还有各自独立数据服务器,能够快速针对各自不同的故障形态进行针对性地诊断,形成及整合有独立的完备的诊断体系。 3.快捷性 信息化之后的电气设备诊断不必事事亲为,一般只需监控终端数据就行,能够最大限度发挥人的潜力,形成人工智能体系。信息化的最大特点即是快捷,各种数据终端可以第一时间上传到总数据库,同时可以与相关专家建立长期的合作机制,随时咨询个别复杂的故障处理问题,方便快捷进行电气设备的诊断。 参考文献: 1朱德恒,谈克雄.电绝缘诊断技术J.电力设备,2003,(12). 2李景村.电气设备诊断要诀J.广东电力,1994,(4). 3赵国章,王仁志,陈维刚.变频调速技术在锅炉风机上的运用J.中国设备管理,1997,(7). 4宋京伟.电气设备诊断J.中国设备工程,1997,(4).关于机械故障诊断技术的现状与发展趋势的研究 摘要：随着生产的发展，机械故障诊断技术的重要性越来越明显。传统的诊断技术和理论 方法对于具有多故障、多过程、突发性故障的现代化机械设备，往往显示出较大的局限 性，从而使机械故障诊断陷入了某些困境。机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自从二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化的阶段。现在，机械故障诊断技术的应用在工业生产中越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究具有重要的现实意义。本文将介绍了故障诊断理论的提出过程和内容;简要地阐述了基于解析模型的故障诊断方法、基于知识的故障诊断方法和基于数据驱动的故障诊断方法，介绍故障诊断的发展现状及其发展前景。 关键词：故障诊断；发展历程；发展趋势1.故障诊断概述1.1 故障诊断的含义及其现状故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或局部是否正常，以便早期发现故障，查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械的使用效率。1.2设备故障诊断技术的研究内容故障诊断技术主要包括一下三个基本环节：（1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、温度、噪音、压力流量等。现在信号采集主要用传感器，在这一阶段主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和温度传感器等：最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到信号中提取与设备故障有关的特征信息。与正常信息进行对比，这一步就可称之为状态监测。目前，小波分析在这方面得到了广泛的的应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于基于向空间重构的GMDH数据处理方法也刚刚研究，此方法处理一些复杂机械的线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的使用技术，讨论多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网路、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。1.3故障诊断的诊断技术方式当前，油液监测、振动监测、噪声监测、性能趋势分析和无损探伤等为故障诊断主要的诊断技术方式。（1）汽油压力与喷射状况的检测：检查汽油压力是一种重要的手段，因为汽油压力直接影响到汽油的输送与喷射。当汽油压力太高时，使汽油与空气的混合比过浓，即喷油过量；而汽油压力太低，也会造成发动机缺油无法运转。汽油压力的检测能帮助我们发现电子油泵，压力调节器，单向阀，滤清器和回油管道等等方面的问题。在多点喷射系统，可将相应附件与压力表安装在汽油输送的管道接头上，打开快速连接件的开关，检查汽油压力，快速检测诊断压力调节器的方法是：当发动机怠速运转时，如果该调节器工作正常，拔下压力调节器上真空管的瞬间，燃油压力表上的读数值应该升高。