DB34／T 3080-2018标准规范下载简介
DB34／T 3080-2018 大型泵站机组状态在线监测系统设计规范设置磁通密度测点的大型同步电动机，宜设置一个磁通密度测点，磁通密度传感器粘贴在定子铁心 内壁上。
6.2.9电机局部放电测点
6.2.9.1设置局部放电测点的大型同步电动机，测点设置如下： a）当采用高压端耦合监测法（也称PDA法）时：每台机组至少设置6个测点HJ 298-2019 危险废物鉴别技术规范，每相至少2个测点 测点可布置在电机绕组进线端、定子绕组母线汇流排附*或其他适当位置； b）当采用中性点耦合法时：在电机中性点设置1个测点。 6.2.9.2电机局部放电在线测量概要参见附录E。
7.1.1振动传感器宜采用低频速度型传感器； 7.1.2摆度传感器和键相传感器宜采用电涡流传感器或电容式位移传感器等非接触式位移传感器； 7.1.3轴向位移（或抬机量）传感器应采用非接触式位移传感器，量程应满足机组轴向位移（或抬机 量）限值的要求：
7.1.2摆度传感器和键相传感器宜采用电涡流传感器或电容式位移传感器等非接触式位移传感器； 7.1.3轴向位移（或抬机量）传感器应采用非接触式位移传感器，量程应满足机组轴向位移（或抬机 量）限值的要求； 7.1.4压力脉动传感器应具有良好的响应速度，并能承受被测点可能出现的最高压力或负压。可采用 压电型、压阻型或电容式压力传感器；
限值的安* 7.1.4压力脉动传感器应具有良好的响应速度，并能承受被测点可能出现的最高压力或负压。可采用 压电型、压阻型或电容式压力传感器：
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7.1.7局部放电传感器可采用电容耦合器，应配置在线局放监测仪。装在高压端的电容耦合器宜采用 80pF的环氧云母电容器，耐压试验应符合GB/T24344的要求（耐压、介质损耗、耐电流，还要提出 对机端设备的要求），且在该电压下其本身无局部放电。局放监测仪应有效地自动分离电机局部放电信 号和电机外部噪声信号。 71.8各传威器主要性能指标公风附录 E.
号和电机外部噪声信号。 7. 1. 8 各传感器主要性能指标参见附录 F。
7.2传感器安装布置一般规定
7.2.1传感器的安装和布置应不影响机组的安全可靠运行。 7.2.2用于振动测量的速度传感器和加速度传感器的安装，应刚性连接在被测部件上。可根据传感器 的结构和尺寸设计安装底座，安装底座宜采用焊接方式永久固定在安装部位，对于不宜焊接的部位宜采 用粘贴或螺接方式固定。 7.2.3用于键相、摆度、轴向位移等测量的非接触式传感器的安装，应根据机组被测部位和传感器特 点，设计相应的传感器支架。支架要有足够的刚度，使传感器安装后支架的固有频率远大于被测信号的 最高频率。支架应采用焊接、螺接或粘贴方式固定在安装部位。 7.2.4压力脉动传感器宜靠*被测点安装，测压管应尽可能短并安装检修阀门和配置排气装置。 7.2.5空气间隙传感器宜采用粘贴方式固定在定子内壁。传感器延伸电缆应贴*定子表面固定或从定 子铁心通风孔引出，不应碰及转动部件、不应影响机组通风冷却。 7.2.6局放电容耦合器应布置在绕组进线端、定子绕组母线汇流排附*，按照定时或定向噪声分离技 术的要求安装，其安装方式不得降低定子绕组的耐电压性能。局放监测仪的接地点应可靠接地 7.2.7传感器供电应采用线性电源 关电源直接供电
8.1.1.1数据采集箱的部件应标准化、模块化，支持带电热插拨，易于扩展和替换。 8.1.1.2各数据采集模块应具有通道和模块状态指示灯，应能设定采样周期，以便对信号进行整周期 采样，各数据采集模块之间应相互独立、互不影响，单个模块故障不应影响系统整体运行， 8.1.1.3振动、摆度和压力脉动等稳定性参数宜共用一个数据采集箱，空气间隙、磁通密度和局放量 等电机参数宜共用一个数据采集箱。 8.1.1.4数据采集箱应采用容错设计，具有自诊断和抗干扰功能。 8.1.1.5数据采集箱应能提供监测信号的4mA～20mA模拟量输出和报警继电器输出，报警逻辑和报 警定值应能够通过软件组态设置，数据采集装置应具有串行通信接口和以太网通信接口。
8. 1. 2 数据采集
