电气设备故障诊断系统的分析及其设计
电气设备故障诊断技术课程论文
电气设备故障诊断技术课程论文●变压器绝缘设计●变压器预防性试验●变压器在线监测●变压器在线监测相关研究●变压器在线监测的前沿与展望变压器绝缘设计摘要：变压器是电力系统中的主要电气设备，变压器绝缘是电力变压器，特别是超高压电力变压器的重要组成部分。
电力变压器的绝缘结构及所用绝缘材料的可靠性，直接影响到电力变压器运行性能的可靠性。
绝缘结构设计是电力变压器结构设计的一项重要且复杂的技术问题。
本文将以其他变压器绝缘结构设计文献为基础，总结变压器的绝缘设计。
关键词：变压器；绝缘设计；主绝缘；纵绝缘0 引言变压器自其诞生以来，绝缘问题就是它不可避免的技术问题。
变压器作为电力系统的关键设备，其质量高低直接影响着这个电力系统的可靠性。
电力变压器的绝缘结构及所用绝缘材料的可靠性，直接影响到电力变压器运行性能的可靠性。
电力变压器向高电压、大容量方向发展的同。
各种产品都向高可靠性、节能型、环保型、紧凑型、个性化方向发展。
各变压器生产厂商，在研发高电压、大容量产品的同时．也在对现有产品性能进行提高。
如何设计、制造出高质量的产品。
已经成为广大电力系统的客户和各大制造厂家共同关注的问题。
1 变压器绝缘的分类变压器的绝缘分为内部绝缘与外部绝缘。
外部绝缘指套管本身的外部绝缘和套管间及套管对地的绝缘。
内部绝缘包括主绝缘和纵绝缘。
主绝缘是指绕组（或引线）对地对另一相或对同一相的其他绕组（或引线）之间的绝缘，而纵绝缘是指同一绕组上各点之间或其相应引线之间的绝缘[1]。
2 主绝缘的设计2.1 变压器主绝缘结构的选择原则绕组之间、绕组对油箱、绕组对铁心柱和异相绕组之间的绝缘结构基本上属于比较均匀的电场，因此，采用把大油距分割成小油距的油隔板结构。
分割有两种类型：一种类型是大油道厚纸筒结构，它的特点是在工频和冲击试验电压下，允许油道有放电现象，全部电压由厚纸筒所承受，且不被击穿。
但这种配合不能保证在试验电压下固体绝缘不受损伤。
因此，在较高电压等级的变压器上已不再采用。
电力系统电气设备常见故障检测与分析
电力系统电气设备常见故障检测与分析摘要：随着我国社会经济的不断发展与进步，科学技术也在突飞猛进的发展。
各行各业在发展过程中也逐渐增加了对电能的需求，在此基础上向电力系统提出了更高的标准和要求，电力系统的性能和安全性也已经成为人们关注的焦点和讨论的热点。
在目前能源供应紧张的形势下，电力生产过程中电气设备故障的出现，不仅会影响电能生产，严重时还会威胁人们的生命安全和设备安全，加剧了电力企业的竞争和挑战的难度，想使电力企业在激烈竞争中占据有力的位置，获得有效的发展空间，需要在故障诊断过程中不断探索并寻找出有效措施，进一步提高排查故障的效率和速度。
关键词：电力系统；电气设备故障；检修分析引言电力系统电气设备在经过一段时间的运行之后，会出现磨损和老化的现象，从而导致电气设备发生各种各样的故障。
当出现故障后没有对故障进行有效的诊断和检修，可能导致电气设备故障的进一步恶化，造成电气设备损坏，甚至造成更加严重的后果。
因此，必须加强对电力系统电气设备故障诊断和检修工作的研究，从而能够第一时间对故障进行识别和判断，并采取科学的方法对故障进行检修，保证电力系统电气设备的安全可靠运行。
1电力系统中电气设备故障理论规律分析电力系统的运行与电气设备的支撑是离不开的。
电气设备在实际运行期间由于会受到较多原因的制约，所以经常会发生各类故障，因此，加强电气设备的检修工作十分必要。
传统的在检修电气设备时往往凭经验办事的比较多，对于设备维修的周期难以准确的制定。
实际上，电气设备故障的发生是存在一定规律的，从理论上来说，主要能够通过浴盆曲线来对其进行表示。
从总体上来说，电气设备故障主要分为早期故障、偶发故障以及耗损故障这几个阶段。
早期故障的发生率是比较高的，这主要是因为设计与制造期间存在的不足造成的。
到了第二个阶段的时候，电气设备的故障发生率就会比较平稳，同样，在这个阶段中，电气设备有着非常高的工作效率，能够创造出很高的价值。
一般来说，在该阶段中，故障的发生往往因为维护管理不当而引起的。
电力设备的故障诊断与分析方法
电力设备的故障诊断与分析方法随着电力设备的不断更新和发展，现代化的电力系统越来越复杂，电力设备的故障问题也日益凸显。
电力设备的故障一旦发生，不仅会影响电力系统的正常运行，还可能会对人员和设备造成安全隐患。
因此，对电力设备的故障进行及时、准确的诊断与分析显得尤为重要。
本文将探讨电力设备故障诊断与分析的方法及其实际应用。
一、故障诊断的方法1. 监测系统监测系统是电力设备故障诊断的重要手段之一，通过监测设备运行参数的变化，可以及时发现异常情况。
常见的监测系统包括温度、湿度、电流、电压等参数的监测。
当设备运行参数超出正常范围时，监测系统会发出警报，提示操作人员进行故障排查。
2. 故障记录故障记录是电力设备故障诊断的重要依据，可以帮助工程师了解设备的故障历史，从而分析故障的原因。
对设备进行定期的故障记录，可以帮助发现故障的重复性和规律性，为后续的故障诊断提供重要参考。
3. 检测工具现代化的电力设备故障诊断离不开各种高精度的检测工具，如红外热像仪、振动分析仪、局部放电检测仪等。
