电机班讲座一现行大型电机的检测状况及管理方式.ppt

电机班讲座一现行大型电机的检测状况及管理方式,电机系统结构图,交流电源,Process Mechanical and Electrical Feedback,电机驱动系统,机械系统,1200 rpm,全美电机系统消耗了,19%,的总能源，,57%,的电力能源；,在制造业，电机消耗了,70%,以上的电能；,在过程工业，电机消耗的电能占全厂,90%,以上。,每年度成本核算中，附加消耗分布为停产损失93.6%，附加能量消耗3.1%，电机寿命降低1.2%，常规消耗2.1%。,EPRI的报告,When A Plant Had An Unplanned Shut Down,会发生什么,领导不断接到,各种报告,生产经理开始大叫!,生产人员无休止的加班，疲惫不堪,维修人员束手无策,财务总监.,你的客户?,各行业平均停产损失,行业,平均每小时损失,木材加工,$7,000,食品工业,$30,000,石化,$87,000,冶金,$100,000,汽车,$200,000,包括产量损失与人工费用,怎样处理您的电机问题?,别理它!,YES,NO,YES,你可真笨!,NO,你得负责,处理吗?,NO,置之不理,有人,知道吗?,你麻烦了!,YES,YES,NO,掩藏住！,能捂住,别人的眼睛,吗?,NO,没问题!,Yes,电机在工作吗?,是你弄坏,的吗?,根据 EPRI的报告：,电机故障的 53%源于机械原因，如轴承故障、不平衡、松动等；,47%源于电气原因；,这其中，10%源于转子，如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等；,37%源于定子绕组。,电机故障源于何处？,引起故障的外在因素,电压表,安培表,功率表,数据采集器,电源质量分析仪,动态效率仪,动态电,信号分析（ESA）,动态电气测试 DET,红外分析,振动分析,超声诊断,动态机械测试 DMT,欧姆表/毫欧表,绝缘电阻计（DA/PI）,高压绝缘测试仪,LCR 测试仪,浪涌测试仪,静态电路分析（MCA）,静态电气测试 SET,电机监测与管理系统的建立,电源,供电品质,谐波(电压、电流),过/欠 电压,电压不平衡,功率因数,过载,测试方法,ESA,电压、电流计,变压器,变压器故障,绝缘不良,绕组短路,接头松动,电器振动,测试方法,ESA,MCA,红外分析,绝缘诊断,超声诊断,控制与配电,MCC/配电柜故障,接头松动,接触不良,线圈故障,补偿电容失效,测试方法,ESA,MCA,红外,超声,电压/电流计,欧姆表,目视,电缆,电缆故障,热保护,污染,短路接地,断路,物理损伤,测试方法,MCA,ESA,红外,绝缘测试,配电系统故障分布,导体负荷能力不足,(10%),供电电压不平衡,(7%),电压偏差,(2%),电压不匹配,(6%),功率因数不合格,(39%),接头问题,(36%),电机,机械故障,轴承,轴/轴承座,振动,测试方法,ESA,振动,红外,超声,电气故障,绕组短路,绝缘不良,污染,转子故障,气隙,测试方法,MCA,ESA,振动,绝缘测试,耐压、冲击试验,欧姆表,电流/电压表,超声,红外,电机,耦合,(对轮或皮带),故障,不对中/不对正,带/键 磨损,张力不当,皮带轮磨损,测试方法,ESA,振动,红外,负载,(风机,泵,压缩机,齿轮箱,等),负载故障,部件疲劳(例如:密封),部件失效(齿轮,叶片等),轴承失效,测试方法,ESA,振动,红外,超声,以下为电机状态监测的时间间隔，以月为单位：,预知维修与监测进程,设备检修体制的演变,History,事后维修-发生故障后进行,Reactive(Break-Down)Maintenance,预防维修-以一定的时间为间隔，定期维修,(TBM),Preventive Maintenance(PM),预测维修-以设备状态监测(CM)为基础,Predictive Maintenance(PdM),主动维修-以故障根源分析为基础，基于可靠性的维护,(RCM),Proactive Maintenance(PAM),事后维修 RM/BM,Reactive(Break-Down)Maintenance,“任其损坏”,优点：,不必投资在状态监测上,不会出现过度维修,适用于少数非重点设备,缺点：,无法预测事故停机,产生设备二次损坏及灾难性后果,生产损失,高额维修费用,管理失控,急诊室,预防维修 PM/TDM,Preventive Maintenance,“定期体检”,优点：,维修以可控制的方式在方便的时间进行,减少意外事故，有效避免灾难性事故,可更好的控制备件，节约资金,缺点：,状态良好的设备也被频繁检修（维修过盛）,维修导致的损伤可能大于维修的益处,仍存在计划外故障停机,没有针对不同设备进行优化与寿命分析,体检室,预测维修 PdM,Predictive Maintenance,“没有故障就不修”,优点：,减少意外停机,仅在需要时购买和使用所需备件,只需在适当时候进行维修,缺点：,监测仪器、系统、服务、人员花费,不能延长设备寿命,监测室,主动维修 PAM,Proactive Maintenance,“查明根源，精确维修，一切基于可靠性”,优点：,设备寿命延长,设备可靠性增加,更少的故障及二次损坏,停机时间减少,总维护费用降低,缺点：,监测仪器、系统、服务、人员花费,要求特殊技能,需要更多时间进行分析,全体员工改变观念,为什么要状态监测？