8.1.2.1系统应能根据相关工况参数判断机组为稳态、暂态过程（包括瞬态）。 8.1.2.2针对机组稳态运行状态，振动、摆度和压力脉动应采用整周期采样方式，每周期不少于128 点，连续采样一般不少于8个周期，空气间隙和磁通密度采用连续采样方式，采样频率应大于6kHz。 3.1.2.3针对暂态过程（包括瞬态）），系统应采用连续采样方式，振动、摆度和压力脉动采样频率应 大于1kHz，空气间隙和磁通密度采样频率应大于6kHz。数据采集相关规约参见附录G。
在线监测系统数据处理参见附录G
8. 1. 4 数据存储
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数据采集箱应具备数据存储和管理功能，应能存储机组稳态、暂态过程（包括瞬态）的原始采样数 据，还应具备数据回放功能。
数据采集箱应具备数据分析的能力，通过现地配置的显示设备，数据采集箱应能以结构图、 格和曲线等形式对状态监测参量、工况参数和过程量参数进行显示和分析。
8.1.6数据采集箱主要技术指标
3.2.1机组对应的数据采集箱及其附属设备宜集中组屏，安装在一标准屏柜内。对于大型机组，每台 机组宜独立配置一块状态监测屏柜 3.2.2屏柜的电磁屏蔽特性应保证本系统能正常工作和不影响泵站其他设备的正常工作。屏柜应有屏 蔽、防尘、通风和防潮设施。
状态监测屏柜内宜配置液晶显示器，应配置一套传感器电源模块，可配置一套交直流逆变电源装置 或UPS电源。
上位机单元应采用标准化、开放式的硬件结构，所选设备应采用成熟的主流产品，并能满足状 监测系统的远景发展要求，
全厂应配置1台状态在线监测数据服务器，其配置应满足在线监测系统的性能要求，具体配置应 不低于： A a) CPU：至强四核，主频2．OGHz及以上； b) 内存容量：8GB及以上，可扩展； c) 硬盘容量；有效存储空间1TB及以上，采用磁盘阵列管理； d) 网络：2个以太网端口，按照泵站组网方式配置； e）接口：至少 2 个串口、2 个 USB 端口：
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f）操作系统：符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统； g） 电源：硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动； 门1 液晶显示器：当数据服务器兼做工程师站时，应配置56cm及以上显示器；当另设工程师站 时，可根据具体需要配置。显示器应具有抗电磁干扰能力，
配有WEB服务器的在线监测系统，其性能要求及配置应不低于： a）CPU：至强四核，主频2．0GHz及以上； b) ）内存容量：8GB及以上，可扩展； 硬盘容量；1TB及以上； d）网络：2个以太网端口，按照泵站组网方式配置； 接口：2个USB端口； 操作系统：符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统； 电源：硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动； 液晶显示器：56cm及以上，应具有抗电磁于扰能力。
9. 4 工程师工作站
配有工程师工作站的在线监测系统，其性能要求及配置应不低于： a）CPU：至强四核，主频2．0GHz及以上； b）内存容量：8GB及以上，可扩展； C 硬盘容量；1TB及以上； d 网络：2个以太网端口，按照泵站组网方式配置； 接口：2个USB端口； f） 操作系统：符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统； g） 电源：硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动 h）液晶显示器：56cm及以上，应具有抗电磁于扰能力。
上位机单元辅助设备一般要求如下： a）系统可根据需要配置相应的网络设备。 b）局域网应符合工业通用的国际标准和规约，数据传输速率不小于100MB/s。 系统选用的网络安全隔离装置和防火墙应符合国家相关规定。 d）系统内所有设备应采用标准时钟，可与计算机监控系统合用时钟同步接收装置
上位机单元辅助设备一般要求如下： a）系统可根据需要配置相应的网络设备。 局域网应符合工业通用的国际标准和规约，数据传输速率不小于100MB/s。 系统选用的网络安全隔离装置和防火墙应符合国家相关规定。 系统内所有设备应采用标准时钟，可与计算机监控系统合用时钟同步接收装置
机组状态在线监测系统典型结构示意图见图A.1.
