试验数据曲线分析比较法

摘要

本发明公开了一种试验数据曲线分析比较法，包括以下步骤：1.电气设备在不同时期进行小修或大修后，在进行预防性试验时，将经检测设备测试得到的实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管；2.在所述Excel表格的基础上，进行公式编辑，设置计算公式，将历年的实际测量值进行换算，得到换算值；3.利用Excel的功能，分别生成历年换算值的数据曲线；4.比较历年换算值的数据曲线之间的对应关系，查找所述电气设备存在的缺陷。该试验数据曲线分析比较法，具备实用性、可比性、时效性和可操作性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种分析比较法，尤其涉及一种试验数据曲线分析比较法。

背景技术

嘉峪关宏晟电热有限责任公司隶属于酒钢集团，现有火力发电设施12台/套，装机容量为1810MW，预计到“十二五”末，总装机容量将达到3200MW。单台发电机组相配套的变压器12台、高压电机20台、低压电机30台、高压断路器36台以及母线、避雷器、互感器等。依据《设备检修导则》，发电机组应一年一次小修、四年一次大修，检修中形成大量的电气预防性试验数据、试验报告，这些试验数据需要人工记录、现场换算，因此，给试验人员与历年试验数据进行对比、分析和及时判断设备健康水平、消除设备故障带来较大难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用方便的试验数据曲线分析比较法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种试验数据曲线分析比较法，包括以下步骤：

步骤1：电气设备在不同时期进行小修或大修后，在进行预防性试验时，将经检测设备测试得到的实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管；

步骤2：在所述Excel表格的基础上，进行公式编辑，设置计算公式，将历年的实际测量值进行换算，得到换算值；

步骤3：利用Excel的功能，分别生成历年换算值的数据曲线；

步骤4：比较历年换算值的数据曲线之间的对应关系，查找所述电气设备存在的缺陷。

步骤1中所述电气设备包括发电机、电动机、变压器、母线、互感器、避雷器或电缆。

步骤2中所述换算值是指在标准温度75℃或20℃时的换算值。

所述电动机的直流电阻或绝缘电阻的换算值与实际测量值之间存在以下换算关系：                                                ，式中：R_t2为换算至标准温度t₂时，绕组的直流电阻或绝缘电阻；R_t1为实测时的温度t₁时，绕组的直流电阻或绝缘电阻；t₂为75℃，t₁为实测时的温度；T为不同材质设备的温度换算系数，铜材的温度换算系数为235，铝材的温度换算系数为225。

所述变压器的泄漏电流的换算值与实际测量值之间存在以下换算关系：

I_t2＝I_t1×1.6^{0.1（t2-t1）}，式中：I_t2为换算至标准温度t₂时的泄漏电流值，单位是μA；I_t1为实测时的温度t₁时的测量泄漏电流值，单位是μA；t₂为75℃，t₁为实测时的温度。

所述变压器的介质损耗因数的换算值与实际测量值之间存在以下换算关系：

tanδt₂＝tanδt₁×1.3^{0.1（t1-t2）}，式中：tanδt₂为换算至标准温度t₂时的介质损耗因数，tanδt₁为实测时的温度t₁时的介质损耗因数；t₂为20℃，t₁为实测时的温度。

采用本发明提供的试验数据曲线分析比较法，有益效果是：

1.实用性：该方法能真正灵活地应用到同一台电气设备的历年试验数据进行分析与比较，也可运用于容量相同的不同设备的同年试验数据进行分析与比较。

2.可比性：将试验数据形成的曲线与历年数据进行分析比较，利用曲线的变化趋势，可以直观的反应设备运行工况，检查设备存在的缺陷，分析设备的劣化趋势，及时采取预控措施，降低设备生产运行的故障率。

3.时效性：可以使设备管理逐步趋于规范化,节省翻阅资料的时间，提高工作效率。

4.可操作性：所使用软件为常用的最基本的office办公软件，使用简单易学，上手快。

附图说明

图1是本发明电动机的直流电阻在Excel表格中储存建档示意表。

图2是本发明电动机的直流电阻在Excel表格中换算示意表。

图3是本发明电动机的直流电阻在Excel表格中曲线分开比较图。

图4是本发明电动机的直流电阻在Excel表格中曲线叠加比较图。

图5是本发明变压器泄漏电流在Exce1表格中储存建档示意表。

图6是本发明变压器泄漏电流在Exce1表格中换算示意表。

图7是本发明变压器泄漏电流在Exce1表格中曲线叠加比较图。

图8是本发明变压器介质损耗因数在Exce1表格中储存建档示意表。

图9是本发明变压器介质损耗因数在Exce1表格中换算示意表。

图10是本发明变压器介质损耗因数在Exce1表格中曲线叠加比较图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