当产生发动机不能起动故障时，首先应把点火开关钥匙转到“ON”的位置，在靠近汽油箱的部位倾听汽油泵有无发出“呜.”的工作响声，如果没有，说明电子油泵电路开通，或电子油泵损坏，声音过响，说明泵内缺油，油箱油位偏低，也可能是油泵磨损严重。另外，有许多车型，当发动机机油压力过低时，会通过机油压力开关，切断电子油泵断电器电源。有些车辆发生碰撞事故产生的振动，也会将电子油泵电源切断，即安全自保装置起作用。碰撞振动切断电子油泵电源，有人称它为碰撞保护开关。切断电源，阻止汽油供应，造成发动机断油熄火。这种装置往往隐藏在车身的某个部位，有些在行李箱的边测 ；有些在后座边板的内侧等等。我们找到这种安全自保装置的恢复开关，可重新按压或拔动此种开关，使车辆恢复正常工作。在多点喷射系统，当发动机运转时，我们不能直接观察到汽油喷射状况，可用手指触摸喷油器，感觉到它的工作振动，也可用专用听诊器倾听到喷油器的工作声响，也可用万用表检测到线路上电源与脉冲电压的情况。（2）冷起动困难故障排除：当电喷发动机冷起动困难时，首先应检查冷起动喷油器在发动机冷态时是否工作。现在的许多电控喷射系都有专门的冷起动喷油器装置。当发动机冷态启动，时间继电器使冷起动喷油器有足够的工作时间，提供补充的汽油帮助起动。冷起动困难大多数是该装置的时间继电器及线路的元件故障造成，可使用万用表检测冷起动喷油器的电源接头的电源情况，如果冷起动没有电源，应该检查有关线路与电器，如果有电源，则应清洗冷起动喷油器。（3）怠速工况故障排除怠速不稳，发动机排气管冒黑烟，是电喷发动机最常见的故障，往往反映出：汽油与空气的混合比不符合要求，以及大真空渗漏等问题上。怠速空气马达按照电脑指令控制空气流量，而喷油器按照电脑指令控制油量。当怠速空气马达工作异常，影响怠速。还有某些部位的泄漏，如进气支管的泄漏，空调系统的开启等，都会产生怠速问题。当进气支管内由于泄第2/5页 漏进入过量的空气造成废气，使得进入缸内的混合气变稀，此时电脑收到氧传感器的反馈，发生指令要求加浓混合气，即通过怠速空气马达关闭怠速时，空气旁控通道，同时，氧传感器的失效，进气温度传感器的损坏，空气流量计，或“ECU”故障码没有清除等，都可能影响怠速，在实际工作中，我们经常会遇到这样的问题1.4故障诊断技术的发展历程故障诊断技术大致经历了三个阶段：（1）事后维修阶段（2）预防维修阶段（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的法杖趋势。2 故障诊断的发展现状我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本落后于国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研制的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校获科研部门，是的研究的放矢。经过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统有的已经趋于成熟，在工业生产中得到了广泛的应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确，方便，及时的轨道上来。目前，国内检测诊断技术的研究主要集中在以下几个方面：传感技术研究：传感技术是反映设备状态参数的仪表技术。国内先后开发了各种类型的传感器，如屯涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和温度传感器等：最近开发的传感技术有光纤维、激光、声发射等。关于信号分析与处理技术的研究：从传统的谱分析和时域分析，开始引入了一些先进的信号分析手段，如快速傅立叶变换，小波变换等。这类新方法的引入弥补了传统分析方法的不足。关于人工智能和专家系统的研究：这方面的研究已经成为诊断技术的发展主流，目前已有“日程机械故障诊断专家系统”但这一技术在工程方面的研究尚未达到人们所期望的水平。关于神经网络的研究：比如旋转机械神经网络分类系统等的研究已经取得课应用，取得课满意的效果。