宜化集团湖北楚星化工股份有限公司在设备信息化建设、设备安全状态监测所采用的一些重要手段。运用“数字化”监测技术,通过对电机光纤测温技术的应用,探讨了光纤测温在电机运行中的重要性和应用优势。通过实时监测电机的温度,使得公司在信息化和智能化建设方面,有基础数据支持。实现了对电机运行状态的全面监控,保护电机,延长其使用寿命,提高其运行效率。
关键词:电机、光纤测温、运行效率、使用寿命
一、引言
随着工业的快速发展,电机的应用越来越广泛,但其过热问题一直困扰着各行各业。传统的测温方法如热电偶、无线测温等,存在着测量不准确、响应速度慢、无线传感器寿命短等缺点。因此,寻找一种新型的测温方法成为了迫切需要解决的问题。光纤测温技术以其测量准确、响应速度快、抗干扰能力强等优点,逐渐在电机测温领域得到了广泛的应用。
目前的几种测温技术应用探讨:
二、应用目的
旨在探索光纤测温技术在电机中的应用,以提高电机的运行效率和使用寿命。传统的温度监测方法往往存在一定的滞后性和不准确性。通过实时监测电机的温度,及时发现并解决过热问题,保护电机,延长其使用寿命,提高其运行效率。
三、应用方法
我们使用光纤温度传感器,将其分布在电机的关键部位,实时监测电机的温度。当温度超过设定值时,解调仪会发出警报,提示电机过热。同时,我们还将数据采集到数据后台中,通过软件分析数据,实现对电机运行状态的全面监控。我们将从以下几个方面探讨电机光纤测温系统的优势。
1.温度监测系统
光纤测温技术利用光纤作为传感器,通过测量光线在传输过程中的散射和反射情况,从而确定监测点的温度。在电机运行过程中,光纤测温系统可以实时监测关键部位的温度变化,如接线盒、轴承等部位。通过对这些部位的温度数据进行采集和分析,能够及时发现电机的异常发热情况,防止因过热而导致性能下降或损坏。
2.光纤传感网络
光纤传感网络是实现电机温度监测的关键部分。它由一系列光纤传感器组成,能够实现对电机的温度监测。光纤传感网络可以根据电机的结构特点和使用需求进行布置,确保对电机关键部位的温度进行准确监测。此外,光纤传感网络还具有抗电磁干扰、耐腐蚀等优点,能够在恶劣的电机运行环境中稳定工作。
3.信号处理与数据采集
光纤测温系统通过转换器将光学信号转换为电信号,再经过数据处理单元进行处理和分析。系统能够实时采集和存储电机的温度数据,并通过网络传输到上位机或云平台进行集中管理和监控。
4.实时监测与控制
光纤测温系统具有实时监测与控制功能。通过对电机内部关键部位的温度数据进行实时监测,系统能够及时发现异常温度变化,并采取相应的控制措施,如启动冷却系统、降低负荷等,以防止电机过热。此外,系统还能够根据电机的运行状态和负荷情况,实现更智能化的温度管理。
5.温度场分布测量
光纤测温技术不仅可以实现电机内部关键部位的温度监测,还能够对整个电机的温度场分布进行测量。通过对电机不同部位的温度数据进行采集和分析,可以获得电机的整体温度分布情况,进而评估电机的热性能和散热效果。这对于优化电机的设计和提高其可靠性具有重要意义。
6.绝缘材料温度监测
电机的绝缘材料对于保证电机的安全运行至关重要。采用光纤测温技术可以对绝缘材料的温度进行实时监测,进而评估绝缘材料的性能和寿命。当绝缘材料温度过高时,系统会发出警报并采取相应的保护措施,确保电机的安全运行。
7.电机性能评估与预测
通过对电机运行过程中的温度数据进行采集和分析,可以对电机的性能进行评估和预测。温度数据可以反映电机的负荷情况、散热效果以及机械性能等方面的问题。通过对这些问题进行分析和处理,可以预测电机的使用寿命和潜在故障,为维护和管理提供参考。
8.故障诊断与预警
光纤测温系统具有故障诊断与预警功能。通过对电机运行过程中的温度数据进行实时监测和分析,系统能够及时发现异常温度变化,并根据异常情况判断可能存在的故障原因。当故障发生时,系统会自动发出警报并采取相应的保护措施,确保电机的安全运行。
