几种典型故障的波形特征
典型故障的波形分析(一)
发动机 ；Ｓ １ 一 Ｔ Ｉ Ｒ ８ ＧＥ Ｂ 单点喷射 故障症状 ：油耗过 高 ，有时 一黑烟
案例 １ ：喷油器 电阻过大
车 型 ：１ ９ ９ ３年 日产 公 爵 轿 车
及 其 线路 进 行 测 量 ， 现 ５ 喷 油 器 电 阻 ， 发 缸
从 图４ 以看 出 喷 油器 的喷 油 时 间 大 可
达 ， 气 门位 置 传 感 器 进 行 检 查 ， 果 正 节 结
常 。 用 故 障诊 断仪 读 取 故 障 码 显 示 系 统 再
正 常 ，读 取 数 据 流 观 察 与 怠速 相 关 的数 据 ， 没有 发 现 问题 。 来 问题 出在 其他 也 看 方面 ， 根据 以往 的经 验 ， 有 征 兆 的 突 然 没 熄火 ， 一般 是 点火 系统 有 问题 。 用示 波 器 检 查 次 级 点 火 ，波形 显 示 点 火 系统 正 常 ， 如 图 ６ 示 ， 在 发 动 机 突 然 熄 火 时 点 火 所 但 波形 同 时 消 失 ， 说 明发 动 机 熄 火 和 点 火 这 系统 有 关系 。 根 据次 级 波形 来 看点火 系 统本 身 不会
流 过 喷油 器 励磁 线 圈 的 电流 太小 而磁 力 下 降， 导致 喷油 器 针 阀打 开 速 度 变 慢 喷 油 量 减 小 ，由此 导致 发动 机 动 力 不 足 ， 速 无 加 力 的故 障 ，对 供 电 电 路修 理 后故 障排 除 。
仪难 以发 现 的故 障 。 者 在 日常 工 作 中 采 笔
制到主 、 动安全 系统 ， 被 都实现了电子智
能化控制 ， 这对 汽 修 行 业 的诊 断 技 术 和 诊 断手 段 提 出 了更 高 的要 求 。使 用 示 波 器 ， 可 以快速 准 确地 诊 断 出万 用 表和 故 障诊 断
常见故障波形图的关键点识别及分析
常见故障波形图的关键点识别及分析【电源⽹】本⽂以常见事故波形图为例，介绍故障波形图⼏个关键点识别和分析⽅法，从中了解相关故障信息和保护等设备的动作⾏为，以便快速帮助管理部门确定故障性质和制定事故处理⽅案，及时恢复送电。
⽬前，国内的⾼压或超⾼压保护对于多数的故障均可以做到在0.1S以内切除故障，甚⾄可以达到⼏个毫秒，故障过程是⾮常短暂的。
但各种故障被切除后，根据《电⼒⽣产事故调查规程》规定在⼀定时间范围，必须明确故障设备是否能否恢复送电，超时否则算电⽹事故处理。
为此需要了解故障前及故障时的全过程，判断事故性质。
其中最有效、最直接的⽅法是快速读懂故障波形图来了解故障发⽣的全过程。
即了解故障过程中电流、电压幅值和相位，故障性质、故障的持续时间，以及保护、断路器的动作时间等信息。
⼀、故障波形图录取现状电⼒系统的各种故障信息必须通过专⽤故障录波器或保护本⾝动作报告记录。
⽬前现场采⽤的均是微机保护和微机故障录波器，它主要由故障启动、信息数据采集、存储分析及波形输出等部分组成。
不论是保护或是专⽤的故障录波器启动主要是利⽤故障特征明显的电⽓量来启动⼯作，⼀般的启动量有电流、电压突变量启动，电流、电压越限启动，频率变化量启动及开关量启动等。
采集到的信息数据⼀般不作滤波处理，尽可能地保持故障信息真实性和实时性。
信息数据主要有两种类型，⼀种为记录电流、电压瞬时值的交变信号，⼀种为反映正负跃变的开关量信号。
为了便于分析故障，信息数据⼀般包括故障前的⼀部分和故障的全过程，反映电流、电压变化的瞬时值波形及反映电位变化的开关量均采⽤同⼀时标绘制。
输出部分包括简要分析报告、重要故障信息数据及故障全过程波形图、输出波形的幅度及多少可根据需要在显⽰和打印输出时设定。
⼆、关键点识别与分析在现场使⽤的保护⽣产长家较多，型号亦很多，各种型号的保护故障波形图结构不尽相同，标注信息的⽅式也差别很⼤，但归结起来可以分为两⼤部分，第⼀部分是故障分析简报，第⼆部分为故障波形图信息。
十五种常见的设备振动故障及其特征频谱
十五种常见的设备振动故障及其特征频谱2020.2.3∙以下十五种常见的振动故障及其特征频谱: 不平衡、不对中、偏心转子、弯曲轴、机械松动、转子摩擦、共振、皮带和皮带轮、流体动力激振、拍振、偏心转子、电机、齿轮故障、滚动轴承、滑动轴承。