关于诊断系统的开发与研究：从单机巡逻与诊断到上下位机式的主从机结构，直至以网络为分布式系统的结构越来越复杂，实时性越来越高。专门化与便捷式诊断仪器和设备的研第3/5页 制与开发。目前，我国的冶金、电力、化工等行业的故障诊断技术已经很成熟，得到了广泛的应用。 3 发展趋势设备故障诊断技术与当代前沿科学的融合是设备故障技术的发展方向。当今故障诊断技术的发展趋势是传感器的精密化、多维化，诊断理论、诊断模型的多元化，诊断技术的智能化，具体说来现在如下方面：（1）与当代最新传感器技术尤其是激光测试技术的融合近年来，激光技术已从军事、医疗、机械、加工等领域深入发展到振动测量和设备故障诊断中，并且已经成功应用于旋转机械对中等方面。（2）与最新信号处理方法相融合随着新的信号处理方法在设各故障诊断领域中的应用，传统的基于快速傅立叶变换的信号分析技术有了新的突破性进展。（3）与非线性原理和方法的融合机械设备在发生故障时，其行为往往表现为非线性特征。如旋转机械的转子在不平衡外力的作用下表现出的非线性振动。随着混沌与分型几何方法的日趋完善，这类问题必将得到进一步解决。（4）与多元传感技术的融合现代化大生产要求对设备进行全方位、多角度的检测与维护，以便对设备的运行状态有整体的、全方位的了解。因此，在进行设备故障诊断时，可采用多个传感器同时对设备的各个位置进行监测，然后按照一定的方法对这些信息进行处理，如人工神经网络方法。（5）与现代智能方法的融合现代智能技术包括专家系统、模糊逻辑、神经网络、进行计算等。现代智能方法在设备故障诊断技术中已经得到了广泛的应用，随着智能科技的不断发展，设备状态的智能监测和故障诊断将是故障诊断技术的最终目标。结论我国的故障诊断技术要想走在世界的前列，必须善于到现场发现问题，进而走一条提出问题解决问题，理论与实际相结合的道路。参考文献1吴金志,张毅刚. 建筑结构损伤识别技术的研究与进展A第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集C, 2002 .2张开鹏. 结构损伤识别方法研究D武汉理工大学, 2004 .3 邹小理,杨健辉. 疲劳裂纹扩展可靠性分析的JC方法A第14届全国结构工程学术会议论文集（第一册）C, 2005 .第4/5页 4陈建;康盛;陈江洪;汤雪华;祁峰;李劲;平帆;姚胜东;李红;何义明;沈毅;刘锦祥;韩慧俊. 大型机电设备远程故障诊断系统技术研究及应用开发 Z. 国家科技成果.火电厂设备管理策略研究及应用刘林虎常旭东王艳阳邸若冰阳城国际发电有限责任公司随着电力技术的高速发展，发供电系统和设备日益趋向于大型化和复杂化。与此同时，基于提高电力设备可靠性、降低故障率、延长检修周期和降低检修费用等方面考虑，设备检修管理科学化的要求越来越高，通过选择合理的检修策略满足设备安全经济运行和企业的经济效益需求日趋紧迫。目前大多企业通过引进吸收先进管理经验建立了自己的管理体系，但多采取单一模式，由于各个检修管理模式均有其特点和局限性，只有将多种管理思想和模式与使用企业自身的特点结合，才能摸索出真正适合的管理方法。电力系统设备检修是一项复杂的系统工程，它不仅涉及到电力设备多专业、多学科的技术问题，而且还涉及到一系列的管理科学问题。通过建立以可靠性管理为中心、全寿命管理为手段、建立设备状态评估和标准化检修模式、完善应急管理机制等方式，可大大提高设备检修管理的科学化、标准化和规范化。一、可靠性管理设备的可靠性管理也就是指以可靠性为中心的维修模式。在电力系统中，对于大型静态变压器、开关柜和压力容器、管道等设备，采用计划检修和临时检修较为普遍，而对于保护装臵、控制系统、旋转机械等设备采取以可靠性为中心的状态检修对于提高检修管理水平和检修质量更加有意义。可靠性管理应依靠生产实时系统、状态监测产品、专家分析诊断系统等专业设备和软件实现设备运行数据的采集、统计和分析，为可靠性管理建立完善的基础数据。例如常见的静态诊断仪器的使用（红外线成像设备、便携式振动分析设备）、和在线监测诊断系统（振动监测与诊断专家系统、绝缘在线检测、蠕变在线监测、油质在线监测系统等）的使用为状态检修信息的收集、整理、规划、寿命管理和状态检修决策方法等提供了强有力的技术支持。 发电设备种类繁多重要程度各不相同，不同的设备应采取不同的检修策略。