電機班講座一現(xiàn)行大型電機的檢測狀況及管理方式

電機班講座一現(xiàn)行大型電機的檢測狀況及管理方式第1頁/共56頁全美電機系統(tǒng)消耗了19%的總能源，57%的電力能源；在制造業(yè)，電機消耗了70%以上的電能；在過程工業(yè)，電機消耗的電能占全廠90%以上。每年度成本核算中，附加消耗分布為停產(chǎn)損失93.6%，附加能量消耗3.1%，電機壽命降低1.2%，常規(guī)消耗2.1%。EPRI的報告第2頁/共56頁WhenAPlantHadAnUnplannedShutDown第3頁/共56頁會發(fā)生什么…領(lǐng)導不斷接到各種報告生產(chǎn)經(jīng)理開始大叫!生產(chǎn)人員無休止的加班，疲憊不堪維修人員束手無策財務總監(jiān)….你的客戶?第4頁/共56頁各行業(yè)平均停產(chǎn)損失行業(yè)平均每小時損失木材加工$7,000食品工業(yè)$30,000石化$87,000冶金$100,000汽車$200,000包括產(chǎn)量損失與人工費用第5頁/共56頁怎樣處理您的電機問題?別理它!YESNOYES你可真笨!NO你得負責處理嗎?NO置之不理有人知道嗎?你麻煩了!YESYESNO掩藏??！能捂住別人的眼睛嗎?NO沒問題!Yes電機在工作嗎?是你弄壞的嗎?第6頁/共56頁根據(jù)EPRI的報告：電機故障的53%源于機械原因，如軸承故障、不平衡、松動等；

47%源于電氣原因；這其中，10%源于轉(zhuǎn)子，如鑄件缺陷導致的不平衡氣隙、斷條等；

37%源于定子繞組。電機故障源于何處？第7頁/共56頁引起故障的外在因素第8頁/共56頁

電壓表安培表功率表數(shù)據(jù)采集器電源質(zhì)量分析儀動態(tài)效率儀動態(tài)電信號分析（ESA）動態(tài)電氣測試DET

紅外分析振動分析超聲診斷動態(tài)機械測試DMT

歐姆表/毫歐表絕緣電阻計（DA/PI）高壓絕緣測試儀

LCR測試儀浪涌測試儀靜態(tài)電路分析（MCA）靜態(tài)電氣測試SET電機監(jiān)測與管理系統(tǒng)的建立第9頁/共56頁電源供電品質(zhì)諧波(電壓、電流)過/欠電壓電壓不平衡功率因數(shù)過載測試方法ESA電壓、電流計第10頁/共56頁變壓器變壓器故障絕緣不良繞組短路接頭松動電器振動測試方法ESAMCA紅外分析絕緣診斷超聲診斷第11頁/共56頁控制與配電MCC/配電柜故障接頭松動接觸不良線圈故障補償電容失效測試方法ESAMCA紅外超聲電壓/電流計歐姆表目視第12頁/共56頁電纜電纜故障熱保護污染短路接地斷路物理損傷測試方法MCAESA紅外絕緣測試第13頁/共56頁配電系統(tǒng)故障分布導體負荷能力不足(10%)供電電壓不平衡(7%)電壓偏差(2%)電壓不匹配(6%)功率因數(shù)不合格(39%)接頭問題(36%)第14頁/共56頁電機機械故障軸承軸/軸承座振動測試方法ESA振動紅外超聲第15頁/共56頁電氣故障繞組短路絕緣不良污染轉(zhuǎn)子故障氣隙測試方法MCAESA振動絕緣測試耐壓、沖擊試驗歐姆表電流/電壓表超聲紅外電機第16頁/共56頁耦合(對輪或皮帶)故障不對中/不對正帶/鍵磨損張力不當皮帶輪磨損測試方法ESA振動紅外第17頁/共56頁負載(風機,泵,壓縮機,齒輪箱,等)負載故障部件疲勞(例如:密封)部件失效(齒輪,葉片等)軸承失效測試方法ESA振動紅外超聲第18頁/共56頁以下為電機狀態(tài)監(jiān)測的時間間隔，以月為單位：預知維修與監(jiān)測進程第19頁/共56頁設(shè)備檢修體制的演變

