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通过局部放电监测来判断电机的绝缘状况

来源:美端电气 发布时间:2018-12-29 10:10

摘要:发电机由于受绝缘(insulated)材料(Material)等方面的原因,易出现绝缘过热、泄漏增大,局部放电量较大等绝缘缺陷,因此,加拿大等国主要采用对发电机进行局部放电监测来判断绝缘状况,一般在运行电压下发电机局部放电量可达5000~10000pC。并且发电机的电容量..

发电机由于受绝缘材料(合成树脂)等方面的原因,易出现绝缘过热、泄漏增大,局部放电量较大等绝缘缺陷,因此,加拿大等国主要采用对发电机进行局部放电监测来判断绝缘状况,一般在运行电压下发电机局部放电量可达5000~10000pC。无线核相仪使高压数显核相这项危险性较大的而又必不可少的工作安全可靠,指针显示一目了然,重量只有用互感器的1/10—1/20,携带方便。实在是高压电工不可缺少的工具。并且发电机的电容量较大,它的云母绝缘中的放电在停电测量时与加压时间关系较大。
因此,停电测量(cè liáng)应测量各级试验电压下的放电量,如10kV的发电机,试验电压为6kV,则每增加1kV电压后保持1min测量各点电压下的最大放电量,放电量应不超过15000pC。在线测量则是在运行工况下的实际数据(data),这时测得的数据没有电容效应的影响。但如在线测量发现局部(part)放电量较大时,就应停电进行分相测量,判断有缺陷绕组部位。例如A相试验时,
  B、C两相应短路接地(中性点打开),必要时可对单根线棒逐条进行试验。
另外,绕组温度对放电量也有影响,在进行测量数据比较时,应尽量用相近温度条件(tiáo jiàn)的数据。 大型发电机在系统中是相当重要的,由于它是旋转机械,进行在线监测是比较复杂和困难的。目前,在线监测大部分采用局部放电测量、温度(局部过热)测量等。冷却氢气的气态分解分析来判断其绝缘状况,而最有效的还是局部放电测量,在此着重讨论局部放电在线测量。一般来讲,发电机如果由于绕组焊接不良或绝缘不良引起的放电一般在几个月后会导致故障,而线圈端部由于污秽(wū huì)造成的放电及端部电晕放电一般要5~10年才能导致故障,但槽口的绝缘损伤或由水气等造成的表面放电也会很快造成故障。
发电机故障性放电的幅值比正常状态的放电幅值大得多,劣化绕组的放电量为完好绕组正常放电量的30倍以上。因此发电机的绝缘(insulated)在线监测及判断设备是否有故障性放电而需要检修,可由放电量幅值Qm和放电次数(每周期)QN,并根据在一定时间内的放电量增量来确定。在实际监测运行发电机的测量曲线示例见一。
一  发电机在线监测实测曲线示例
 
1——正常运行发电机的测量曲线;2——有故障(fault)机的曲线;3——检修后的测量数据(data)
从中曲线上升陡度可见,有故障的设备局部(part)放电幅值随时间变化,并且绝对值较大,超过一定幅值时需要检修,而经检修后运行正常。核相仪厂家频率传输校验时必须先装好天线后再校验,高压相位检测仪的外壳由聚碳酸酯制成,必须保持清洁各种污秽或湿气必须擦除,每次使用之后,可以用布蘸少许硅油擦试仪器。
发电机测量系统常采用高灵敏度固化传感器及抗干扰抑制单元,能有效地检测绝缘缺陷,同时对测取的信号作局部放电波形分析(Analyse)和检测诊断零序电流,并自动进行故障(fault)的报警并显示记录,其系统结构框如26-6所示。

二  系统(system)结构框
二中,Z1、Z
  2、Z
  3、Z 4为检测阻抗,以拾取中性点及线路TA端的电流信号;终端(Terminal)数据接口(interface)单元可对多路信号进行通道切换控制、波形前置放大、整形及变换处理。核相仪应用于电力线路、变电所的相位校验和相序校验,具有核相、测相序、验电等功能。具备很强的抗干扰性,符合( EMC )标准要求,适应各种电磁场干扰场合。数字信号处理系统则实现对经A/D变换后的数字信号进行智能(intelligence)化分析、判斯,以及故障(fault)信号的存储及输出,是该系统的核心(core)所在;显示报警单元是将数据处理单元输出的故障信号在液晶屏上进行数字或像的显示,同时语音系统也将进行语音报警,以提醒人们的注意(attention)和安排设备(shèbèi)的检修。
通过数字技术处理(processing),能从强噪声背景(background)下提取放电信号,并通过智能化分析软件,给出绝缘状况相关参数,分辨出各相放电电压、脉冲个数及放电能量,自动启动及打印。通过绝缘在线监测,能可靠地发现发电机定子绝缘的早期故障(fault),避免在运行(Windows)中突发故障。
应用智能(intelligence)型发电机局部放电监测来判断其绝缘(insulated)状况是一项很有实用价值的新技术,这项技术在美国、加拿大应用较多,我国近年来逐步(step by step)开始应用。全自动测量系统在应用还需进一步借助高速硬件,从而开发更完善的人工智能(计算机科学的一个分支)专家分析系统,使应用软件使用更方便,功能更齐全。
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