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附录A （资料性附录） 大型泵站机组状态在线监测系统典型结构示意图
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附录B （资料性附录） 机组振动、摆度报警定值参考表
表B.1机组振动报警定值参考表
表B.2机组摆度报警定值参考表
注1：表B.2中的各项摆度值均为机组盘车时的摆度，运行时的摆度报警定值宜在此基础上适当放宽， 积累的经验数据对此进行修正； 注2：当摆度测点位置不在表B.2所述位置时，其报警定值宜根据测量部位至镜板的实际距离进行折算。
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空气间隙全圆周的分布图及磁极形貌图； 特定点空气间隙对负荷相关趋势图； 空气间隙全圆周磁场强度分布图； 磁场强度差异点趋势图和对负荷相关趋势图： 电动机局部放电趋势图。 d) 评估信息。根据以上数据、图表对机组性能进行评估，内容至少包括测点监测量是否超限、监 测量的变化趋势信息、监测量变化趋势与机组性能变化趋势等的相关性信息、与历史同期比较 信息等。
C. 2. 1报告的生成
当分析量数值达到现场运行报警的规定时，发出声响、灯光显示。
L空气间隙传感器典型安装示意图见图D.1~图D.
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附录D （资料性附录） 电机空气间障传感器典型安装示意图
图D.2空气间隙传感器布置示意图（双层布置）
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图D.3空气间隙传感器安装示意图
空气间障传感器安装礼
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在高压绝缘系统中，在绝缘内部小空 长期受高温、高电压、振动以及油污、潮湿和化学物质的作用，绕组绝缘将会逐渐恶化，并最终导致电 机定子绕组绝缘故障。这个问题的解决一方而有赖于绝缘材料的改进和设计制造工艺水*的提高，另一 方面则有赖于电机绝缘监测技术的应用。通过在线监测电机定子绕组局部放电，可及时评估发机定子绕 组的绝缘状态，提前发现故障早期征兆，避免恶性事故的发生。 电机局部放电在线测量是指在机组运行状态下进行的局部放电测量。实施在线测量的优点在于测量 数据是在电机承受着额定电压、不同负载和不同工况的情况下采集得到的。在线测量时，定子绕组承 受着包括电压应力、热应力、机械应力和化学应力等作用．这些应力在离线（机组停机）状态测试时是 无法模拟的。因此，如果测量方法得当，对电机实施局部放电在线测量，将能及时评估定子绕组的绝缘 状态，有效评价电机是否具有持续可靠运行的能力。
局部放电脉冲为上升时间极快的小电流脉冲，即超窄脉宽的脉冲。在放电原点处，脉冲的上升时间 大约只有1ns～5ns，频率f大约在50MHz～250MHz之间。与局部放电脉冲相比，环境噪声脉 中的频率通常小于20MHz，且幅值一般较大。所以，为获得较高的信噪比，局放信号宜在高频段监测， 监测频带带宽应涵盖50MHz～250MHz频段。 局部放电脉冲特性见图E.1：局放脉冲和噪声脉冲分布见图E.2。
图E.1局部放电脉冲特性
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E.3局部放电传感器的选择
图E.2局放脉冲和噪声脉冲分布
局部放电传感器宜采用80pF的环氧云母电容耦合器，其实际上相当于一个高通滤波器，极易高 频信号通过，特别易于40MHz以上的局放信号通过。为实现噪声信号和局部放电脉冲信号的进一步分 离，每相应至少安装2个电容耦合器，有条件时每相每支路各安装一个电容耦合器。 电容耦合器应能通过50Hz、不低于2倍电机工作电压+1000V的交流耐压试验，且在该电压 下其本身无局部放电。