9.电机接线端子温度
电机接线端子光纤测温的优势主要包括:
1)实时监测:光纤测温可以对电机接线端子进行实时监测,及时发现温度异常,预防故障发生。
2)精度高:光纤测温具有极高的测量精度,能够实现非常精确的温度测量,有助于保证电机接线端子的正常运行。
3)抗干扰性强:光纤测温技术不会受到电磁干扰的影响,能够在复杂环境下正常工作,保证测量的准确性。
4)安全性高:光纤测温系统具有很高的安全性和可靠性,能够有效地预防电机接线端子因温度异常而引起的故障,保证电机的安全运行。
5)维护方便:一次安装,终身受益。光纤测温系统结构简单,安装方便,维护成本低,能够有效地降低电机的长期运行成本。
总之,电机接线端子光纤测温具有实时、高精度、抗干扰性强、安全可靠、维护方便等优势,是保证电机安全运行的重要手段。
10.与其他技术的分析对比
与无线测温的对比:
大量应用电机的场景,常见于大型化工厂或者石化行业。无线测温在电机应用领域,会存在以下几点问题。
1)信号传输问题:
接线盒盖住后,无线测温的传感器信号如何外传的问题。电机接线盒是一个相对密封的环境。在这种环境下,我们必须考虑信号的及时传递问题。经实验表明,信号在传输的时候,会面临“丢包”、“信号不稳定”、“数据不准确”等问题。使得无线传输的设备应用率降低。
2)防爆环境
我们常见的加油站,是典型的防爆环境,在加油站,是不允许在加油时使用“手机”或其他带有“无线信号”的设备的,存在隐患。某些化工厂和石化厂,也存在这种“防爆环境”。而防爆环境下(如粉尘)的电机,是不能采用无线信号外传数据的,以避免任何可能导致“事故”的可能。
3)数据更新问题
无线传输的传感器,数据传输的间隔时间不能过短,但有时候故障的发生,就是一瞬间的事,也许故障发生了,数据还没有进行更新。无法准确提供报警信息。
4)寿命
无线温度传感器,内部有电子和感应元件。本身电子元件对温度就比较敏感,如长期将传感器应用于温度较高的环境,是会降低无线传感器的寿命的,这点毋庸置疑。
四、实验过程
时间:2023年5月19日至2023年7月25日,位置:稀酸B系真空泵。运行时长1440h。
2023年5月19日,在真空泵电机接线端子A、B、C三相电机接线端子处,安装荧光光纤测温传感器。5月24日,温度传感器报警,显示C相接线端子温度过高为77.7°,此时A相端子为52.6°,B相端子为48.1°,遂紧急安排人员进行进行现场查看。现场人员用红外枪对C相温度进行了复核,荧光光纤温度传感器报警数值准确。现场人员对电机进行停机,重新对接线端子的螺丝和电缆头进行了处理后,恢复正常。
此时,温度数据的及时传输和准确性就显得极为重要。提高运维管理效率,增加安全监测频率,同时减少了现场人员的工作量。
建议:接线端子的光纤传感器头,如可以更换成铜鼻子垫片形式,安装会更方便。
五、结论
经过实验结果表明,光纤测温技术可以有效地监测电机的温度变化,及时发现并解决过热问题。同时,该技术还具有测量准确、响应速度快、抗干扰能力强等优点。使用光纤测温技术后,电机的运行效率和使用寿命都得到了显著提高。可以实现对电机运行状态的全面监控。未来我们将进一步优化该技术,使其在更多的领域得到应用。助力我司“信息化”建设工作。打造更加安全、长久的“设备状态”监测系统。进一步提升我公司的“安全管理”工作效率和运维效率。深入贯彻集团公司党委及王大真董事长关于“推动技术迭代升级、管理不断优化,在装置智能化、厂前区设计、绿化设计等方面做到尽善尽美,进一步提升项目建设水平”的要求!
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