Condition Monitoring and Fault Diagnosis System of Rotating Machinery

회전기기의 상태감시 및 결함탐지 시스템

Electrical power distribution is consists of high voltage, low voltage and motor control center(MCC). Motor control centers involves turning the motor on and off, it is configured electronic over current relay to detect a motor overcurrent flows. Existing electronic over current relay detects electrical fault such as overcurrent, undercurrent, phase sequence, negative sequence current, current unbalance and earth fault. However, it is difficult to detect mechanical fault such as locked rotor, motor stator and rotor and bearing fault. In this paper, we propose a condition monitoring and fault diagnosis system for electrical and mechanical fault detection of rotating machinery. The proposed system is designed with signal input and control part, system interface part and data acquisition board for condition monitoring and fault diagnosis, it was possible to detect electrical fault and mechanical fault through measurement and control of insulation resistance, locked rotor, MC counter and bearing temperature.

수배전분야는 고압 수배전반, 저압 수배전반, 모터 컨트롤 센터(motor control center; MCC)로 구성되며, MCC는 모터의 운전 및 정지를 할 수 있고, 이상상황 발생 시 비상정지 및 이상 상황에 대한 통보를 할 수 있도록 전자식 모터보호계전기(electronic over current relay; EOCR)가 사용되고 있다. 기존 EOCR은 과전류, 부족전류, 결상, 역상, 전류 불평형, 지락과 같은 전기적 결함 탐지는 가능하지만, 구속보호, 모터 고정자 및 회전자, 베어링 결함과 같은 기계적 결함은 탐지가 어렵다. 본 논문에서는 모터의 전기적, 기계적 결함을 탐지하기 위해 기존 EOCR의 전기적 결함 탐지에 기계적 결함 탐지를 결합하여 회전기기 보호장치를 위한 전기적인 결함과 기계적인 결함을 통합적으로 탐지할 수 있는 시스템을 제안한다. 회전기기 결함탐지를 위한 신호입력부 및 제어부, 시스템 인터페이스, 데이터 획득장치를 설계하였으며, 절연저항 측정, 모터 구속 측정 및 제어, MC 카운터 및 베어링 온도 측정 및 제어를 통해 전기적 결함과 기계적 결함 탐지가 가능하였다.