发电机局部放电在线监测装置
1.技术应用背景
在高压绝缘系统中，在绝缘内部小空隙里或者在绝缘表面都有可能发生局部放电。由于定子绕组长期受高温、高电压、震动以及油污、潮湿和化学物质的作用。绕组绝缘将会逐渐恶化，并最终导致发电机定子绕组绝缘故障。这个问题的解决一方面有赖于绝缘材料的改进和设计制造工艺水平的提高，另一方面有赖于发电机绝缘监测技术的应用。通过在线监测发电机定子绕组局部放电可及时评估发电机定子绕组的绝缘状态，提前发现故障早期征兆，避免恶性事故的发生。
水轮发电机局部放电在线测量是指在水轮发电机运行状态下进行的局部放电测量。实施在线测量的优点在于测量数据是在水轮发电机承受着额定电压、不同负载和不同工况的情况下采集得到的。在线测量时，定子绕组承受着包括电压应力、热应力、机械应力和化学应力等作用，这些应力在离线（机组停机）状态测试时，是无法模拟的。
因此，如果测量方法得当，对水轮发电机实施局部放电在线测量，将能及时评估定子绕组的绝缘状态，有效评价水轮发电机是否具有持续可靠运行的能力。局部放电（PD）监测可以在电动机或者发电机正常运行过程中进行，能够提供两故障风险预警，因而在线局部放电监测已经成为状态检修的一个非常强有力的工具。
2.功能介绍
发电机局放在线监测装置可连续监测定子的局部放电活动，并自动获取局部放电数据，解决在负载和温度不断变化条件下的局部放电（PD）数据采集问题。警报基于自身系统庞大的数据库。
监测装置包括局放（PD）传感器、监测仪、应用软件平台等。
2.1 局放（PD）传感器
传感器是监测系统的关键部组件，它们专为采集PD脉冲而设计，可将所有信号发送至数据采集系统进行分析。
环氧云母电容器(EMC)
环氧云母电容器(EMC)专为检测发电机和总线等的局部放电(PD)活动而设计，且不影响机器的运行和可靠性。80pF EMC能够按照设计的要求阻挡50/60Hz的交流信号，并只允许高频(>40MHz)信号通过，从而由合适监测仪进行采集和分析。满足现场需求，提供4种不同电压等级的环氧云母耦合器：
规格参数：
• 电压耐久测试：16kV EMC在30kVrms下连续运转超过1000小时
• 电容额定值：80pF+/-4pF
• 损耗因素：0.10%
• PDEV灵敏度：1pC（ASTM D1868和IEC 60270）
• 频宽（50欧）：(-3dB)；40MHz到350MHz
• 工作温度范围：-50°C到+130°C（-58°F到+266°F）
• 6万年使用寿命(IEEE930-1987)
• 热循环试验：-40°C到+150°C
• 斜面漏电痕迹试验：300分钟(ASTM D2303-85)
• 相对漏电起痕指数：600分钟(IEC 60112)
2.2监测仪及软件平台
系统采用连续在线监测仪，不仅使用传感器局部放电，而且还使用状态数据收集触发和警报通知，因此如果局部放电水平发生变化，维护人员可以接收到设备中发生一些问题的通知。
局部放电监测仪通过自有的应用软件平台进行控制，可用于配置局部放电（PD）监测仪的模块、下载保存的数据以及查看数据采集装置采集的资产状态数据及进行相应的数据趋势分析，包括：
（1）提供数据库中设备的状态信息概览；
（2）能够监测多个机组、设备和技术；
（3）从监测仪下载数据/诊断；
（4）添加/配置设备、传感器、监测仪；
（5）以太网连接允许操作人员在远程办公室中采集和分析数据。
应用软件平台界面
软件分析界面
3.优势特点
发电机局放在线监测装置自身具备几大优势特点，为用户提供强大的功能：
（1）设计安全可靠
l 局放（PD）传感器可在运行设备中安全使用，因为其云母片电介质具有出色的电气性能；
l 16kV电容器已通过ANSI C37.20.2要求的50kV直流耐压试验和90kV冲击试验；
l 监测仪防护等级达IP66的坚固外壳和连接器；
l 内置的LED指示灯和远程客户端可实现在所有条件下的安全运行。
（2）数据评估高效
l 自动创建基于需求的报告文件；
l 内部数据可存储长达2年，支持状态趋势分析；
l 快速简单的数据访问，支持生成报告。
（3）远程监测配置
l 应用软件界面提供监测和保存警示和事件信息的多种功能；
l 提供多种通信端口，例如USB、RJ45和光纤（可选）；
l 提供满足客户要求的选项，快速简单的系统配置。
（4）可扩展性
l 支持工业标准通信协议和Modbus，可将数据与第三方系统进行整合；
l LED指示灯和继电器输出可提供警示；
l 作为一体化系统，可扩展使用多种关键状态监测技术进行监测。
4.项目工程案例
某水电站量身定制，并成功实施安装配置发电机组局放在线智能监测平台，使用此监测平台，电厂用户在设备日常运行中,可以实时全面监控机组定子局部放电情况作出最直观，最及时，最准确的判断。有助于保障发电设备安全稳定运行，为设备维护提供准确客观的分析依据，向智能生产，预知维护迈进。
局放在线监测仪
三维分析界面
局放极性分析界面
局放相位分析界面
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