一、不平衡不平衡故障症状特征：∙振动主频率等于转子转速；∙径向振动占优势；∙振动相位稳定；∙振动随转速平方变化；∙振动相位偏移方向与测量方向成正比。
1、力偶不平衡力偶不平衡症状特征：∙同一轴上相位差180°；∙存在1X转速频率而且占优势；∙振动幅值随提高的转速的平方变化；∙可能引起很大的轴向及径向振动幅值；∙动平衡需要在两个修正面内修正。
2、悬臂转子不平衡悬臂转子不平衡症状特征：∙径向和轴向方向存在1X转速频率；∙轴向方向读数同相位，但是径向方向读数可能不稳定；∙悬臂转子经常存在力不平衡和力偶不平衡两者，所以都需要修正。
二、不对中1、角向不对中角向不对中症状特征：∙特征是轴向振动大；∙联轴器两侧振动相位差180°；∙典型地为1X和2X转速大的轴向振动；∙通常不是1X，2X或3X转速频率占优势；∙症状可指示联轴器故障。
2、平行不对中平行不对中症状特征：∙大的径向方向相位差180°的振动严重不对中时，产生高次谐波频率；∙2X转速幅值往往大于1X转速幅值，类似于角向不对中的症状；∙联轴器的设计可能影响振动频谱形状和幅值。
3、装斜的滚动轴承装斜的滚动轴承症状特征：∙振动症状类似于角向不对中；∙试图重新对中联轴器或动平衡转子不能解决问题；∙产生相位偏移约180°的侧面；∙对侧面或顶部对底部的扭动运动。
三、偏心转子偏心转子症状特征：∙在转子中心连线方向上最大的1X转速频率振动；∙相对相位差为0°或180°；∙试图动平衡将使一个方向的振动幅值减小，但是另一个方向振动可能增大。
四、弯曲轴弯曲轴症状特征∙弯曲的轴产生大的轴向振动；∙如果弯曲接近轴的跨度中心，则1X转速频率占优势；∙如果弯曲接近轴的跨度两端，则2X转速频率占优势；∙轴向方向的相位差趋向180°。
总结常见故障波形及产生原因
总结常见故障波形及产生原因故障波形是指在一些电气设备发生故障时，通过对电气信号进行分析，发现出现的不正常的波形现象。
常见的故障波形有多种，例如电流突变、定子转子不对称、缺相、欠压等。
本文将介绍常见的故障波形及其产生原因。
1. 电流突变电流突变是指在电气设备的电路中，电流出现了非正常的突变现象。
电流突变的产生原因通常包括短路、断路、局部击穿等故障。
短路故障是电流突变最常见的产生原因之一。
短路发生时，电路中的电流会迅速增大，导致电流突变的现象。
例如在一个直流串联电路中，一个电阻突然变成了短路，电路中的电流就会突然增大。
断路也会导致电流突变。
在电路中出现断路故障时，电阻变为无穷大，电流变为零。
但是在发生断路故障的瞬间，电路中的电流可能短暂地突然变大，从而产生电流突变的现象。
2. 定子转子不对称定子转子不对称是指在电机运转时，定子和转子之间存在不对称现象。
这种不对称有可能是因为设备制造过程中的误差，也可能是因为设备运行中的损耗和损坏所导致。
定子转子不对称会导致电机转速不均匀，振动增大，噪音增大等问题。
通过对定子转子不对称的电气信号进行分析，可以确定定子转子失衡的位置和程度，为设备运行和维护提供依据和参考。
在电机运转中，定子转子不对称最主要的原因是制造误差。
在电机制造过程中，定子和转子之间可能出现一些误差，例如轴承安装时的误差、转子轴线和电机轴线不一致等。
这些误差会导致定子和转子之间的不对称现象。
另外，电机长期使用中，也会出现定子转子不对称的问题。
例如轴承磨损、转子失重等问题，都会导致定子转子不对称的现象。
3. 缺相缺相是指电机运行中，电网某一相出现故障导致电压降低或消失的现象。
当电机中发生缺相时，电机的转速会变慢，电机输出功率下降，电机发出噪音等现象。
产生缺相的原因通常包括电网故障、电机绕组短路、电机电容故障等。
例如在电机运行过程中，电机绕组的某一相短路，就会导致缺相现象的产生。
缺相故障需要及时发现和修复，否则会导致电机过热、电机烧毁等严重问题。
典型故障的波形分析(二)
MA X A
。
故 障现 象
挡 行 驶 时 出现 频 繁 换 挡 首先试车
发动机在
，
故障诊断
发现 升入 2 挡后
130 0
～
．
1500 2
