电机远程运维 第1部分：在线监测与状态评估要求 -编制说明

《电机远程运维第1部分：在线监测与状态评估要求》编制说明（征求意见稿）一、工作简况1.任务来源本项目是根据《关于印发2022年第四批中国机械工业联合会团体标准制修订计划的通知》（机械标【2022】198号），项目编号20220402，对项目名称《电机远程运维第1部分：在线监测与状态评估》进行制定。主要负责单位为上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司，计划完成时间2023年11月，与中国电器工业协会双编号发布。2.主要工作过程起草阶段：由上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司牵头组织《电机远程运维第1部分：在线监测与状态评估要求》的制定工作，得到了行业内骨干企业的积极响应，成立了标准起草工作组。工作组通过调研电机远程运维功能如何通过工业互联网平台的实现，针对实现在线监测和状态评估功能要求从各类信号采集、预处理、特征参数计算、状态评估与报警等内容的进行了分析与研究，形成了本标准的工作组讨论稿。工作组于2023年5月30日，在常州召开了第一次标准会议，对标准工作组讨论稿进行了讨论。电机工业互联网平台是工业互联网落地于电机行业的应用，工作组成员均是电机行业的专家，所以讨论的重点在电机在线监测的精确度与状态评估的实施上。通过充分讨论与沟通，工作组对标准工作组讨论稿进行了相应的修改，主要包括以下4点。（1）修改标准适用范围，由机座号355及以下且额定功率45kW以上的中小型电机变更为所有接入远程运维系统并网运行的工业用电动机。（2）增加5.5（a）中关于消除温度采集信号干扰的要求描述。（3）规范全文的电压信号均为瞬时电压信号。（4）规范6.4（a）中对连续采样的温度数据去平均值的要求与方法。工作组根据专家意见进行修改，形成了本标准的征求意见稿。二、标准编制原则和主要内容1.制定标准的原则1）本标准的编写格式按GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》；2）本标准在主要技术内容上与现行有效的国家标准的规定协调一致，并结合国内实际生产和使用的情况而制定。2.标准主要内容本标准对如何实现电机远程运维的在线监测与状态评估提出了要求，该功能在电机工业互联网平台架构下实现。标准对在电机工业互联网平台架构下不同层级所实现的在线监测与状态评估功能进行了规范。规范了在线监测需采集的基本信号种类、采集要求，信号预处理方法，梳理出电机特征参数表与传输要求。本标准对电机状态评估参数进行了基本的分类并给出评估的基本方法。并在此基础上对报警做出分级，给出特征参数与评估参数下预测性维护计划。3.解决的主要问题本标准适用于指导行业内电机生产厂家、电机使用企业、电机工业互联网平台软件开发商以及产业链上下游相关服务商等利用电机工业互联网平台实现远程运维的在线监测与状态评估功能。标准给出了实现电机远程运维的基础性功能在线监测指导方法，在线监测是支撑电机远程运维的基础，标准解决了监测哪些信号，如何监测信号，如何处理信号的方法论问题，并在此基础上给出电机的远程在线评估电机状态的基本方法、处理状态报警的分级，以及预测性维护的要素。该标准解决了行业内电机产业链相关企业采用电机工业互联网平台实现电机远程运维的基础功能问题。三、对应国家标准和行业标准的说明本标准与GB/T10068-2020和GB/T14711-2013中小型旋转电机通用安全要求之间的关系说明见表1和表2。表1本标准与GB/T10068-2020的质量技术指标对照表序号质量技术指标本标准GB/T10068-20201振动测量点按GB/T10068-2020中7.2.1的规定，对于振动测量点，测量全部或部分测量点的振动，也可以使用安装在上述测量点的多轴振动传感器替代部分测量点对带端盖式轴承的电机，测量振动强度等级适合的测点和方向如图2所示；对不拆卸零部件不可能按图2布置测点的电机则按图3所示位置；对具有座式轴承的电机见图4。