这些检测工具可以全面、准确地检测设备的运行状态，帮助工程师快速定位故障点，并采取相应的维修措施。
二、故障分析的方法1. 常见故障分类电力设备的故障可以分为电气故障、机械故障和热故障等多种类型。
在进行故障分析时，工程师需要根据不同类型的故障特征，采取相应的分析方法。
比如对于电气故障，可以通过测量电流、电压等参数来判断故障原因；对于机械故障，可以通过振动分析等手段来确定故障位置。
2. 故障原因分析在进行故障分析时，除了要了解故障类型外，还需要深入分析故障的根本原因。
常见的故障原因包括设备老化、磨损、设计缺陷等。
通过对故障原因的深入分析，可以为后续的设备维护和改进提供重要参考。
3. 实时监测与预警除了传统的故障诊断与分析方法外，现代化的电力设备还可以通过实时监测与预警系统来提前发现潜在的故障隐患。
通过智能化的监控装置和数据分析系统，可以实现对电力设备的全面监测和分析，及时预警，减少故障发生的可能性。
电气设备故障诊断系统的分析与设计
电气设备故障诊断系统的分析与设计[摘要]随着现代化社会经济的快速发展，工业生产出现的电气设备应用高度密集，由此也就导致电气设备出现故障的机率不断增加，越来越多的专家开始关注电气设备的故障诊断、分析和预防，以更好的促进电气设备的顺利运行。
本文通过对电气设备故障诊断系统的分析与设计进行探索，以期加强电气设备的故障诊断，提高电气设备的使用效率。
[关键词]电气设备；故障诊断系统；分析与设计中图分类号：tp182 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0292-01当前，社会生产力不断进步，计算机广泛普及，而且大量应用在工业生产当中，使得工业设备自动化不断完善，工作效率不断提升，但也正是由于电气设备自动化程度的不断提高，导致电气设备在运行过程中一旦出现故障，便会对整个运行系统造成影响，从而给工业生产带来巨大损失。
对于企业来说，社会竞争激烈，要想提升自身的市场竞争力，就必须在满足质量要求的情况下不断降低成本，提高运营效率，通过设计电气设备故障诊断系统进行分析和研究，能够及时进行故障处理，以确保整个系统的正常运行，对于工业生产意义重大。
一、设计理念对于电气设备故障诊断系统设计，主要以分类型专家系统理论作为基础，对现场的实时数据进行采集，同时结合技术人员的操作经验进行编制，然后根据故障的发生区域进行分类，建立相应的设备系统故障推理机和知识库，通过计算机对现场数据进行监测和采集，并利用知识库和推理机进行深入逻辑分析，以找出故障发生的原因。
此种系统能够根据推理结果进行知识库修改，从而改善专家系统的性能，促使其更好的应用在电气设备故障诊断上。
图1 故障诊断专家系统与传统的专家系统相比，此种系统在实际运行过程中具有较强的实时性，而且通过对人机交互进行改进和创新，能够在很大程度上减少人机对话，对于实时数据信息采集进行自动应答，从而大大提高了故障诊断效率，有效缩短了离线诊断时间，并为系统在线诊断提供了有利条件，大大提高了电气设备故障诊断系统的工作效率。
电气设备状态监测与故障诊断word版本
电气设备状态监测与故障诊断1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
基于PLC的电机故障诊断系统设计论文（西门子S7-200）25000字
目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)第1章绪论 (1)1.1电机常见故障和诊断方法 (1)1.1.1 电机常见故障 (1)1.1.2电机诊断方法 (2)1.2PLC的应用以及选题的意义 (3)1.2.1.PLC控制系统故障诊断技术的基本原理 (4)1.2.2.PLC控制系统的故障类型 (4)1.2.3.PLC控制系统的故障诊断方法 (4)1.3系统的设计概要 (6)第2章 PLC结构工作原理和应用 (7)2.1PLC的发展历程 (7)2.2PLC控制系统的发展前景 (8)2.3可编程序控制器PLC的分类 (9)2.4CPU的构成 (10)2.4.1 I/O模块 (11)2.4.2 电源模块.. (12)2.5 PLC的选型方法 (12)2.5.1 输入输出（I/O）点数的估算 (15)2.5.2 存储器容量的估算 (15)2.6 机型的选择 (15)2.7STEP7编程软件介绍 (21)2.7STEP7概述 (21)2.7.1 STEP7-Mirco/WIN的安装 (22)2.7.2 STEP7-Mirco/WIN窗口组件 (23)2.8PLC编程语言的基本指令系统和编程方法 (26)第3章电机故障诊断系统设计 (28)3.1电机故障诊断系统设计原理 (28)3.2电机故障等级分类 . (29)3.3PLC的I/O地址分配 (29)3.4速度检测并整定 (31)3.4.1 设计的基本思路 (31)3.4.2 PLC内部计数器的选择 (32)3.4.3 计数器和定时器设定值的选取 (32)3.4.4 硬件电路 (33)第4章整体硬件电路与元器件选择 (34)4.1整体电路 (34)4.2PLC的CPU供电方式接线电路 (35)4.3PLC的继电器输出电路 (36)4.4电动机的选择及其工作情况 (37)4.5欠电压继电器的选择 (37)4.6过电流继电器的选择 (38)4.7低压断路器的选择 (40)第5章系统程序设计 (41)第6章设计体会与总结 (46)6.1设计总结 (46)6.2毕业设计体会 (46)参考文献 (48)致谢 (49)基于PLC的电机故障诊断系统设计摘要本文介绍了国内电机故障诊断系统设计方法，以及存在问题，同时介绍了可编程控制器的工作原理，选型依据。