局部放电一般容易发生在定子绕组的高压端，所以电容耦合器安装位置可选取在电机绕组高压侧出 线端附*，通常在电机汇流环上，以便于检测局放脉冲信号。 建议电容耦合器尽量按照定时噪声分离技术的要求安装（图E.3），这样可以将电机绝缘故障定位 到具体支路；对于部分电机，由于受其结构限制无法按照定时噪声分离技术的要求安装电容耦合器，可 以按照定向噪声分离技术的要求安装（图E.4），其不足之处是无法将电机绝缘故障定位到具体支路。
图E.3定时噪声分离技术
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图E.4定向噪声分离技术
能否有效分离噪声是局部放电在线监测数据是否真实可信的关键。 由于在线测量局放时存在大量的环境噪声，如果噪声信号不能被有效地分离，测量结果势必受到严 重影响。局放在线监测宜采用高频测量以获得较高的信噪比，并采用合适的监测技术和安装方法实现高 锁段噪声的自动分离。IEEE1434主要推荐的适用于旋转电机的局放噪声分离技术有定时噪声分离技术 和定向噪声分离技术。 定时噪声分离技术需要在电机每相至少安装2个电容耦合器。以每相有两个并联绕组支路的电机 为例（图E.3），两个耦合器的一端分别安装在绕组各支路的高压输出端，另一端通过信号电缆连接到 高放监测仪，经过适当配置信号电缆的长度，使得来自电机外部的噪声脉冲信号到达局放监测仪的两 个输入端的时间恰好相等，而来自绕组的局放脉冲信号到这局放监测仪的两个输入端的时间不等。这样， 通过判断来自两个耦合器的脉冲信号到达局放监测仪的时间是否相等，局放监测仪就能够自动地分辨出 来自电机外部的噪声信号和来自定子绕组的局放信号。 受电机汇流环设计和结构的限制，有些机组耦合器安装在每个支路附*的汇流环上或支路上有困 难，这时可以采用定向噪声分离技术。电机每相安装2个耦合器，3相共需要安装6个耦合器，其中 3个安装在电机每相的高压主引出钱附*，另外3个安装在靠*系统的母线上。每相的两个耦合器通 过相同长度的信号电缆连接到局放监测仪的接线终端上。来自电机外部的噪声脉冲信号首先到达局放监 则仪的C1输人端，而来自电机的局放脉冲信号首先到达局放监测仪的C2输人端。通过判断脉冲信号 首先到达C1端或C2端，局放监测仪就能够自动地分辨出来自电机外部的噪声信号和来自定子绕组的 局放信号。
局放数据解译技术是利用局放监测成果判断局部放电严重程度和发生部位的关键，它建立在人工智 能分析和现场运行经验的基础之上。 电机局部放电的严重程度主要通过局放值Q.和局放量NQN两个综合性参数来反映。局放值Q指 局部放电脉冲数量为每秒10个时对应的局放脉冲幅值（见图E.3），单位为mV：局放量NQN指以局
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放脉冲幅值为横坐标、每秒局放脉冲数的对数为纵坐标所绘制成的曲线的积分面积（见图F.4），其单 位为无量纲。 通常可从以下几方面来分析判断局放的严重程度： a）比较同一台电机不同相（或不同支路）的局放值（Qm）和局放量（NQN）； b）比较其他同类型电机的局放值（Qm）和局放量（NQN）； c）分析局放值（Qm）；和局放量（NQN）随时间的长期变化趋势。 通过局部放电脉冲的极性分析，可以初步判断局放故障的类型和发生的部位。在一个交流电波内， 每个空隙内可能发生两次放电：一次正放电和一次负放电。如果正放电明显地大于负放电（正极性优 势），则局放多半发生在绕组绝缘的表面同，产生的根源有绕组松动问题或电压应力涂层恶化问题；如 果负放电明显地大于正放电（负极性优势），则局放多半发生在绕组铜导体的表面，产生的根源有周期 性变负荷或过热问题；如果正放电与负放电相当（无极性优势），则局放多半发生在绝缘内部的空隙中， 产生的根源有热退化问题或浸渍不良问题。 还可以通过局部放电脉冲的相位分析，进一步判断电机局放的类型和发生的部位。在相电压360 的相位之间，定子线棒上的局部放电倾向于集中在45°和225°的相位附近，其中负局放集中在45° 附近，正局放集中在225°附近。而相间局部放电、电晕放电、线棒端部半导体涂层爬电导致的局部放 电则倾向于集中在其他相位。 建立局放统计数据库（无噪）是一项非常有意义的工作。通过积累天量电机的长期的局放测试数据， 衣据电机的类型、绝缘等级、电压等级、运行时间和制造厂家等对局放测试数据进行分类统计，归纳总 结局放数据典型特征与绝缘故障缺陷之间的特定关系，可建立具有实用价值的局放统计数据库。通过与 局放统计数据库中同类型电机的典型局放数据特征比较，有助于分析判断电机绝缘的缺陷和故障，评价 电机的绝缘状态，