在进行检修决策时应首先基于重要性对设备的可靠性分类，即对检修所涉及的系统或设备按故障后影响系统安全、经济、环保和连续运行状态的程度进行分类的过程。目前常规分类方法一般将设备划分为A类、B类、C类。对于会导致生产系统跳闸、降出力的A类设备，应积极推进状态检修和改进性维修。例如对于锅炉“四管”、保护控制装臵的电源和控制器等应推行“逢停必查”的策略。对于会导致威胁生产系统安全和出力的B类设备，应主导计划检修为主、状态检修为辅。定设备降级使用制度和流程，例如对于同种型号的电源模块在A类系统使用超过3年则可降级在B类系统中继续使用，3年后再降级在C类系统中使用直至故障，具体时间应根据制造厂建议并经实际使用情况修正。设备的可靠性配臵是指通过对设备的系统设计、选型安装、保护控制优化等环节的完善，进而提高设备整体运行可靠性的综合措施。设备分级中的A类设备应根据技术发展和配臵的可靠性等级选用高可靠性的设备，并根据工艺系统需要冗余配臵并保证充足的裕量，设备的技术指标应满足任何工况下的要求。设备配臵、控制保护应充分考虑设备故障时能最大程度的降低对系统的影响，按照故障安全型配臵设备同时应能保证一定的分散度和独立性。涉及共用系统的电源、气源、通讯、接地等设备应按照高可靠性配臵，并满足故障时的能安全可靠的停运系统或改变运行方式。要求冗余配臵的系统应从设备硬件配臵、信号取样和传输采集、软件逻辑处理及设计、电源、电缆实现完全的、彻底的冗余。应设计必要的应急硬接线控制方式保证故障时的能安全可靠的停运系统或改变运行方式。设备的可靠性配臵应充分考虑环境、气候、干扰、材料磨损老化、介质品质、设备兼容性、运行过负荷、升级可替代性等多方面因素。发电设备从设计、安装、调试，到运行、检修、维护的全过程质量监督与可靠性分析评估，是提高系统与设备运行可靠性的重要手段，目前也成为电力生产中的一项标准化工作。通过可靠性分析可确定设备或系统的薄弱环节、劣化趋势、故障模式和规律，确定检修对象可能的潜在性故障。通过可靠性评估可指导故障诊断和制定维修方案，确定系统设备的最佳配臵和系统最优运行方式等系统和设备应建立分析评估基础资料的档案，对设备的负载能力、动作时间、切换时间、电阻值、信号精度、抗干扰能力等运行品质指标进行记录和分析，对设备缺陷的频率和分布、设备寿命、劣化趋势、维修周期等进行可靠性评估。目前电力系统设备的可靠性分析与评估具体开展方式可依据各专业下发的评估标准或技术导则执行。二、全寿命管理设备可靠是机组安全运行的基础，作为设备管理部门要想保证自己所辖设备安全可靠运行，设备的管理理念必须提升。开展设备全寿命管理可有力的提升设备健康水平，发挥设备在服役期间最大出力，保证机组在网连续运行时间和检修后长周期运行。设备全寿命管理就是防止设备性能劣化而进行的日常维护保养、检查、检测诊断、修理更新管理，遵循设备的寿命周期的客观规律，使设备运行更安全、经济、环保，系统始终工作在最佳状态，从本质上提高设备的健康水平，并有效地降低维修费用。全寿命管理可以将设备管理由被动管理转换为主动管理，实时掌握设备运行状态，及时对设备寿命进行评估，进而提高设备可靠性降低设备的故障率。对于锅炉四管、汽轮机、变压器等一次设备可依据设备运行参数、精密点检、劣化分析等掌握设备的实时状态，根据数据分析结果制定合理的检修周期。对于电子类设备如DPU、保护装臵等，其健康状态无法直观进行分析，没有定量分析的依据，通过定期试验仍无法确认和保障其安全运行周期，即设备故障规律存在着一定的偶然性。针对此类设备采用全寿命管理，根据生产厂家设计说明、试验参数等再结合多年来的检修维护经验可确定设备的安全寿命周期，设备服役到寿命周期前进行更换，可将隐患提前消除保证设备长周期稳定运行。实施设备的全寿命管理建立好设备台账，利用计算机管理平台将设备的性能、参数、故障类型以及时间、产生的原因、停运次数等及时输入计算机，并对信息进行分析处理，逐步推测出设备的寿命周期。例如：设备的电源模件寿命周期一般为57年，电路板为1012年。锅炉四管根据燃烧煤种磨损等也能推算出寿命周期，同理变压器、互感器等。推算出每一个关键设备寿命周期，设备的管理就从被动转变为主动，就能采取针对性措施使设备的故障率大幅下降。