History事后維修----發(fā)生故障后進行Reactive(Break-Down)Maintenance預防維修----以一定的時間為間隔，定期維修(TBM)PreventiveMaintenance(PM)預測維修----以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(CM)為基礎(chǔ)PredictiveMaintenance(PdM)主動維修----以故障根源分析為基礎(chǔ)，基于可靠性的維護(RCM)ProactiveMaintenance(PAM)第20頁/共56頁事后維修RM/BMReactive(Break-Down)Maintenance“任其損壞”優(yōu)點：不必投資在狀態(tài)監(jiān)測上不會出現(xiàn)過度維修適用于少數(shù)非重點設(shè)備缺點：無法預測事故停機產(chǎn)生設(shè)備二次損壞及災難性后果生產(chǎn)損失高額維修費用管理失控急診室第21頁/共56頁預防維修PM/TDMPreventiveMaintenance“定期體檢”優(yōu)點：維修以可控制的方式在方便的時間進行減少意外事故，有效避免災難性事故可更好的控制備件，節(jié)約資金缺點：狀態(tài)良好的設(shè)備也被頻繁檢修（維修過盛）維修導致的損傷可能大于維修的益處仍存在計劃外故障停機沒有針對不同設(shè)備進行優(yōu)化與壽命分析體檢室第22頁/共56頁預測維修PdMPredictiveMaintenance“沒有故障就不修”優(yōu)點：減少意外停機僅在需要時購買和使用所需備件只需在適當時候進行維修缺點：監(jiān)測儀器、系統(tǒng)、服務、人員花費不能延長設(shè)備壽命監(jiān)測室第23頁/共56頁主動維修PAMProactiveMaintenance“查明根源，精確維修，一切基于可靠性”優(yōu)點：設(shè)備壽命延長設(shè)備可靠性增加更少的故障及二次損壞停機時間減少總維護費用降低缺點：監(jiān)測儀器、系統(tǒng)、服務、人員花費要求特殊技能需要更多時間進行分析全體員工改變觀念第24頁/共56頁為什么要狀態(tài)監(jiān)測？Whyconditionmonitoring?一個新的資產(chǎn)管理的平臺!?提高生產(chǎn)能力

Increasedproductionpace

?運行在收支平衡之上

Ongoing“costshavings”?生產(chǎn)中斷不可容忍

Productiondisruptionsareeconomicallyintolerable?世界級的生產(chǎn)運營需要可靠性維護

WorldClassPerformancerequiresreliableproduction第25頁/共56頁管理者策略

ManagementStrategies

Utilizingexistingmachinery合理利用現(xiàn)有設(shè)備(Newmachinesorexisting?購置新設(shè)備還是利用現(xiàn)有設(shè)備)IncreaseSpeed增加生產(chǎn)速度ImproveQuality提高質(zhì)量IncreaseAvailability

增加有效生產(chǎn)時間Lowerthecosts降低成本(Energy,rawmaterial,personellcosts,etc.)第26頁/共56頁當前狀況

Today’sSituation維修部門從單純的維修，逐漸轉(zhuǎn)變成為確保企業(yè)生產(chǎn)能力的高級職能單元維修費用占企業(yè)生產(chǎn)總成本的4%到14%維修費用所占比例大于企業(yè)利潤率故障停機異常昂貴，遠遠超過維修費用第27頁/共56頁冰山一角——潛在的危機Thehiddenpossibility維修維護產(chǎn)品質(zhì)量損失能源消耗基本投資產(chǎn)品損失產(chǎn)能損失市場損失加大投資工作環(huán)境第28頁/共56頁杜邦模式TheDuPontmodelProfit利潤Contributionmargin