电气设备状态监测与故障诊断技术
电气设备状态监测与故障诊断技术1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
矿山电气设备在线监测与故障诊断系统
95C omputer automation计算机自动化矿山电气设备在线监测与故障诊断系统于小燕（山东中矿集团有限公司，山东 烟台 265401）摘 要：随着社会和时代的发展，当前我国社会主义现代化事业不断发展，在矿产资源开采过程中涉及越来越多的电气设备，众多大型机电设备也需要电力才能够稳定运行，比如提升机、通风机、变压器等等；任何机电设备一旦发生故障，将会直接导致矿山开采工作无法顺利进展，严重情况下甚至引发严重的安全事故。
只有进一步加快矿山电气设备在线监测与故障诊断系统研究，不断提高矿山电气设备的可靠性和安全性，才能够保证矿山电气设备以及机电设备的平稳运行。
关键词：矿山企业；电气设备；故障诊断中图分类号：TD607 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0095-2 收稿日期：2021-01作者简介：于小燕，女，生于1975年，汉族，山东烟台人，专科，助理工程师，研究方向：机电设备技术应用及智能化改造。
矿山开采工作受环境、工作条件、工作设备的影响，具有一定的复杂性和多样性，包括众多大型机械设备以及电气设备，这些电气设备的安全平稳运行是保障工作有序开展的重要保障。
当前，由于电器安全管理方面出现的问题愈来愈多，严重影响着矿山开采工作的运行，甚至造成了相关的安全事故，因此，必须深入了解出现的新问题，做好矿山电气设备自动在线监测与故障诊断系统研究，以便促进矿山企业生产工作的顺利开展[1]。
1 矿山电气设备发生故障的主要原因我国地大物博、幅员辽阔，拥有非常丰富的矿产资源。
然而，矿产资源的分布环境较为复杂，电气设备必须面对各种恶劣的工作环境以及复杂的天气变化，因此，在矿产资源开采过程中，参与到开采过程中的众多机电设备容易发生各种电器故障问题。
通过对以往电气设备以及各项重大机电设备出现的事故案例进行分析，造成故障的原因主要有以下几个方面。
首先，随着我国社会主义现代化事业的不断发展，国民经济水平以及人们生活水平有了较大程度的改善；而现代化事业的不断发展，促使各个行业在加快建设进程中需要越来越多的矿产品。
电气自动化系统的故障诊断与排除方法
观察法：观察电气自动化 系统的运行状态，判断故 障原因
检测法：使用检测仪器， 检测电气自动化系统的各 项参数，判断故障原因
分析法：分析电气自动化 系统的结构、原理和运行 环境，判断故障原因
排除法：根据故障现象和 检测结果，逐步排除可能 的故障原因，确定故障原 因
经验法：根据电气自动化 系统的使用经验和故障处 理经验，判断故障原因
故障排除：根据 故障分析结果， 采取相应的措施 进行故障排除， 恢复电气自动化 系统的正常运行
故障诊断案例分析
案例一：电机过热故障 案例二：PLC程序错误故障 案例三：传感器故障
案例四：电源故障 案例五：通信故障 案例六：人机界面故障
03
电气自动化系统的故障排除
故障排除方法
观察法：观察设备运行状态，判断故障原因 检测法：使用检测工具，检测设备参数，判断故障原因 替换法：更换可疑部件，判断故障原因 分析法：分析设备运行数据，判断故障原因 排除法：根据故障原因，采取相应措施，排除故障 预防法：定期维护设备，预防故障发生
预防性维护
定期检查电气设 备，确保其正常 运行
定期更换老化或 损坏的电气部件
定期进行电气设 备的清洁和保养
定期进行电气设 备的安全检查， 确保其符合安全 标准
持续改进和优化
定期检查和维护电气自动化系统，确保其正常运行 及时更新和升级电气自动化系统的软件和硬件，提高系统的稳定性和可靠 性 加强员工培训，提高员工的故障诊断和排除能力
专家系统法：利用专家系 统，根据电气自动化系统 的故障现象和检测结果， 自动判断故障原因
故障诊断流程
收集故障信息：了解故障发生的时间、地 点、设备型号、故障现象等
分析故障原因：根据故障信息，分析可能 的故障原因
电气设备智能监控与诊断系统设计
电气设备智能监控与诊断系统设计引言电气设备在现代工业中扮演着至关重要的角色。
然而，由于运行环境的恶劣和长期使用的磨损，电气设备随时可能发生故障。
传统的故障排除方法需要专业人员进行现场检查，费时费力，且容易遗漏小故障。
为了更好地实现电气设备的安全运行和维护，智能监控与诊断系统的设计变得越来越重要。
1. 监控系统设计智能监控系统是电气设备诊断系统的基础。
它通过监测电气设备运行数据和状态参数，实时分析设备的工作状况。
监控系统的设计应考虑以下几个方面：1.1 数据采集和传输监控系统需要安装传感器来收集设备的各种运行数据，如电流、电压、温度等。