下面以新#3发电机组A凝结泵电动机试验的直流电阻为例，进行分析比较说明。

本发明提供的试验数据曲线分析比较法，包括以下步骤：

步骤1：电动机在不同时期进行小修或大修后，在进行预防性试验时，将经检测设备测试得到的绕组的直流电阻实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管。如图1所示，将2009～2012年检修后，检测得到的绕组的直流电阻实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管。

绕组的直流电阻实际测量值是指试验人员使用试验仪器在现场进行测试，从测量仪表上读取到的数值。三相直流电阻分别用AB、AC、BC表示，试验人员在现场用QJ84直流电阻测量仪进行测量，从测量仪表上读取到AB相直流电阻实际测量值、AC相直流电阻实际测量值、BC相直流电阻实际值测量。

步骤2：如图2所示，在Excel表格的基础上，进行公式编辑，将设置成Excel表格的计算公式，将历年检测得到的实际测量值AB相直流电阻实际测量值、AC相直流电阻实际测量值、BC相直流电阻实际值测量根据公式进行换算，分别得到AB相75℃直流电阻换算值、AC相75℃直流电阻换算值、BC相75℃直流电阻换算值。

换算值是指将在实测时的温度下得到的绕组的直流电阻实际测量值，换算为标准温度75℃下的数值。由于环境温度对实际测量值有很大的影响，为了便于将本次预防性试验得到的实际测量值，与历年在不同温度环境下得到的实际测量值进行比较,必须将不同温度下得到的测实际量值，换算到统一的标准温度75℃进行比较。

新#3发电机组A凝结泵电动机的直流电阻在标准温度75℃的换算值与实际测量值之间存在以下关系：，式中：R_t2为换算至标准温度t₂时，绕组的直流电阻或绝缘电阻；R_t1为实测时的温度t₁时，绕组的直流电阻或绝缘电阻；t₂=75℃，t₁=25℃；T为不同材质设备的温度换算系数，铜材的温度换算系数为235，铝材的温度换算系数为225。

步骤3：利用Excel的功能，分别生成历年75℃标准温度时换算值的数据曲线。如图3和图4所示，分别生成AB、AC、BC相电阻换算值的数据曲线。

步骤4：比较图3和图4中历年75℃标准温度时换算值曲线之间的对应关系，查找电动机存在的缺陷。

通过2009～2012年的曲线图进行比较，可以看出AC相75℃直流电阻换算值大于其他两相的75℃直流电阻换算值，并且2012年AC相的75℃直流电阻换算值明显大于前三年的值，证明该电动机不合格。需要更进一步快速判断确定故障部位，方便检修人员处理。

具体故障部位判断如下：

1.首先判断为电机绕组的引线和套管处螺栓松动，有过热现象。提醒检修人员检查引线螺栓；如果引线螺栓正常，则进入下一步。

2.其次判断为电机内部故障，电机定子线棒焊接处开裂。进行下一步试验，找到开裂的部位，重新焊接。

3.重新进行试验，直到合格，电气设备方可投入运行。

上述步骤，仅仅是将同一台设备的历年换算值曲线进行了对比分析。本发明提供的方法，还可以应用到容量相同的不同设备的同年电气设备的试验数据进行分析与比较。假如有10台磨煤机电机，这10台磨煤机电机的各个设备设计参数全部相同，针对直流电阻这一试验项目，可以把10台电机的三相75℃直流电阻换算值按以上步骤做成曲线进行比较，当发现在某相对应的坐标点明显有变化时，可以判断出这台电机不合格。

实施例2

下面以新#4厂用高压变压器泄漏电流试验为例，进行分析比较说明。

本发明提供的试验数据曲线分析比较法，包括以下步骤：

步骤1：#4厂用高压变压器在不同时期进行小修或大修后，在进行预防性试验时，将经检测设备测试得到的泄漏电流实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管。如图5所示,将2004年、2008年和2012年检修后，检测得到的泄漏电流实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管。

泄漏电流实际测量值是指试验人员使用试验仪器在现场进行测试，从测量仪表上读取到的数值。试验人员使用HTFDZLY直流耐压仪对#4厂用高压变压器高压侧绕组分别加10KV、20KV、30KV、40KV电压时，产生的泄露电流用IA、IB、IC、ID表示，从测量仪表上读取到IA_t1泄漏电流实际测量值、IB_t1泄漏电流实际测量值、IC_t1泄漏电流实际测量值、ID_t1泄漏电流实际测量值。

步骤2：如图6所示,在Excel表格的基础上，进行公式编辑，将I_t2＝I_t1×1.6^{0.1（t2-t1）}设置成Excel表格的计算公式，将历年检测得到的实际测量值IA_t1泄漏电流实际测量值、IB_t1泄漏电流实际测量值、IC_t1泄漏电流实际测量值和ID_t1泄漏电流实际测量值，根据公式进行换算，分别得到IA_t2泄漏电流换算值、IB_t2泄漏电流换算值、IC_t2泄漏电流换算值和ID_t2泄漏电流换算值。