三、设备状态评估目前发电系统已经进入了高参数、大容量、自动化高度集中时代，原有的事后检修、简单的预防性维修已无法适应现代化电厂的检修管理，进行设备过程状态管理将成为一种必然趋势。运用各种在线、离线分析诊断手段，可通过设备劣化的分析达到设备状态评估和状态检修的目的。实施设备状态评估和状态检修的关键是建立在完善的数据基础之上，而基础数据的形成需通过一系列的管理手段、检修手段才能获得。设备过程状态管理的关键是收集、整理、统计相关设备的各种数据，通过不同期间数据变化趋势分析出设备的状态变化趋势。通过建立统一的台账管理模式确保所有设备记录在案有据可查，设专人定期分析设备数据，制定设备的检修、更换、换型计划。台账一般应包括资料台账（型号、参数、厂家、接线图、原理图等）、检修台账、备品备件台账、巡检台账、定检台账、抽检台账、缺陷管理分析台账、设备技改变更台账等。科学精细的设备巡检工作能及时发现设备的安全隐患，消除事故于在萌芽状态，因此巡检已经成为设备过程状态评估的重要手段。根据不同的系统和设备制定不同的巡检路线、巡第2/5页 检周期、巡检内容、巡检记录数据、数据分析方法，得出设备状态变化趋势并制定相应的检修方案，使设备过程状态管理更加的科学合理。通过完善和实施设备定期切换试验、设备抽检和设备定检，根据设备分级情况及设备运行时间确定了设备的检修周期、检修内容，将定期检修和状态检修有机结合，确保设备 “应修必修”，避免设备出现欠修或过修。四、标准化管理科学合理的标准制度和标准制度的严格执行是实现管理标准化的前提和基础。在设备管理标准化建设过程中，必须严格标准的执行、明确标准使用范围、完善标准更新流程，从而实现检修内容、步骤、流程各个环节的标准化。设备标准化管理的日常项目应包含设备的巡检、定检和缺陷管理等工作。巡检定检工作要根据设备分级制定不同的项目、周期、方法和标准，尤其是建立基于设备可靠性和寿命管理的数据记录和统计分析平台，通过长期完善的数据为设备管理提供可信的数据基础。设备缺陷管理应强化流程标准化，并建立发现缺陷、消除缺陷、分析缺陷、减少缺陷的工作闭环管理流程。对于典型工作应建立标准化检修包、标准工作步序等方法，内容详实用可操作并应包含工作准备、工具、设备、材料、安全措施、关键质量检查点、检查数据记录等，从而达到减少人为差错、保证工作效率和质量的目的。改造升级等工程项目标准化管理要求项目从可研立项、方案编制、施工调试直至验收各个环节要保证流程的标准化和管理的标准化。所有项目应根据设备隐患排查、劣化分析、检查试验和寿命周期等综合因素，经充分调研考察从而合理制定工程计划。工程的详细技术方案应经过充分的调研和论证，尤其经过多专业讨论核实，从而保证项目科学性和严谨性。项目实施过程中除保证安全、质量、工期外，施工各环节要专人全程跟踪负责质量监督和工程协调，调试验收应确保试验试运记录数据真实、完备、达标。设备检修标准化管理是指检修的策划、实施、验收等环节的标准化。检修策划应充分考虑设备缺陷、设备定检、设备分级确定的必修项目等因素。检修实施环节应推行使用检修标准作业指导书，指导书对项目检修范围、施工人员、图纸资料、工器具及备件材料进行明确说明，指导书标准工作步序包括修前准备、工作票办理、检修详细步序、检修数据记录以及三级质量验收。对典型系统和设备推行标准启动、停运、方式变换的检查、核对或试验流程表，严格按照标准逐条逐项进行检查记录，从而实现标准工作的质量可控在控，减少意外突发因素发生。五、应急管理建立完善的应急管理机制、组织机构、应急预案是保证设备管理达到本质安全的重要措施，应根据系统结构、设备特点、风险种类等因素制定并调整相应的应急管理模式。应急预案的编制应全面分析系统或设备的危险因素，排查事故隐患的种类、数量和分布情况，根据设备可靠性管理和风险评估预测可能发生的故障类型和危害程度，充分借鉴已有的事故教训和应急管理经验，同时考虑环境不可抗力和事故的连锁反应等因素。应急管理应特别注意加强事故预警体系建设，使其包括设备质量预警、技术变化预警、环境预警、操作监视人员的危险错误行为预警等功能。应急处臵预案应涉及到所有影响系统安全稳定运行的设备，包含系统的切除隔离、设备在线检修更换、恢复投运等各方面，并明确预防、准备、响应、恢复各个阶段处理中所需资料、工具、人员等要求。