这些数据需要经过合适的传输方式传送到监控中心，以便进行分析和处理。
传统的有线传输方式已经被广泛使用，但随着无线技术的发展，无线传输方式也逐渐被应用于智能监控系统中。
1.2 数据存储和处理采集到的电气设备运行数据需要进行存储和处理。
存储方案可以选择使用传统的数据库或者云存储技术。
对于处理方面，应考虑采用算法和模型对数据进行实时分析和处理，以实现对设备状态的监测和预测。
1.3 用户界面设计智能监控系统需要一个用户界面，供用户管理和监控设备的运行状态。
界面设计应简洁直观，易于操作。
同时，用户界面也应提供相关的报警和故障处理功能，以便用户能够及时采取相应的措施。
2. 诊断系统设计诊断系统是智能监控系统的核心。
它通过分析监测到的电气设备数据，判断设备的运行状态和是否存在故障。
诊断系统的设计应具备以下几个要素：2.1 数据预处理由于采集到的电气设备数据可能存在噪声和异常值，需要进行预处理来提高数据质量。
预处理步骤可以包括滤波、去噪和异常值检测等。
2.2 特征提取特征提取是将原始数据转化成有意义的特征，以便进行故障诊断。
常用的特征包括频率、能量、波形等。
特征提取旨在提取与设备状态相关的特征，以供后续的分析和判断。
2.3 故障诊断算法故障诊断算法是诊断系统的核心。
它通过对特征进行聚类、分类和模式识别等分析，来判断设备是否发生故障，以及发生的故障类型。
电气设备故障原因分析报告
电气设备故障原因分析报告一、问题描述在进行电气设备的维修工作中，我们发现设备经常出现故障。
这不仅令工作效率降低，还给企业带来了经济损失。
为了解决这一问题，我们进行了电气设备故障原因的深入分析，希望能够找出问题所在并采取相应的措施。
二、故障现象1. 设备频繁停机：电气设备经常出现突然停机的情况，导致生产线无法正常运转。
2. 电气系统过载：设备在工作过程中，电气系统负荷过大，导致触发保护开关跳闸。
3. 设备短路故障：有时设备会出现短路的情况，造成电气设备的损坏，甚至引发火灾的风险。
三、故障分析1. 设备老化造成故障：许多设备已经使用多年，使用寿命已经达到甚至超过设计寿命，老化磨损导致故障出现。
2. 随机故障：某些故障原因并不明显，可能是由于材料质量问题、生产工艺不当等原因所导致。
3. 设备维护不及时：设备在使用过程中，由于维护保养不及时，导致设备的故障率上升。
四、解决方案1. 更新设备：对于使用寿命过长的设备，应及时更新更换，以避免设备老化带来的故障。
2. 定期维护保养：制定严格的维护计划，定期进行设备的检修、清洁及保养工作，及时发现问题并解决。
3. 强化质量控制：加强对设备制造过程的控制，确保质量合格，减少隐患的发生。
五、效果评估1. 设备故障率下降：经过改进措施的实施，设备故障率显著下降，生产线能够保持正常运转状态。
2. 生产效率提高：设备频繁停机的现象得到解决，生产效率和生产线连续稳定性得到明显提高。
3. 经济效益提升：由于设备故障导致的停机时间减少，企业的经济损失大幅度下降。
六、总结与建议通过对电气设备故障原因的深入分析和解决方案的实施，我们成功地解决了设备频繁故障带来的问题。
针对老化设备，我们及时更换，保证了设备的运行正常。
同时，制定了严格的维护计划，对设备进行定期维护保养，提高了设备的可靠性和使用寿命。
此外，加强质量控制，确保设备制造质量合格，减少了随机故障的发生。
通过实施这些措施，我们取得了显著的效果，企业的生产效率得到提升，经济效益也得到了明显的提高。
基于PLC的电机故障诊断系统设计
目录第一章绪论 (1)1.1 PLC应用于故障诊断系统的发展现状 (1)1.2故障诊断法 (1)第二章 PLC原理介绍及设备总体结构介绍...... . (2)2.1 PLC发展历程 (2)2.2 PLC 控制系统的发展前景 (2)2.3可编程序控制器PLC的分类 (3)2.4 PLC的系统模块 (4)2.5 PLC的选型方法 (4)第三章电机故障诊断系统设计以及PLC的选取 (8)3.1 PLC的选取及介绍. (10)3.2系统框图. (12)第四章电机故障诊断系统设计 (14)4.1电机故障等级分类 (14)4.2 故障诊断程设计 (15)4.3借鉴专家系统故障诊断方法的实现 (17)第五章系统电源设计 (20)5.1 供电电源 (20)第六章结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)英文摘要................................... .. (24)第一章绪论1.2 PLC应用于故障诊断系统的发展现状PLC作为一种成熟稳定可靠的控制器，目前已经在工业控制中得到了越来越广泛的应用。
PLC 系统的设计直接影响着工业控制系统的安全可靠运行。
一个完善的PLC系统除了能够正常运行，满足工业控制的要求，还必须能在系统出现故障时及时进行故障诊断和故障处理。
故障自诊断功能是工业控制系统的智能化的一个重要标志，对于工业控制具有较高的意义和实用价值。
1.3故障诊断方法故障诊断一般有两种途径:故障树方法和专家系统方法。
故障树方法利用系统的故障逻辑结构进行逻辑推理，由错误的输出找到可能的输入错误。
这种方法比较适用于系统结构相对简单，各部分耦合少的情况。