,Why condition monitoring?,一个新的资产管理的平台!,提高生产能力,Increased production pace,运行在收支平衡之上,Ongoing“cost shavings”,生产中断不可容忍,Production disruptions are economically intolerable,世界级的生产运营需要可靠性维护,World Class Performance requires reliable production,管理者策略,Management Strategies,Utilizing existing machinery,合理利用现有设备,(,New machines or existing?,购置新设备还是利用现有设备),Increase Speed,增加生产速度,Improve Quality,提高质量,Increase,Availability,增加有效生产时间,Lower the costs,降低成本(,Energy,raw material,personell costs,etc.),当前状况,Todays Situation,维修部门从单纯的维修，逐渐转变成为确保企业生产能力的高级职能单元,维修费用占企业生产总成本的 4%到14%,维修费用所占比例大于企业利润率,故障停机异常昂贵，远远超过维修费用,冰山一角潜在的危机,The hidden possibility,维修维护,产品质量损失,能源消耗,基本投资,产品损失,产能损失,市场损失,加大投资,工作环境,杜邦模式,The Du Pont model,Profit,利润,Contribution margin,毛利,Revenue,总产值,Direct costs,直接成本,Common costs,常规消耗,Total assets,总投资,Current assets,流动资金,Fixed assets,固定资产,Rate of return,投资回报率,+,%,状态监测的成效,Impact of Condition Based Maintenance,利润,毛利,总产值,直接成本,能耗,实验费用,安全成本,工作环境改善,环保要求,常规消耗,维修与维护,人员工资,实验,等等,总投资,流动资金,固定资产,投资回报率,+,%,总预期产值,Potential,revenue,OPE,生产损失,时间损失,质量损失,速度损失,优化运营,Optimizing performance.,Measure-compare-improve,0.003,World Class Performance.,现代,管理战略,Modern management strategy,OPE.,总运营有效率,Overall Performance Effectiveness,Max.,Prod.,速度损失,质量损失,不可得时间,OPE,生产时间,有效生产速度,World Class Performance 85%.,生产损失,Loss of contribution.,Overall Performance Effectiveness,100 h,90 h,A=0.9 (,时间因子),90 ton/h,81 ton/h,P=0.9 (,速度因子),81 ton,73 ton,Q=0.9 (,品质因子),OPE=0.9 x 0.9 x 0.9 =0.73 x 100%=73%,有效生产时间,有效产品质量,如何实现,WCP,什么最重要？,What is most important?,做正确的事,To do the correct thing,把事做正确,To do things correct,RCM,战略,Strategy for RCM,清洁与润滑,Cleaning and lubrication,设备改造,Design out,2),提高运行寿命,Increase lifetime,状态监测 日常维护保养,CM-normal operation,状态监测 有计划的停机,CM-planned stop,5),定期维修,Time based,6),备用策略,Redundance,7),事后维修,Corrective,泵(101,),电机(83),风机(26,),53+/-15,94+/-24,113+/-60,Variation with confidence level of 95%.,预警时间,Prewarning time.,Machines,(no.of incidents),Days,1）阻抗不平衡导致的电机效率的降低,%阻抗不平衡,%,效,率,降,低,电机运行的可靠性分析,%阻抗不平衡,功,率,因,数,降,低,2）阻抗不平衡导致功率因数的降低,%阻抗不平衡,%,电,机,损,耗,增,加,3）阻抗不平衡导致电机损耗,%,温,升,%阻抗不平衡,4）阻抗不平衡导致温度上升,5）附加的温升导致电机寿命的降低,%温度升高,%电机寿命降低,电机监测与管理系统 EMCAT,数据库管理的建立,趋势管理,数据库管理的建立,EMCAT 专家诊断,直流电机诊断页面,交流电机诊断页面,数据库管理的建立,EMCAT 专家诊断,转子诊断页面,数据库管理的建立,EMCAT 专家诊断,质量控制（QC）,质量控制（QC）,维修策略的优化,RM,PM,PdM,PAM,PdM,PM,RM,PdM,PM,RM,RM 事后维修,PM 预防维修,PdM 预测维修,PAM 预知(主动)维修,对目标无法贯彻,将导致维修的倒退,减少维修,维修的优化,目标正确的事,80%,20%,清洁与润滑,Cleaning and lubrication,设备改造,Design out,2),提高运行寿命,Increase lifetime,状态监测 日常维护保养,CM-normal operation,状态监测 有计划的停机,CM-planned stop,5),定期维修,Time based,6),备用策略,Redundance,7),事后维修,Corrective,计划维修,Planned maintenance,状态监测,CM,WCP,全员整合维修,Prod.integrated maintenance,RCM,从可靠性维修所获得的收益,Benefit from RCM,来自客户的统计数据,提高产量(2-40%),减少维修费用(7-60%),提高产品质量(重新回炉生产&废品率减少 5-90%),延长设备寿命(1-10 x life extension),减少零配件库存(10-60%),增加库存周转率(up to 75%),减少成品库存,降低能耗(5-15%),提升生产安全及环境保护,我们的目标是,尽力杜绝事故停机！,So Now This Happens!,领导,生产经理,生产技术人员,维修部门,财务总监.,客户对提前交货,十分满意!,040901 B,Copyright,BMA Instrument 2004.09,At your service.,