发电机/电机局部放电在线监测
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日期:21-06-10 浏览次数:

总部设在加拿大多伦多的IRIS电力工程公司,专精于高压电机局部放电在线监测技术的研发,提供专业的电机绝缘状况评估服务。

1990年,IRIS公司正式成立并得到安省电力公司、加拿大电力协会、美国电科院的大力支持,北美市场占有率高达90%,全球市场占有率超过80%。                 

IRIS公司创始人之一Dr. Greg Stone是IEEE的资深会员,曾担任IEEE 电介质及电气绝缘学会的会长以及负责制定旋转电机绝缘标准的IEC SC 2J 委员会的主席,高压电气设备诊断系统方面的专家。

IRIS公司是唯一能够同时提供定子所有3部分(定子绕组、槽楔、铁芯)以及转子在线监测产品和检测服务的第三方独立公司,拥有21年电机局放监测经验的公司,第一个ISO 9002认证的在线局放监测仪器的生产企业。

 

PDA-Ⅳ 适用于水轮发电机的便携局放测试

TGA-B 适用于汽轮发电机的便携局放测试

BusTrac:适用于大型高压电动机、汽轮发电机局部放电持续式在线监测

HydroTrac:适用于水轮发电机局部放电持续式在线监测

PDTrac:适用于高压电动机局部放电持续式在线监测

一、  局放监测技术简介

传感器技术

1、EMC-环氧云母耦合器

 

EMC设计采用80mm的纯云母及环氧树脂模铸而成的主绝缘,能阻挡50/60Hz的工频信号,但允许高频信号(>40MHz)通过,根据被监测设备的运行电压设计了4个不同电压等级的电容耦合器:6.9kV、16kV、25kV、28kV。 

EMC-环氧云母耦合器由独立机构进行了一下安全性、可靠性的实验:

A、  电压耐久性试验(IEEE 1043):在30kVrms电压下连续运转1000小时。根据统计方法(IEEE 930-1987)换算,环氧云母耦合器在常压下运转,寿命是60,000年;

B、    直流及冲击试验:150kV直流耐压试验(ANSI C37.20.2标准要求是50kV)

150kV冲击试验(ANSI C37.20.2标准要求是 95kV);

C、   防爆场所:符合ATEX和UL核准要求;

D、   辐射环境:IEEE 323-1983核能电厂设备抗辐射标准;

E、    其他规范:电容值  80pF±4pF

               消散系数  0.10%

               频宽  40MHz-350MHz

               工作温度  -500C-+1300C

               爬电痕迹 ANSI/IEEEC37.20.2

                                                           
 

项  目

 
 

6.9kV

 
 

16kV

 
 

25kV

 
 

28kV

 
 

放电熄火电压@ipC(kV)

 
 

8

 
 

15

 
 

25

 
 

28

 
 

交流耐压(kVrms)

 
 

15

 
 

33

 
 

51

 
 

57

 
 

质  量(kg)

 
 

1.1

 
 

1.6

 
 

2.3

 
 

2.3

 
 

高  度(mm)

 
 

92(3.6″)

 
 

127(5.0″)

 
 

206(8.1″)

 
 

206(8.1″)

 
 

直  径(mm)

 
 

89(3.5″)

 
 

89(3.5″)

 
 

89(3.5″)

 
 

89(3.5″)

 

传感器技术比较:

                   
 

定子槽耦合器

 

(SSC)

 
 

环氧云母耦合器

 

(EMC)

 
 

射频传感器

 

(RFCT)

 
 

电阻温度传感器

 

(RTD)

 
 

陶瓷传感器

 
 

1、离线安装于定子绕组线槽中,同时监测绕组端部和线槽内局放

 

2、频宽:10-1000MHz

 

3、大型氢冷汽轮机

 

4、局放数据库比对

 

5、安全、可靠性高

 
 

1、离线安装于电机高压端、系统端(双端安装)

 

2、频宽:40-350MHz,覆盖高频局放信号

 

3、高压电机及发电机

 

4、局放数据库比对

 

5、5万多案例,无事故报告

 
 

1、无需?;?,安装于中性点

 

2、频宽:≤20MHz,与噪音相近,难以区分局放

 

3、误报率高

 

4、无数据库

 

5、时有击穿案例

 
 

1、出厂已安装

 

2、测温导线多为屏蔽线,难以获取局放信号,非屏蔽线由于距离远衰减严重,频宽≤20MHz

 

3、非屏蔽则测温失效,

 

4、无局放数据库

 
 

1、离线于电机高压端

 

2、采用的是单端安装的技术3、易受高温影响安全性能,技术参数改变

 

5、无局放数据库

 

 

局放噪音分离技术 

1、定向噪音分离技术-俗称“双端安装”,主要适用于汽轮发电机

简单的说,就是利用PD局放脉冲信号不同过来的方向和经过C1和C2传感器到达仪器设备的时间差来区分发电机局放和外部噪音。如图所示:

  

2、  定形噪声分离技术 —俗称“单端安装”,主要适用于高压电动机(电压等级≥3kV)

通过设置电力电缆的长度,使外部局放干扰信号到达仪器设备时发生严重衰减,然后透过仪器对PD局放波形和外部局放的不同波形进行分析、比对,轻易可以区别那些是PD局放,那些是电子噪音信号。如图所示:

 

 

3、定时噪音分离技术-俗称“双端安装”,主要适用于水轮发电机

通过调整同轴电缆的长度,改变外部干扰信号到达仪器设备的时间,从而区分PD局放信号和外部干扰信号。

 

 

三、监测结果分析技术

1、同一设备趋势分析

掌握电机及发电机绝缘恶化的发展趋势,好比给电机建立一个“健康档案”,实时记录体检结果和病情变化,根据故障先兆提前采取措施,完全掌握预防事故的主动权,大大提高电机运行的安全、可靠性。

比较局放值的发展趋势—最有效和最可靠的解释方法

a、如 Qm 值处于较低水平且发展平稳,表示绕组绝缘良好

b、如 Qm 值小于25 %的增长,表示绕组绝缘缓慢衰老、情况稳定

c、如 Qm 值每隔 6 到 12 个月呈现成倍增长,表示绕组绝缘正在迅速恶化、情况严重

 

  

2、相同设备的数据对比

相同设备在同一环境中,绝缘的恶化情况应该是基本一致的,当监测设备监测到不同的监测结果告诉我们,我们可以很轻易就知道那个设备的绝缘状况比较恶劣,这样就可以合理安排检修计划,达到最大的效益。

 3、数据库对比分析

IRIS-EMC耦合器的安装数量超过50000只,拥有庞大的电力系统的用户。建立全球联网的数据库,可提供272000个测试比对结果,可以为客户提供有效的统计结果做参考,且数据库资料每年增加和更新。

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