专家系统方法通过建立系统故障的知识库与推理机，计算机借助现场的数据利用知识库和推理机进行深入的逻辑推理，找出故障原因。
这种方法适用于系统结构复杂，各部分耦合强的大型工业系统。
PLC是现在应用较多的一种控制装置，利用PLC丰富的内部资源及强大的功能指令，编制故障检测报警程序，不仅可以替代继电器实现相应功能，还可以提高工作可靠性及其系统的灵活性。
利用故障树分析法建立电气控制系统故障诊断系统
（ ３ ） 建 造 正 确 合 理 的 故 障 树 。 这 是 诊 断 的核 心 与关 键 ； （ ４ ） 故 障搜 寻 与 诊 断 。根 据 建立 的 故 障树 ， 对 故 障 进 行 搜 的因果模型 ， 顶事件作为系统最不希望发生的事件 ， 中问事件 寻 和 诊 断 ， 搜寻方法有逻辑推理诊断法、 最小割集诊断法等 。 和底事件是可能导致顶事件发生的其 它事件 ，用逻辑 门表示 个根据被诊断对象结构、 功 能 特 征 的建 立 的模 型 ， 是 一 种 定 性 事 件 与事 件 之 间联 系 ，故 障 树 是 一种 倒 树 状 的结 构 。反 映 了 特 征 向量 与故 障 向量 （ 故 障原 因） 之 间 的全 部 逻 辑 关 系 。 故障 树 分 析 法 的特 点 是 ：
利用故 障树 分析 法建立
电气控制 系统故 障诊 断系统
郭
摘
一
昶
（ 哈 尔滨 地铁 集 团运 营公 司 黑龙 江 ・ 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
要 在 系统设计过程 ｅ ｅ， 通过对可能造成 系统故障的各种原因进行分析叫做 故障树分析法， 由总体 至部分按倒立 树状逐级细化分析 ， 画 出逻 辑框 图（ 故障树 ） ， 以此确定 系统故 障原 因的各种可能组合模 式和其发 生概率。 故障树 图是 种逻辑 因果 关系图， 它根 据元件状 态来 显示系统 的状态。 文献标 识码 ： Ａ
（ ２ ） 选 择 合理 的顶 事 件 。 一 般 以待 诊 断故 障 为顶 事 件 对 象 ：
关键词 故障树分析法 电气控制系统 故障诊 断 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ７
１ 故 障 树 分 析 法 的特 点
故障 树 分 析 法 简 称 Ｆ Ｔ Ａ（ Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｓ Ｔ ｒ ｅ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 模 型 是 一
基于PLC的电气装备运行状态监测与诊断系统设计
基于PLC的电气装备运行状态监测与诊断系统设计引言随着工业自动化的快速发展，电气装备在现代生产中起着至关重要的作用。
然而，由于电气设备存在运行状态不稳定、故障频发等问题，对电气装备的运行状态进行实时监测和及时诊断显得尤为重要。
本文将以基于PLC的电气装备运行状态监测与诊断系统设计为主题，深入探讨如何通过PLC技术实现电气装备的运行状态监测与诊断，提高生产线的稳定性和效率。
一、PLC在电气装备监测与诊断系统中的应用PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种专门用于实现工业自动化控制的计算机。
PLC具有灵活的编程能力和强大的运算能力，广泛应用于电气装备监测与诊断系统中。
1.1 运行状态监测利用PLC技术，可以实时监测电气装备的运行状态。
通过连接传感器和执行器等设备，PLC可以实时获取电气装备的各项参数，如温度、压力、电流等，从而实现对电气装备运行状态的监测。
通过对这些参数的监测，可以及时发现电气装备的异常状态，提前采取相应的措施，避免故障的发生。
1.2 故障诊断PLC还可以根据电气装备的运行状态进行故障诊断。
通过对电气装备的参数进行分析和比对，可以判断装备是否存在故障，并确定故障的具体原因和位置。
在检测到故障后，PLC可以自动发出报警信号，并通过连接的显示屏或警示器等设备，将故障信息及时反馈给操作员，方便及时处理。
二、基于PLC的电气装备运行状态监测与诊断系统设计原则在设计基于PLC的电气装备运行状态监测与诊断系统时，需要考虑以下几个原则。
2.1 系统稳定性系统的稳定性是实现电气装备监测与诊断的基础。
在设计过程中，需要合理选择PLC设备，并确保其具备稳定、可靠的运行能力。
同时，在设计软件时，要遵循结构清晰、代码简洁的原则，防止系统出现死循环、卡顿等问题。
2.2 数据可靠性电气装备的运行状态监测与诊断系统的准确性主要依赖于数据的可靠性。
因此，在系统设计中，需要合理选择传感器和采集设备，确保其精度和稳定性，以提高数据采集的可靠性。
浅议电气设备故障诊断系统的分析与设计
Ｓｃｉ ｅｎ ｃｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｉ ｎ ｎｏ ｖａ ｔ ￣ｎ Ｈｅｒ ａ ｌ ｄ
学 术 论 坛
浅 议 电气 设 备故 障诊 断 系统 的分 析 与设计
肖方勇 （ 西藏 电力有限公司 西藏拉萨
８ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 城市的迅速 发展带来的是工业的快速 发展， 越 来越 多的电气设备应 用到我们的Ｅ ｌ 常生活中和工作中， 应 用的频率和 范围也 越来越大， 随之而来的就是各 种各样不 同的问题 ，出现故障的几率 也是成倍的增长， 这样就 为我们的生产生活带来 了 很 多的不便 ， 越 来越 多的专家和学‘ 者 开始关注提 高电气设备利用率上的研究工作上 来。 该文通过对 电气设备 故障诊断系统的初步探 究， 寻找 出如何提 高电气设备的利用率， 减少电气 设备发生故 障的几率， 让每台设备都能发挥最大的功率投入到生产建设中。 关键词： 电气设备 故障诊断 设计与分析 中图分类号 ： Ｔ Ｍ５ ０ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ４ —０ ９ ８ ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ （ ｂ ） －０ ２ ３ ８ －０ １
电器设 备 问题 的需要 。 （ ３ ） 对 系统 的 实 时 维 护 ： 对 于故 障 我
花等， 这 些都 是 工 作人员不 正常 操作 带 来 的 对 常规 的 问题 ， 计 算 机可 以在 第一 时 间找打
不 能 仅 仅 在 发 生 解 决 的 方案 ， 对 突发 的 事件 ， 计 算机 也 可 以 们 的态 度 是 在 疏 不 在 堵 ， （ ２ ） 内在 原 因 ： 设备 元 部 件的 损 坏 、 机 组合 出损 坏 最 小 ， 最 及时 有 效 的方 案 。所 以 事 情 时 才 想 起 解 决 问 题 ， 我 们 更 应 该 加 强 如 平 时 定 期 检 查 数 据 库 的 资 器 内部 轴承 不 咬合 、 部 分 元 件不 能发 挥 作用 计 算机 的 日常 维 护， 是 保证 整 个系统 能 够 正 平 时 的 维 护 。
电气设备故障诊断系统的分析与设计
１ ． 设计理念
对于电气设备故障诊断系统设 计 ． 主要 以分类型专家系统理论作 为基础 ． 对现场 的实时数据进行 采集 ． 同时结 合技术人 员的操作经验 图 ２电气设备故障诊 断系统功 能图 进行编制 ． 然后根 据故障 的发生 区域进行分类 ． 建立相应 的设备系统 ３ ． １ 设 备诊 断 故障推理机和知识库 ． 通过计算 机对 现场数据进 行监测和采集 ． 并利 对 于电气设备故 障诊 断 ． 不仅需要知道故 障发生在 哪台设 备上 ． 用知识 库和推 理机进行深入逻辑分析 ． 以找 出故 障发生的原 因 此种 因此需要进 行设备诊断 ． 在 进行 系统能够根据 推理结果 进行 知识库修 改．从 而改 善专家系统的性能 ． 同时还要指导故 障发 生的精确位 置 ． 设备诊 断的初 级阶段 ． 操作者可 以在故 障诊断 系统 的菜单上选 择要诊 促使其更好 的应用在 电气设备故 障诊 断上 断的设 备 ． 然后系统根 据设备 的不 同情况调用相应 的知识库 ． 再根 据 故障发生的概率对 电气设备 的输出信号进行检 查 ，一旦信号 出现报 警， 则能够确定故 障点 。然后进行故障分析 ， 确定故障形成原 因 ． 并 针 对原 因提 出相应 的解决方法 ． 在最后退出时根据使用频率对知识库进 行自 动排序处理 ． 这样在下次登录时就能够将使用频率较高 的排列 在 前面 ， 进行优先调用 ， 由此便大大缩短了故障的查询时间 ． 提高 了工作 效率 。 ３ ． ２ 部件诊断 电气设备故障诊断系统对于部件的诊断 ． 主要是诊断 已经知道故 障位置但却不知道故障原因的电气设备 ． 此种运行方式与分类型专家 图 １故障诊断专家系统 系统的运行模式类似度较高 ． 用户通过将想要诊断的部件输 出点号输 与传 统的专家 系统相 比 ． 此种 系统在 实际 运行过 程 中具 有较 强 入到故障诊断系统当 中，系统就会 针对输 出点的条件进行各种提 问． 的实 时性 ． 而且通 过对 人机 交互 进行 改进 和创新 ． 能够 在很 大程度 然后操作人员对系统上面的 Ｙ Ｅ Ｓ键和 Ｎ Ｏ键进行操作 ． 对于提问或者 上 减少 人机对 话 。 对于 实时 数据 信息采 集进 行 自动应 答 ． 从 而大大 回答正确的 问题 ． 操 作人员可 以按下 Ｙ Ｅ Ｓ 键． 对 于提 问或者火大错误 提高 了故障 诊断效 率 ． 有效 缩短 了离 线诊 断时 间 ． 并 为 系统在 线诊 的问题 ． 操 作人员 可以按下 Ｎ Ｏ键 ． 然后 当人机对话促 使一些 条件能 断提供 了有 利条 件 ．大大 提高 了 电气设备 故 障诊 断系统 的工 作效 够满足故障要求 时 ． 系统就会 自动停止询 问 ． 同时将在此过程 中形成 率。 的推理表示 出来 ． 并得 出最后 的结论 ． 以为电气 设备故 障诊 断提供依 ２ ． 电气设备故障诊断系统的组成 据． 如果知识库中已有的知识规 划不能够对 电气 设备的故障现象进行
浅析电气设备故障诊断系统的分析与设计
蕊 ２ ０ １ ４ Ｎ Ｏ ． ０ １ （ Ｔ ）
工业技术
浅析 电气设备故障诊 断系统的分析与设计
马 长
（中国石油天然气股份 有限公 司大庆炼化分公司 ，黑龙 江 大庆 １ ６ ３ ４ １ １ ）