r m
／ in 时
1
变速
，
箱突然从
挡降到
挡
然
后 再 从 1 挡升 到2 挡 来 回 反
复
，
如 果 高于 这 个 转 速 就 不
。
出现
读取 故 障码 和 数据流
。
没 发 现 问题
在工 作
一
、
机 械三 方 面
段 时 间后 出现 频 繁 的 开 关 现 象
更 换 了 继 电器
，
考
后 故障排 除
。
段 时 间后 才 出 现 故 障 的
，
所 以机 械 部 分 应
案例 6
车型 ：
：
节气 门 位 置 传 感器接 触 不 良
年广州本 田 变 速箱 ：
2
：
19 9 8
发动 机 ：
F 23 A 3
，
所 测波形 如 图 15 所 示
一
从 波 形 中可
一
这 说 明 E C U 输 出 的 点火 正 时 信 号 有 问 题
E C U正
那 么 是 什 么 原 因影 响 了
。
以看 出 火 花 线 上 有 严 重 的 杂 波 直 干 净 的线
，
。
个 正 常 的波 形 火 花线 是
条平
常 工 作 昵 ? 对 E C U 影 响 最大 的 是 分 电 器 中 的霍 尔 传 感 器
号
。
是 霍 尔传 感 器 本 身有 问题?
常见故障频谱分析
2020年4月
目录
1
典型故障识别
二2、
典型频谱分析
三3、
案例介绍
2
一、典型故障识别
1X频以下：轴承保持架、油膜涡动、紊流、低频响应 1X-10X频：
－不平衡，1X －不对中，1X，2X －轴弯曲，1X，2X －松动，1X－10X －叶片通过频率，叶片数X工频 大于10X频：
动相位差为180度。（此类振动是由于地脚螺栓、胎板或水泥浆松动引起，会产生1倍频的振
6
三、松动
3、轴承座松动
二、典型频谱分析
特征：径向1X、2X和3X波峰。
频谱有上显示1X，2X和3X处有振动分量，但通常没有其它谐波，在严重的情况下还会有0.5X 的的波峰。相位也被用来辅助识别这种故障。轴承和基础间有180度的相位差
结构设计不合理 制造和安装误差 材质不均匀 转子的腐蚀、磨损、结垢 零部件的松动及脱落
不同原因引起的转子不平衡故障规律接近，但各有特点，在分析时 需仔细了解设备运行历史
6
二、不对中
1、平行不对中
二、典型频谱分析
特征：径向2X波峰，径向1X低幅波峰（垂直或水平方向上）。
如果不对中轴的中心线平行但不共线，这样的不对中称为平行不对中（或相离不对中）。平 行不对中在各个轴的联结端产生剪切应力和弯曲变形。联轴器两端的轴承，会在径向（垂直 和水平方向上）上产生高强度的1X和2X振动。在多数情况下，2X处的幅度要高于1X。对于单 纯的平行不对中，轴向上1X和2X处的振幅都很小。沿联轴器检测到的振动在轴向和径向上异 相，并且轴向上的相位差为180度。
6
二、典型频谱分析 四、共振、轴弯曲、偏翘轴承
1、共振
特征：频谱中通常只在一个方向有“峰丘”出现。
输电线路典型故障录波图的分析
输电线路典型故障录波图的分析摘要：输电线路长期运行于野外自然环境，面临着雷击、鸟害、绝缘子污闪、外力破坏、山火及冰灾等考验。
输电线路故障后能否及时找到故障点及故障原因能有效避免故障的升级及再次发生。
本文通过对几种输电线路常见的典型故障的录波图进行研究，对故障期间整个过程的电压、电流的变化进行分析，找出一定规律总结，为下步及时查找输电线路故障点及原因提供重要参考。
关键词：输电线路；典型录播；分析；1 雷击故障录波分析输电线路故障中雷击是较常见的典型故障，110 kV以上输电线路雷击在故障类型中占到50%以上，雷击故障的重合闸成功率较高在70~80%左右。
一般雷击故障分为绕击和反击，绕击雷击故障大多为单相故障，反击为单相、两相和三相故障也较为常见。
雷电绕击时，雷绕过架空避雷线击于导线，雷电具有较高电压往往超过线路绝缘水平，单相绝缘子串闪络，造成线路跳闸，造成单相接地故障。
单相绝缘子串闪络前期伴随着较大幅值的雷电流，过后幅值快速下降，故障单相的电压出现变化，之后稳定的雷电流在波形图上呈现较为稳定和整齐的正炫波。
单相雷击后线路保护切除故障，重合闸动作后，大幅值雷电流消失，故线路一般可重合成功。