毛利Revenue總產(chǎn)值Directcosts直接成本Commoncosts常規(guī)消耗Totalassets總投資Currentassets流動資金Fixedassets固定資產(chǎn)Rateofreturn投資回報率+––÷%第29頁/共56頁狀態(tài)監(jiān)測的成效ImpactofConditionBasedMaintenance利潤毛利總產(chǎn)值直接成本?能耗?實驗費用?安全成本?工作環(huán)境改善?環(huán)保要求常規(guī)消耗?維修與維護?人員工資?實驗?等等總投資流動資金固定資產(chǎn)投資回報率+––÷%總預期產(chǎn)值PotentialrevenueOPE生產(chǎn)損失?時間損失?質(zhì)量損失?速度損失–第30頁/共56頁優(yōu)化運營Optimizingperformance.[Measure-compare-improve]0.003WorldClassPerformance.現(xiàn)代管理戰(zhàn)略[Modernmanagementstrategy]第31頁/共56頁OPE.總運營有效率[OverallPerformanceEffectiveness]Max.Prod.速度損失質(zhì)量損失不可得時間OPE生產(chǎn)時間第32頁/共56頁有效生產(chǎn)速度WorldClassPerformance>85%.生產(chǎn)損失Lossofcontribution.[OverallPerformanceEffectiveness]100h90hA=0.9(時間因子)90ton/h81ton/hP=0.9(速度因子)81ton73tonQ=0.9(品質(zhì)因子)OPE=0.9x0.9x0.9=0.73x100%=73%有效生產(chǎn)時間有效產(chǎn)品質(zhì)量第33頁/共56頁如何實現(xiàn)WCP

什么最重要？Whatismostimportant?做正確的事Todothecorrectthing把事做正確Todothingscorrect第34頁/共56頁RCM戰(zhàn)略StrategyforRCM清潔與潤滑Cleaningandlubrication設(shè)備改造Designout2) 提高運行壽命Increaselifetime狀態(tài)監(jiān)測—日常維護保養(yǎng)

CM-normaloperation狀態(tài)監(jiān)測—有計劃的停機

CM-plannedstop5)

定期維修

Timebased6) 備用策略Redundance7) 事后維修Corrective第35頁/共56頁泵(101)電機(83)風機(26)53+/-1594+/-24113+/-60Variationwithconfidencelevelof95%.預警時間Prewarningtime.Machines(no.ofincidents)Days第36頁/共56頁1）阻抗不平衡導致的電機效率的降低%阻抗不平衡%效率降低電機運行的可靠性分析第37頁/共56頁%阻抗不平衡功率因數(shù)降低2）阻抗不平衡導致功率因數(shù)的降低第38頁/共56頁%阻抗不平衡%電機損耗增加3）阻抗不平衡導致電機損耗第39頁/共56頁%溫升%阻抗不平衡4）阻抗不平衡導致溫度上升第40頁/共56頁5）附加的溫升導致電機壽命的降低%溫度升高%電機壽命降低第41頁/共56頁電機監(jiān)測與管理系統(tǒng)EMCAT第42頁/共56頁數(shù)據(jù)庫管理的建立——

趨勢管理

第43頁/共56頁數(shù)據(jù)庫管理的建立——EMCAT專家診斷直流電機診斷頁面第44頁/共56頁交流電機診斷頁面數(shù)據(jù)庫管理的建立——EMCAT專家診斷第45頁/共56頁轉(zhuǎn)子診斷頁面數(shù)據(jù)庫管理的建立——EMCAT專家診斷第46頁/共56頁質(zhì)量控制（QC）第47頁/共56頁質(zhì)量控制（QC）第48頁/共56頁維修策略的優(yōu)化RMPMPdMPAMPdMPMRMPdMPMRMRM—事后維修PM—預防維修PdM—預測維修PAM—預知(主動)維修對目標無法貫徹將導致維修的倒退減少維修維修的優(yōu)化第49頁/共56頁目標—正確的事80%20%清潔與潤滑Cleaningandlubrication設(shè)備改造Designout2) 提高運行壽命Increaselifetime狀態(tài)監(jiān)測—日常維護保養(yǎng)

CM-normaloperation狀態(tài)監(jiān)測—