摘 要 ：３今 － 电 气设备 的应 用非 常频 繁 ，设备 故 障影 响 着 生产 的质 量 与效 率 。本 文则 通过 对 电 气设备 故 障诊 断 系统 的相 ＂ 关探 讨 与分 析 ，研 究 了诊 断 系统 的设 计 方 法与特 点 ，基 于此 ，介 绍 了 系统诊 断 电气设备 故 障的几 点方 法 。 关 键词 ：电气设 备 ；设备 故 障 ；故 障诊 断 系统 中图分 类号 ：Ｔ Ｍ５ ０ ７ 文 献标 识码 ：Ａ 自改 革 开 放 以来 ，我 国许 多 企 业 的 生 产 力 得 到 了解 放 ，生 产 效 益 实 现 了 巨 大 的 飞跃 。而 在 生 产力 得 到提 高 的过 程 中 ， 电气 设 备 起 到 了非 常 重 要 的 作用 。 但 在 电气 设 备 得 到 了广 泛 应 用 的 同时 ， 却存 在着 较 为 明显 的 问题 ，那 就 是 设 备 的 故 障往 往 十分 常见 ，影 响 了生 产 的进 行 。 为 了在 最 大 程 度 上 消 除 电气 设 备 故 障 所 带来 的影 响 ，可 以 通 过设 计 电气 设 备 故 障 诊 断 系统 ，来 达 到 在第 一 时 间诊 断系统故障并排除故障的 目的。 电气 设 备 故 障 诊 断 系 统 的基 本 结构 组成 针对于电气设备 的设备故障诊断系 统 ，主要是进行故障部位的查找以及故 障 原 因 的 分 析 ，在 尽 量 短 的 时 间 之 内 找 出解决故障的有效 方法 。在本文所研 究 的故 障诊 断 系统 中 ， 是根 据数 据库 原理 ， 将 设备 的故 障表 现输 入计 算 机分 析 系统 ， 依 靠 计 算 机 的数 据 分 析 ，来 达 到 诊 断 故 障 的 目的。 通 常一 个 完 善 的 电气 设 备 故 障诊断系统 ， 包括了人机接口、 数据库 、 推 理机 、知识获 取设 备等 多个 部分 。 （ 断 系统 之 间进 行 信 息 交 流 的 重 要 通 道 ，可 以保 证 信 息 收集 的实 时 性 以及 准 确 性 。通 过 人 机 接 口 ，可 以 将 收 集 到 的信 息通 过 分 析 判 断其 准 确 性 之 后 显 示 出 来 ，具 有 非 常 高的可信度。 （ 二） 数 据库 数 据库 是 系 统 进 行 故 障 诊 断 的核 心 依 据 ，能 够 为 故 障 的 查 找 与 分析 提 供 准 确 的 数 据 支 持 。通 常 ，数 据 库包 括 了静 态数据库以及动态数据库两种 ，以获取 数 据 的 途径 不 同来 进 行 划 分 。 静 态数 据 库 是通 过产 生式 的规 则 来 获 取 数 据 ，而 动态数据库则是在系统运行过程中进行 数据的存储处理 ，两类数据库的数据获 取途径不同，但都可 以用于对故障分 析 的 支持 。 （ 三） 推 理机 数 据 库 在 系 统进 行 故 障 诊 断 的 过 程 中所 起 到 的 作 用 是对 故 障分 析 的支 持 ， 而 推 理 机 在 故 障 诊 断 中 的作 用 则 是 具 体
基于人工智能的电气设备故障预测与诊断系统设计
基于人工智能的电气设备故障预测与诊断系统设计电气设备在现代工业中扮演着重要的角色，其正常运行对于生产效率和设备寿命至关重要。
然而，电气设备的故障不可避免，可能会导致生产中断和设备的损坏。
因此，开发一种基于人工智能的电气设备故障预测与诊断系统是非常必要的。
基于人工智能的电气设备故障预测与诊断系统是一种利用机器学习和模式识别技术来分析电气设备数据，以预测可能的故障并提供准确的诊断。
其设计目标是提高设备的可靠性、降低维护成本，并最大限度地减少生产中断。
首先，该系统需要采集并处理电气设备的运行数据。
这些数据可以包括温度、电流、电压等参数的实时监测数据，以及设备的历史运行数据。
采集到的数据将被传输到故障预测与诊断系统的中央服务器进行进一步处理和分析。
其次，机器学习算法在该系统中起着关键作用。
通过使用适当的算法，系统可以学习并识别不同类型的设备故障模式。
常用的机器学习算法包括决策树、支持向量机和神经网络等。
这些算法将根据历史故障数据和设备运行参数来建立模型，从而预测设备未来可能出现的故障。
此外，该系统还需要实现数据的实时监测和报警功能。
当系统检测到潜在的故障或异常情况时，会及时向维护人员发送警报信息，以便采取及时的措施。
这样可以减少故障对设备的影响，并及时维修或更换受影响的部件。
除了故障预测，该系统还具备故障诊断的能力。
当发生故障时，系统可以通过分析设备的运行数据来快速诊断出具体的故障原因。
这将大大缩短故障排除的时间，并减少人为错误导致的损失。
为了确保系统的准确性和稳定性，需要对算法和模型进行不断地优化和更新。
这可以通过定期更新数据集和进行反馈学习来实现。
同时，还可以通过与其他智能设备和传感器的互联互通，进一步提高故障预测与诊断系统的性能和可靠性。
综上所述，基于人工智能的电气设备故障预测与诊断系统的设计是非常重要的。
通过该系统的应用，可以及时预测和诊断设备可能出现的故障，提高设备的可靠性和性能，并减少生产中断的发生。
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电气设备故障诊断系统的分析及其设计