换算值是指将在实测时的温度下得到的泄漏电流实际测量值，换算为标准温度75℃下的数值。由于环境温度对实际测量值有很大的影响，为了便于将本次预防性试验得到的实际测量值，与历年在不同温度环境下得到的实际测量值进行比较,必须将不同温度下得到的测实际量值，换算到统一的标准温度75℃进行比较。

#4厂用高压变压器的泄漏电流的换算值与实际测量值之间存在以下换算关系:

I_t2＝I_t1×1.6^{0.1（t2-t1）}，式中：I_t2为换算至标准温度t₂时的泄漏电流值，单位是μA；I_t1为实测时的温度t₁时的测量泄漏电流值，单位是μA；t₂=75℃，t₁=25℃。

步骤3：利用Excel的功能，分别生成历年75℃标准温度时换算值的数据曲线。如图7所示，分别生成新#4厂用高压变压器泄漏电流实际测量值和75℃时的泄漏电流值的数据曲线。

步骤4：比较图7中历年75℃标准温度时换算值曲线之间的对应关系，查找#4厂用高压变压器存在的缺陷。

通过2004年、2008年和2012年的曲线图进行比较，可以看出2012年的曲线明显的比前两年的曲线陡峭。通过曲线变化，发现泄漏电流相差大，该设备不能投入运行。更进一步快速判断确定故障部位，方便检修人员处理。

具体故障部位判断如下：

1.首先推敲我们的试验过程有没有问题，仔细检查试验接线、屏蔽和所加试验电压是否符合规定。

2.其次判断是否有潮气侵入绝缘内部。干燥处理后，再次试验。

3.再次判断电气绝缘是否老化。

实施例3

下面以新#2主变压器介质损耗因数为例，进行分析比较说明。

本发明提供的试验数据曲线分析比较法，包括以下步骤：

步骤1：变压器在不同时期进行小修或大修后，在进行预防性试验时，将经检测设备测试得到的介质损耗因数tanδ_t1实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管。如图8所示，将2004年、2007年和2011年检修后，检测得到的介质损耗因数tanδ_t1实际测量值输入到Excel表格中，进行储存、建档、保管。

介质损耗因数实际测量值是指试验人员使用试验仪器在现场进行测试，从测量仪表上读取到的数值。试验人员使用DDA20高压介损测试仪测量新#2主变压器高压绕组对低压绕组、铁芯及地的介质损耗因数用tanδ_At1实际测量值表示，低压绕组对高压绕组、铁芯及地的介质损耗因数用tanδ_Bt1实际测量值表示，高低压绕组对铁芯及地的介质损耗因数用

tanδ_Ct1实际测量值表示。

步骤2：如图9所示，在Excel表格的基础上，进行公式编辑，将

tanδt₂＝tanδt₁×1.3^{0.1（t1-t2）}设置成Excel表格的计算公式，将历年检测得到的介质损耗因数实际测量值根据公式进行换算，分别得到介质损耗因数在20℃标准温度时的换算值。

换算值是指将在实测时的温度下得到的介质损耗因数实际测量值，换算为标准温度75℃下的数值。由于环境温度对实际测量值有很大的影响，为了便于将本次预防性试验得到的实际测量值，与历年在不同温度环境下得到的实际测量值进行比较,必须将不同温度下得到的测实际量值，换算到统一的标准温度20℃进行比较。

变压器的介质损耗因数的换算值与实际测量值之间存在以下换算关系：

tanδt₂＝tanδt₁×1.3^{0.1（t1-t2）}，式中：tanδt₂为换算至标准温度t₂时的介质损耗因数，tanδt₁为实测时的温度t₁时的介质损耗因数；t₂=20℃，t₁=25℃。

步骤3：利用Excel的功能，分别生成历年20℃标准温度换算值的数据曲线。如图10所示，分别生成新#2主变压器介质损耗因数的实际测量值、20℃换算值的数据曲线。

步骤4：比较图10中历年20℃标准温度换算值曲线之间的对应关系，查找变压器设备存在的缺陷。

通过2009～2012年的曲线图进行比较，可以看出2012年的曲线明显的高于前两年的。通过曲线变化，发现tanδ_Ct2偏大，说明变压器绝缘不合格，设备不可投入使用。

具体故障部位判断如下：首先检查主变套管，因为在进行电气预防性试验时，无法将套管与内部绕组连接拆开，因此，先排除套管对试验结果的影响。如果套管表面无裂纹、绝缘合格，则判定为高压绕组和低压绕组对铁芯的绝缘受潮，建议检修人员使用油箱铁损抽真空干燥法进行干燥处理。干燥完成后进行试验，直到试验合格。