应急处臵预案应充分考虑处理过程中有可能出现的通讯中断、电源气源全部失去、网络瘫痪、计算机死机、保护装臵失效、控制系统失灵等极端恶劣工况。所有应急处臵预案编制完成后必须经过现场实际试验来检验其正确性和实用性，应充分利用各种技术手段尽可能的模拟故障工况使试验更真实有效。应急预案管理是应急救援工作的指导文件，必须具有权威性，所以应急预案的修改、更第3/5页 新、批准和发布流程和管理必须标准化，并保证定期或在应急演习、应急救援后对应急预案进行评审，针对实际情况以及预案中所暴露出的缺陷，不断地更新、完善和改进。六、结语以可靠性为中心的设备管理模式结合设备的状态检修和全寿命管理，同时大力推广标准化建设，从而不断优化设备管理策略是电力设备管理的必然趋势。其最终目的都是为了提高设备的可靠性和可用率，减少检修时间延长检修间隔，提高设备运营的经济性，而关键点在于采用技术分析代替经验，用技术分析的结果作为设备管理决策的依据。浅谈电厂设备故障诊断的现状及发展趋势大型火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机等，完成从热能到机械能再到电能的转换过程。设备与设备之间的耦合性、系统的复杂性，以及设备在高温、高压、高速旋转的特殊工作环境下，决定了火电厂是一个高故障率和故障危害性很大的生产场所，这些故障都将造成重大的经济损失和社会后果。故此，通过先进的技术手段，对设备状态参数进行监测和分析，来判断设备是否存在异常或故障、故障的部位和原因、故障的劣化趋势，以确定合理检修时机很有必要。火电厂主要设备的典型故障如下所示：主要故障武汉市木森电气有限公司 咨询电话：400-027-1878（1）过热器泄漏。过热器泄漏爆管区集中在高温过热器下弯头外圈向火侧，主要原因是炉膛高度偏低，使该处出现过热，此处也有选材裕度不足及焊接质量问题。（2）省煤器泄漏。主要原因是飞灰磨损造成管壁减薄，特别是在穿墙管、炉墙漏风和弯头处为常见。（3）水冷壁泄漏。主要原因是局部过热和腐蚀，局部过热是水循环破坏和管内结垢造成，而火焰偏斜或燃烧区烟温过高则使水冷壁高温腐蚀。（4）除尘器故障。主要原因有烟气流速太快，灰粒的粒度较大，含尘浓度大，排烟温度低于露点温度等。锅炉故障诊断方法如下所示：物理诊断方法有：红外测温技术，具体应用范围有锅炉火焰和燃烧状态进行辨别与控制、热力设备疲劳损伤、热力设备热机械学特征规律、热力系统漏热及保温进行诊断与评价、锅炉热污染控制等；超声波诊断方法，它可用来监视炉膛上部区域的烟气温度，决定何时进行吹灰操作，保持锅炉良好的运行性能，监视炉膛各个燃烧器区域附近烟气温度，有助于识别和清除燃烧器故障导致的燃烧工况异常，同时可对污染物生成有重要影响的温度的优化控制，实现清洁燃烧；无损伤检测技术是指对材料、部件进行的非破坏检测，以期发现表面和内部缺陷的一项技术。数学诊断方法有故障树诊断法、模糊诊断方法等。武汉市木森电气有限公司 咨询电话：400-027-1878汽轮机的主要故障如下所示：1、不平衡。主要是由于转子存在加工误差和永久弯曲、叶片脱落、联轴器漂偏、接长轴制造不良、受热不均匀或材质缺陷而引起的热挠曲等造成的。2、不对中。主要原因是滑销系统卡涩，汽缸温差超限，机组升速太快，真空下降过大，基础不均匀下沉等，使机组膨胀不畅和轴承座膨胀不均匀，以及联轴器偏心等。3、转子碰摩。主要原因有汽封间隙设计和调整不当，汽缸膨胀不畅，汽缸热变形过大，机组振动过大和轴向位移增大等。4、叶片脱落。主要是由于设计的强度不足，蒸汽参数波动较大，机组在电网周波变化较大和低负荷下长期运行，以及机组在小于额定转速以下某转速停留时间过长等。蒸汽激振。主要原因是由于高中压转子临界转速较低，并且高中压转子热态下挠度变化较大，轴承标高变化较大，接长轴的加工和安装质量不良，联轴器中心径向或轴向误差太大，轴系平衡和对中状态恶化等，使高中压转子失稳。发电机的主要故障，武汉市木森电气有限公司 咨询电话：400-027-1878（1）油膜振荡。主要是因为发电机转子一阶临界转速过低，并且三轴楔瓦稳定性差，在载荷减轻时，其失稳转速过低。（2）定子线圈绝缘故障。主要是由于磨损、老化、污染及腐蚀等原因使绝缘失效，造成局部放。（3）电和温度升高。以及由于绑扎不紧、冷却水泄漏、疲劳磨损等原因使绝缘层损坏，造成线棒位移和匝间短路。（4）