李满平
(摘要)电牵引采煤机的工作环境恶劣,而且采煤机自身结构和组成也比较复杂,增加采煤机运行时发生故障的几率。
采煤机发生故障容易出现停机,影响煤矿企业的正常生产。
因此,完善采煤机发生故障的诊断系统对提高煤矿企业生产效率具有重要意义。
文章首先对电牵引采煤机故障诊断系统进行简要分析,然后简单介绍故障诊断系统中的关键技术。
(关键词)电牵引采煤机;故障诊断;系统设计
0.引言
在科学技术不断进步和社会对煤炭需求量的增加,大功率和大釆高的电气设备被应用也煤矿行业,极大的推动了煤矿行业的发展。
但是,大量电气设备的应用也存在设备故障问题。
一旦设备发生故障轻则影响生产,重则造成严重的安全事故。
因此,加强对电气设备诊断系统的研究和应用对保证生产安和煤矿企业的正常运行具有重要意义。
虽然,我国许多煤矿企业也逐渐重视故障诊诊断系统应用,但是,从整体来看,我国煤矿行业应用的电气水平设备故障诊断系统技术水平较低,和国外发达国家还有较大的差距。
因此,我国还要加强故障诊断系统的研发力度,提高我国故障诊断系统的水平。
文章就电牵引采煤机的故障诊断系统设计谈谈自己的看法。
1.电牵引采煤机故障诊断系统
1.1实现诊断故障的手段
从电牵引采煤机故障部分分布频率来看,电牵引采煤机故障可分为机械零部件故障、液压系统故障、电气系统故障和润滑系统故障四种。
其中机械零部件故障时诊断难度最大的故障类型。
温度、压力、震动和噪声是电气设备传递故障信息的主要方式。
根据信息传递方式,可采用噪声监视技术、红外线测温技术等一系列技术
来获取故障信号。
并根据故障信号特点的不同,可使用小波分析法、基于贝叶斯决策判据、模糊逻辑、专家系统或者人工智能网络等多种手段来诊断设备存在的故障,达到快速诊断设备故障的目的。
1.2电牵引采煤机故障诊断系统设计方案
根据电牵引采煤机故障类型,故障诊断系统应包括测试子系统和信息处理子系统两个部分。
测试子系统主要发挥实施监控的作用。
它可以实际对电牵引采煤机的电气、机械、液压等多个系统运行时的关键数据进行检测,列如机械设备的温度和震动情况、液压和润滑系统的压力参数。
电气系统的电流和电压等等。
并保证各个系统的正常数据,为今后监控和诊断设备情况提供参考。
信息处理子系统可实现自动化判别,依据判别结果判定设备故障。
同时该子系统还能根据设备故障的特征和状态分析故障发展趋势、评定设备健康程度,并为设备维护人员制定维护计划提供维护作为参考。
列如陕西铜川某矿公司的大功率电牵引采煤机,故障诊断系统可以实现对采煤机运行状态进行实时监控,在监控的同时传感器也在实时采集、存储和传送设备运行状态参数,诊断系统通过该网络实现与远程服务中的连接,实现远程对设备运行状态的分析和预测。
2故障诊断系统设计的关键技术
2.1故障动态演化机理
早期采煤机机械故障多由多因素诱发,及设备故障信号和设备参数系统的映射关系非常复杂。
故障机理是从大量实践研究中发现的设备故障信号和设备参数相互联系的规律表达方式,如果系统参数发生变化,设备信号也会随之变化。
而信号和设备故障之间的内在联系时故障诊断系统的基础,对采煤机而言,故障信号多为不规律的震动和异常噪声,不同故障的机理也有很大不同,再加上设备运行环境对故障信号的干扰,故障信号采集和处理难度更大。
而且当前我国故障诊断系统只能根据采煤机的电压电流和温度等简单参数进行监测,并不能实现定了诊断故障和定位诊断故障。
因此,对我国采煤机故障诊断系统的基础技术。
2.2故障信号特诊提取技术
故障诊断系统以故障信号为诊断基础,但是采煤机的故障信号会受到不稳定的设备转速以及负荷的冲击和摩擦,造成故障信号不能稳定的被故障诊断系统采集系统核心要对采集的信号进行降噪处理才能保证获的信号能够真实的反映设备故障。
当前信号降噪的方法有小波分析、神经网等。
但是这些方法在降噪处理时有许多限制因素。
依据采煤机运行的环境,要快速提取设备故障信号还需从非线性和非平稳的信号特诊两个角度出发。
采煤机故障信号有时域和频域两个特征,时域特征的故障信号采用波形观察方式处理,频域特征的故障信号可以用小波变换方法处理。
2.3基于支持向量机的智能故障诊断技术
在人工智能和神经网络等技术的发展的基础上,智能故障诊断技术也在快速发展,并且成为未来发展的趋势。
由于设备振动信号中包含许多设备运行状态信息,因此基于振动信号采集和处理技术已经成为设备故障诊断的基础。
通过振动信号的普值或能量的诊断判断设备故障位置和性质。
从处理振动信号的普值和能量诊断到设备故障位置和性质、整个过程都与智能识别算法技术有关。
但是采煤机的故障诊断系统缺少足够的样本,采煤机运行环境复杂却也处于不断变化发展中,多传感器之间的信息融合存在较大问题。
支持向量机可以突破样本少、条件不确定的因素的限制,因此可以使用支持向量机方法解决设备故障信号模式分类问题。
3.结语
电牵引采煤机通常在恶劣的环境中保持长时间运行,而且大功率和大釆高的采煤机自身机构和组成也非常复杂,采煤机在运行中容易出现各种问题,造成设备停止工作,给煤矿企业正常生产带来严重的影响。
故障诊断系统的研究和应用可以帮助维护人员快速诊断和解决设备故障,提高采煤机的利用率,为煤矿企业创造更多的经济效益。