图1为某220 kV线路一起故障波形图。
图中可知I B相电流增大，U B相电压降低，出现了3I0零序电流及3U0零序电压，I B电流增大与U B电压降低为同一相别，3I0零序电流相位与I B相电流同向，3U0零序电压与U B相电压反向。
由此基本可以断定为单相接地故障。
分析录波后安排线路运维人员现场核实故障，结论为该线路N54塔B相绝缘子雷击闪络痕迹，与故障测距相符确定为故障点。
图1 单相雷击接地故障典型波形图反击故障一般雷击于杆塔顶部和架空避雷线，雷电流经杆塔引线接入大地，幅值较大的雷电流在杆塔上产生较高电压，导线与塔身电位差大于线路绝缘水平即可发生跳闸，故障有可能单相、两相或三相，与单相闪络相似，波形图前期电压波动，后期正炫波整齐稳定。
故障录波识图基础及典型故障分析课件
变压器故障录波可以监测其运行状态，为设备检修提供依据，保障电力系统的稳 定运行。
详细描述
变压器故障录波可以记录其运行过程中的电压、电流、温度等参数的变化情况， 通过分析这些数据，可以判断出变压器的健康状态，为设备检修提供依据。
案例三：电机故障录波在工业生产中的应用
总结词
电机故障录波能够监测电机的运行状态，为工业生产中的设 备维护提供依据，保障生产线的稳定运行。
设备故障诊断与预防
设备故障检测
通过分析故障录波数据，可以检 测出电力设备是否存在故障。
设备故障类型识别
故障录波数据可以帮助识别电力 设备的故障类型。
设备维护策略制定
基于故障录波数据，可以制定更 有效的设备维护策略，预防设备
故障。
电力系统的运行监控
1 2
电力系统运行状态监测
通过实时监测电力系统的运行状态，及时发现异 常情况。
04
故障录波的应用场景
电力系统稳定性分析
电力系统的暂态稳性
通过故障录波数据，可以分析电力系统在故障情况下的暂态稳定 性，为系统设计提供依据。
电力系统的动态稳定性
故障录波数据可以用于分析电力系统的动态稳定性，预测系统在故 障情况下的行为。
电力系统的频率稳定性
通过故障录波数据，可以分析电力系统在故障情况下的频率稳定性 ，确保系统的频率波动在可接受的范围内。
02
这些记录的波形图可以用于分析 故障类型、原因和影响，为后续 的维护和修复工作提供重要依据 。
故障录波的重要性
故障录波对于电力系统的安全稳定运 行至关重要。
通过分析故障录波，可以及时发现并 解决潜在的故障隐患，避免事故扩大 ，保障电力系统的稳定供电。
故障录波的历史与发展
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变压器低压侧两相短路高压侧波形特征
滞后相电压下降最多 滞后相电流最大 其他两相电流大小相位相同，大小是滞
后相的一半，相位与滞后相相反 无零序电压、零序电流
.
励磁涌流波形特征
含非周期分量，波形偏向一边 波形随时间衰减 波形有明显间断角（二次谐波含量高） 电压无明显变化
.
励 磁 涌 流 引 起 差 动 动 作 波 形
.
线路两相短路故障波形特征
两相电压下降 两故障相电流大增，且大小相同，相位
相反 无零序电压、零序电流 环网系统中，非故障相电流可能略增加
.
变压器低压侧（线路） 三相短路波形特征
三相电压均下降，且幅值基本相同 三相电流均增大，且幅值基本相同 三相电流相位关系与正常运行相同 无零序电流、零序电压
线路单相接地故障 线路两相短路故障 线路（变压器低压侧）三相短路故障 变压器低压侧两相短路故障 线路两相短路接地故障（不常见） 线路三相短路接地故障（不常见） 励磁涌流波形（非故障）
.
线路单相接地故障波形特征
故障相电压下降 出现较大零序电压 故障相电流大增 出现零序电流，大小、相位和故障相相同
.
两相短路波形
.
两相短路波形
.
三相短路波形几种典型Fra bibliotek障的波形特征宁波电业局调度所继保科
.
波形分析几个要点
电压下降、电流增大，故障电流大小及 波形特征。（交流量比例关系应一致）
故障持续时间（可结合相应的保护定值 时限分析）及各开关量动作时刻
保护动作、操作箱动作、重合闸动作等 开关量记录及其配合关系
高频保护应有相应的高频通道录波
.
几种故障类型