当测量不能按图2或图3进行时，供应商和用户之间宜进行协商。图5适用于立式安装的电机。2振动传感器振动传感器要按照GB/T10068-2020中7.4规定。振动传感器与电机表面的接触应按照传感器制造厂的规定，不得干扰被试电机运行时的振动状态。为此，传感器装置的总耦合质量应小于电机质量的五十分之一。3测量设备振动传感器的精度为5级或更高，平坦的频响范围在仅要求计算振动有效值时应满足GB/T10068-2020第五章的要求，但若对频谱分析有要求，平坦的频率响应范围为2Hz~2kHz或更高，采集板采样频率为2kHz或更高，连续采样时间不应低于50个基波周期。按ISO2954的要求，测量设备应能够测量振动的有效值，其平坦响应频率范围在10Hz～1000Hz。然而，对速度接近或低于600r/min的电机，平坦响应频率范围的下限值应不大于2Hz。表2本标准与GB/T14711的质量技术指标对照表序号质量技术指标本标准GB/T147111电气间隙和爬电距离根据GB/T14711-2013第十一章的要求，应保证电压/电流传感器与周围外露的带电导体之间的电气间隙和爬电距离11.1.1下列电气间隙和爬电距离应不小于表4的规定。11.1.5导线连接器，包括压力型连接(快速连接型)应防止转动或移动，以防电气间隙和爬电距离减小到小于11.1.1的规定。除非连接器左右转动30°时，电气间隙和爬电距离维持不变；或当连接器的螺杆是绝缘的时候，防止连接器转动措施可以省略。四、主要试验（或验证）情况分析1.标准中主要技术内容确定的依据本标准的制定通过对GB/T29626-2019《汽轮发电机状态在线监测系统应用导则》、GB/T28570-2012《水轮发电机组状态在线监测系统技术导则》、电力行业发布的DL/T1971-2019《水轮发电机组状态在线监测系统运行维护与检修试验规程》、DL/T1163-2012《隐极发电机在线监测装置配置导则》等相关标准的分析与借鉴，并结合电机原理与工业互联网技术确定了主要技术指标。2.标准试用或验证的情况标准中规定的在线监测与状态评估方法通过电机行业工业互联网平台在实际的系统搭建与应用落地过程中得到验证，验证了标准中电流、电压、温度、振动等信号采集预处理要求的适用性与状态评估计算法的准确性。五、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况电机在我国各行业的各类机械与电气设备上的应用占比很高。作为设备机械动力源的电机，其安装使用和维修更换的过程往往是极为耗时费力的，一旦出现任何故障或损坏造成设备停产，会给企业带来不小的经济损失，比如设备停机导致产能效率下降，以及因电机损坏而发生设备二次损伤等等。电机系统状态对企业生产效率的提高、精益生产及制造智能化发展具有重要意义。电机的损毁对安全生产及经济效益造成巨大影响，同时电机现场运维条件复杂，尤其是风电、油田、核电等企业现场条件恶劣，特殊工况下的人工巡检易产生安全隐患与突发情况，在线监测采样频率可按要求设定，状态评估为设备预警，故障诊断，智慧决策提供评判标准。所以电机远程在线监测与状态评估对企业以及整个电机行业具有重大意义。近年来制造业数字化升级转型成为一种趋势，工业互联网是信息技术与制造业深度融合的产物，利用工业互联网技术可实现电机全寿命周期数据的采集，监测与处理。在线监测有效数据，实时了解机组运行状态，及时准确地发现在线机组异常状态、预防故障；通过远程在线监测及状态评估，可对设备运行进行必要的指导，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，提高生产效益，降低故障率，增加经济收益。在线监测及状态评估为保证设备发挥最大的设计能力，制定合理的检查维修制度，充分挖掘设备的潜力，延长服役期限和使用寿命，减低设备全寿命周期内的费用提供强有力的数据支撑。同时，通过检测监视、性能评估，为设备结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供信息。综上，电机远程在线监测与状态评估对设备的可靠运行，企业经济效益以及社会效益意义重大。七、与国际、国外对