发电厂利用电特征分析进行性能评估

位于美国东北部的一座核电厂依靠四台立式水泵向热交换器供水,以冷却驱动涡轮发电机的密封超纯水/蒸汽。

四台相同的维修水泵都有 30 英尺长的轴,其中两台泵开始出现一些性能问题。

这促使维护团队对相当老旧的立式服务水泵进行性能研究(这些水泵是在上世纪 70 年代初核电厂建成时安装的)。

该核电设施的维护团队计划分析一系列测量数据,包括振动、压力和流量。 他们还希望进行电气特性分析,作为泵性能评估的一部分,因此他们联系了 I & E Central 的 Bob Dunn;该公司以提供现场预测性维护服务以及为预测性维护 (PdM)、电气和可靠性专业人员提供工业测试设备而闻名。

邓恩前往核电厂,对两台 350 马力、480 伏的电机进行电气特征分析。

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进行电特征分析

通过将电流传感器和电压导线连接到电机上,然后捕捉高分辨率的电流和电压波形,即可对其进行 FFT 分析和原始波形数据分析,从而进行电气特征分析。

由此获得的数据可深入了解整个电机系统,包括从输入功率到驱动负载的机械和电气系统。

这项技术实际上是将电机作为机械分析的传感器。

任何机械现象都会被调制到电流波形上,从而可以对其进行检测和分析。

Dunn 使用 ALL-TEST Pro Online III™ 通电电机测试仪器进行电气信号分析。 他将 ATPOL III™ 连接到系统上,并将测试流量设置为 5600 GPM。 测试时,电机接线盒保持打开状态,ATPOL III™ 数据采集器放置在电机附近。 ATPOL III™ 通过蓝牙收集和传输数据,而邓恩和维护团队则与高压设备保持安全距离。

电气特征数据分两段采集:50 秒的高分辨率低 fmax(100 Hz)电流采集,主要显示运行速度下的问题(不对中、不平衡)和同步速度下的问题(转子杆或负载相关问题)。

电压和电流的高频捕捉和 FFT 显示:

1.电气问题,包括功率谐波、功率因数问题、电压和电流与铭牌的比较以及平衡问题;

2.高频机械故障(定子机械和电气问题、气隙,甚至轴承问题)。

 

测试结果揭晓

– 电机电气性能完美,电流和电压平衡,功率因数超过 90。

– 电机和泵的机械性能极佳,没有任何错位或不平衡、轴承问题、转子或定子问题。

– 测试表明,电流波动很大,脉动频率约为 10 赫兹。 邓恩和团队共同确定,这是系统中的非层流或湍流造成的。

两台性能不佳的立式水泵上出现的湍流现象令人大吃一惊;更令维护团队惊讶的是,其他任何测试都没有检测到湍流现象。 只有电气特征分析才揭示了泵性能不佳的根本原因。

电气特征分析的主要优点之一是可以显示驱动负载的机械问题,即使是叶轮在 30 英尺以下的立式泵也不例外。 此外,还有整个系统的详细信息,包括电气和机械方面的信息。

一旦维护团队了解了性能问题的根本原因,他们就能采取必要的补救措施,使泵的运行达到核电厂的性能要求。

 

总结

预测性维护非常重要。

在发生灾难性故障之前监控工业设备并评估性能问题,可使您的运营避免代价高昂的停机时间和不必要的开支。

如果您负责重要的电机驱动资产,ATPOL III™ 是一款功能强大的监测和诊断设备,本案例研究表明,ATPOL III™ 是进行振动测量时的好帮手。

在进行振动分析的同时进行电气信号分析,可以更深入地了解设备的真实情况。 对于任何基于状态的维护/预测性维护计划而言,确保拥有执行此类分析的适当工具至关重要。

安全是关键

使用手持式 ALL-TEST PRO On-Line III™ 仪器进行通电测试更加安全,因为它采用了无线蓝牙* 技术,使操作员能够与通电设备保持安全距离。 还可安装 ALL-SAFE PRO® 接线盒,进一步提高操作员在数据采集过程中的安全性。 投资于保证人们安全所需的工具。

 

关于 ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro 凭借创新的诊断工具、软件和支持,实现了真正的电机维护和故障排除,使您能够保持业务正常运行。

 

关于 I & E Central

I&E Central 由 Bob Dunn 于 2001 年创立,是一家专为预测性维护 (PdM)、电气和可靠性专业人员设计的工业测试设备经销商。 I & E Central 公司总部位于纽约州罗切斯特附近,代理多家知名制造商的产品,为电能质量监测、振动监测、超声波测试、电机测试、激光对准、热成像等提供支持。 欲了解更多有关其产品和服务的信息,请访问 www.ie-central.com。