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表F.1传感器主要性能指标参考表
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附录G （资料性附录） 泵站机组状态监测参量技术规约
振动、摆度和压力脉动幅值常用其峰一峰值来表征。由于水力等因素的影响，水泵机组的振动、摆 度和压力脉动可能存在低频信号，从而导致不同的峰一峰值计算方法将获得不同的计算结果。 本标准对机组状态在线监测系统的峰一峰值计算方法作如下规定： a）振动、摆度峰一峰值计算方法 振动、摆度峰一峰值计算应采用平均时段法。即对记录的振动、摆度时域波形图进行分区，每 个分区内采样点数据的最大值和最小值之差即为该分区的峰一峰值，所有分区峰一峰值的平均 值即为该时域波形图的峰一峰值。每一分区时段至少应包含1个完整的涡带周期，对于不存在 涡带或涡带周期小于机组旋转4周时间的机组，分区时段时间宜为机组旋转4周的时间。 一振动、摆度的峰一峰值单位应采用um。 b）压力脉动峰一峰值计算方法 压力脉动峰一峰值计算应采用置信度法，即对记录的压力脉动时域波形图采样点数据进行统 计，剔除不可信区域内的数据，剩余数据的最大值和最小值之差即为该时域披形图的压力脉动 峰一峰值。状态在线监测系统的置信度应可设置，置信度推荐采用97%，尽量与模型试验的 置信度一致。 压力脉动峰一峰值单位可采用绝对值△H（单位kPa）或相对值△H/H（单位%）表示
相位角是振动、摆度的重要参量，在对机组进行动平衡和分析某些故障时有重要意义。 相位角的测量需利用键相信号作为参考基准，一般定义相位角Φ为键相信号脉冲和后续振动摆度 的第一个正峰之间的角度。对摆度而言，趋近传感器探头信号为正，远离传感器探头信号为负，在正峰 直位置大轴和探头之间距离最近，相位角的图释定义，如图G.1；对振动而言，远离测量面为正，如（图 .2）箭头所示方向为正。
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由于上述定义的相位角与键相传感器和测振传感器之间的夹角相关，因此在安装测点时要记录各振 动测点的安装位置及其与键相传感器之间的夹角。为了便于数据交流和共享，状态在线监测系统显示的 位角应为加上振动测点安装位置与键相探头之间的夹角9后的角度，即图G.1中的Φ+。 为准确测量相位角，状态在线监测系统能在系统中自动消除由于测量环节造成的相角误差
G.3局放值（Qm）和局放量（NQN）
局放值（Q）和局放量（NQN）是反映局部放电严重程度的两个综合性参数，计算方法如下： a）局放值（Q.）计算方法 局放值（Q.）指局部放电脉冲数量为每秒10个时对应的局放脉冲幅值［图G.3a）」。如每秒 10个时对应多个局放脉冲幅值，局放值（Q.）则取最大的局放脉冲幅值[图G.3b）］。 局放值（Q.）的单位为mV。 b）局放量（NQN）计算方法 在IEEE1434中有详细的定义，局放量（NQN）指以局放脉冲幅值为横坐标、每秒局放脉冲数 的对数为纵坐标所绘制成的曲线的积分面积（图G.4），其单位为无量纲。
图G.3局放值（Qm）的计算方法
TCCFA 03001-2020 碳纤维技术成熟度等级划分及定义G.4状态监测参量单位
状态检测参量及其单位见表G.1。
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图G.4局放量（NQN）的计算方法
表G.1状态检测参量及其单位
HJ 1158-2021 环境标志产品技术要求 再生橡胶及其制品DB34/T30802018