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局部放电检测仪在大型电机中的应用

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局部放电检测仪在大型电机中的应用

发布日期:2018-01-06 00:00 来源: 点击:

1.1局放检测" href="" target="_self">局放检测国外发展情况

    自50年代以来,国外环绕这项技能现已展开了很多的研讨作业,使该项技能有了很大的开展。据报导,国外已有上万台电机选用下场放在线监测技能,取得了很好的作用。其技能现已从窄带体系逐步过渡到宽带体系及至超宽带体系。

    国外已成功地将多种技能运用于电机的部分检测中,这些办法首要有以下几种:

    (1)中性点耦合监测办法

    因为电机内任何部位的电弧放电都会在中性点接地线内发生相应的射频电流,因而部分放电的监测点能够挑选在中性点接地线上。50年代美国西屋公司研发出了用于发电机部分放电的在线监测体系。作业原理是由定子绕组的中性点引出放电信号,经过一带通滤波器送入示波器,在示波器荧光屏上显示出信号的时域波形。实践运用中噪声信号和放电信号要由有经历的操作人员来辨认,因而难以推行运用。

    (2)便携式电容耦合监测法

    70年代加拿大OntaioHydro公司研发了一种部分放电在线监测设备。监测放电信号时,将3个电容(每个375pF,25kV)搭接在发电机3相出线上,经过(30kHz至1MHz)引入示波器,并显示出放电信号的时域波形。这种办法在加拿大的一些电厂得到运用,并取得了较好的作用。它的缺陷仍然是依托有经历的操作人员来差异外部搅扰信号和内部放电信号,致使这种监测办法的推行受到了必定的约束。

    (3)射频监测法

    射频监测(RadioFreopuencyMonitoring)法实践上是Johnson提出的办法改进。该法使用高频电流传感器、罗柯夫斯基(Rokowski)线圈RC阻容高通滤波器从发电机定子绕组中性线上拾取高频放电信号,以发现定子线圈内部放电现象。现在已在很多发电机和大型高速交流电动机上选用,取得了较好的作用。1980年西屋公司开发了商用的射频监测仪,其放大器中心频率为1MHz,带宽为5kHz,带有报警电路。

    (4)PDA监测法

    PDA是部分放电剖析仪英文名称(PartialDischargeAnalyzer)的缩写。PAD监测法由加拿大OotaioHydro公司于70年代提出,首要用于在线监测水轮发电机内部的部分放电。它使用绕组内放电信号和外部噪声信号在绕组中传达时具有不同特点来按捺噪声,提取放电信号。PAD实验法在国外水轮发电机的在线监测中已被选用。

    (5)槽耦合器(SSC)监测法

    因为汽轮发电机定子绕组的结构不同于水轮发电机,PDA实验不能满足地运用于汽轮发电机的在线监测。加拿大OntaioHydro公司和IrisPowerEnginrrring公司于1991年将TGA(TurbineGeneratorAnalyzer)用于汽轮发电机部分放电信号的在线监测。这种办法代价较高,要求在定子每槽的槽楔下面埋有一特制器材——定子槽耦合器(StatorSlotCoupler简称SSC),使用SSC勘探每槽的放电脉冲。关于已投入运转的发电机则有必要改造定子绕组方可施行,而这往往是令发电厂难以承受的。

    (6)电阻式测温元件监测法

    使用预先埋置在定子某些槽里的电阻式测温元件(RTD)导线作为放电传感器丈量局放脉冲,对电机一次回路不会带来任何影响。这种局放传感器频率特性很宽(3~30MHZ),便于将局放脉冲与噪声差异开来。但因为选用双传感器比值法比较差异信号和噪声,将无法差异电机内的某些部位的局放信号和噪声。

    1.2国内研讨情况

    国内涵局放在线监测方面的研讨起步较晚,开展也比较缓慢。特别是因为部分放电进程比较杂乱,到现在理论仍很不完善,对该方面的研讨带来了很大的困难。1990年上海市将“射频监测仪”列为科技攻关项目,由上海第二工业大学和其时的上海科学技能大学大学一起中标。1992年5月完成研发,10月份经过判定。工大的射频监测仪现在已运用于国内多台电机上,科大的射频监测仪在上海电厂也有很好的运用实践。两套体系彻底达到了80年代初西屋公司的产品水平。其放大器中心频率为1MHZ,宽带5kHz,设备挑选性好,抗搅扰性强,但因为通带过窄,取得的信息少,灵敏度低且不具有局放综合特征剖析才能。

    清华大学研发DJYC—1型电机局放在线监测体系使用单片机操控采样体系,选用低速采样和高速采样相结合的办法,低速采样成果用来收集放电信号的幅度和相应信息,高速采样成果用来剖析放电波形的细微特征,取得了必定的作用。

    西安交通大学研发的电机局放在线监测体系选用宽带体系,能够测得部分放电的各种特征量,结合现代数字处理技能,在放电类型的自动辨认方面作了必定的测验。

    上海交通大学研发的局放在线监测体系包含了一套窄带体系和一套宽带处理体系,宽带体系选用高速长时间采样,用DSP及计算机对很多数据进行处理,提取信号的特征值存于数据库中,经过对电机的长时间监测来判别电机的绝缘损坏情况。窄带体系用来作比照研讨。

    从技能上来讲,国内研发的设备能够分为窄带体系和宽带体系。关于窄带体系来说,它只对局放后期严重的火花放电比较敏感,而且不能差异机内和机外放电信号以及进行故障分类和定位。关于宽带体系来说,带宽越宽,收集的局放信息越丰厚,但对体系的要求也越高。一方面要求有较高的采样率和数字处理才能,另一方面搅扰的辨别也是要害。

    1.3信号的传达特性及测验体系的影响

    (1)局放信号是高频信号,因为定子线圈带有较大的感抗,是个杂乱的L-C-R网络,信

    号从局放点抵达传感器回发生很大的变形和振动,然后严重影响测验成果。关于一般试品,BG7354-87规则下场部放电的丈量和标定办法,但现在的部分放电标定办法关于大型发电机定子的放电量的标定是不合适的。IEEE电机工程学会的一个作业小组就这一方面的问题正在起草一个导则(P1434),提示我们留意电机定子局放测验方面成果的不同解说。

    (2)除下场放信号在传达中的衰减和振动对测验成果带来严重影响外,不同的测验体系

    局放信号的测验成果也影响很大。依据报导[3],在对一台4kV电机的局放检测中,4台商用的宽带局放测验体系都依据ASTM-D1868的引荐办法进行视在电荷标定,但是他们对同一局放信号的测验成果用PC(皮库)表示为60PC到1000PC,对同一台电机的测验成果相差了17倍。
测验体系对测验成果的影响首要是因为不同测验体系的宽带、输入阻抗、输入传感器及传感器的安装位置形成的。

    根据上述原因,在剖析局放在线测验成果时,还应将测验体系及测验办法放在一起来考虑。不同测验体系的测验成果以及不同电机的测验成果间可比性不大。从这点意义上讲,关于局放测验成果的解说在一段时间内的趋势改变往往更有价值。

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