发电机组定子绕组在线检测系统

作者：深圳长升工业设备有限公司

欢迎访问e展厅 展厅 2 中小型发电机展厅 柴油发电机组, 汽油发电机, 燃气发电机组, 移动电站, ... 发电机组及大型电机定子在线监测系统 各类发电机组及大型高压电机定子绕组局放在线检测是发电行业和大型生产企业非常关注的问题，这些设备经常出现槽内线圈松动、长期热劣化、潮气油污引起的绕组污染、负载循环、浸渍不良、槽口端部绕组涂层不适当、端部绕组线圈的间距不足等。从上面的问题不难看出定子绕组的绝缘恶化占电机故障的40％，这些故障会给企业带来巨大损失。 从电机发展来看检修方法也不断改变，从随坏随修（昂贵的维修费用和部件更换费用）、预防维修（定期停机、定期测试、定期维修、定期更换、某些停机、测试、和维修是不必要的，昂贵的）到现在的预知维修（按需停机、坏那就修那。根据故障先兆计划何时停机和停机时间、需要可靠的在线检测仪器、诊断故障可能发生的先兆。） 发电机和电动机50％的故障来自轴承和振动问题，40％来自定子绕组绝缘问题，10％来自转子绕组问题。根据上面三个问题我们分别用3种不同的方法来检测及监测。振动问题属于机械故障我们可以采用在线振动监测，绕组绝缘问题我们可以采用在线局放监测，转子绕组问题我们可以采用在线磁通监测。 在线监测方法对企业来说能够发现故障的主要根源所在，不影响发电厂和企业正常的收入，避免突发性的故障，延长两次停机的时间，有利于实施“预知维修”计划，维护工作可以安排在适当的适合进行，维修工作是根据电机本身的实际状况进行不是根据日历，在线监测海可以提前发出潜在故障警告。24千伏4－6年预警，13.8千伏3－4年预警，6.9千伏1－2年预警，＜4千伏－数星期预警。 由于发电机与电力系统相连，常常存在电气干扰（噪音）。因此发电机在正常运行条件下进行在线年监测会遇到特殊的困难，噪音来源于电力系统的电晕、滑环或换向器电火花、电气接触不良产生的电火花以及其它电动工具操作等等。这种噪音会造成传统的监测仪器的脉冲模糊不清，实际上测量的是噪声，但却会误导技术人员定在绕组有很搞的局放，后果是正常的绕组被判断为有缺陷，从而给了异常的虚假报警，降低了在线监测的可信度。 Iris是水轮发电机局部放电（PD）连续在线监测装置的创始人在安大略省电力局与加拿大电气协会联合开发了PDA监测方法。HydroTrac是基于这种方法在该领域的最新产品，它的一部分研究经费是由纽约州电力局和美国电力研究协会（EPRI）资助的。与周期性在线局放监测不同的是，HydroTrac为专业的维护人员提供了主要趋势参数，以便在电SCADA中进行集成。另外，它还可以触发远程报警以提醒对所采集数据进行细节检查。该仪器使用了与安装在水力发电机上的永久耦合器同样的耦合器，这种耦合器已在世界各地应用了超过30年。用局放监控绕组状况的好处是：设备可用率增加，有计划的维护和极大地减少在运行中发生的故障Iris创始人在安大略省电力局与加拿大电气协会联合开发了PDA监测方法。HydroTrac是基于这种方法在该领域的最新产品，它的一部分研究经费是由纽约州电力局和美国电力协会（EPRI）资助的。 与周期性在线局放监测不同的是HydroTrac为专业的维护人员提供了现场或远程的自动测量，同时提供了主要趋势参数，以便在电厂SCADA中进行集成。另外，它还可以触发远程警报以提醒对所采集数据进行细节检查。该仪器使用了与永久性地安装在水力发电机上的 耦合器同样的耦合器，这种耦合器已在世界各地应用了超过30年。 HydroTrac是Iris多年开发在线局部放电测量系统经验的成果，这些测试系统应用于水力发电机，高压电动机与涡轮发电机。与老一代产品一样，HydroTrac具有独特的设计，可以克服在大部分发电厂中都存在的典型的电干扰。这确保了可靠性与测试结果的再现性，并避免出现错误指示。电厂的专业维护人员在接受我们富有经验技术人员为之提供的2天训练课程后，就能自如地解读测试数据了。由于该仪器与前几代PDA技术的产品完全兼容，维护人员可以使用同类电机的历史数据来进行比较，他们还可以继续请求访问拥有30，000测试结果的并不断增加的Iris数据库。 之前已经安装PDA耦合器的电厂只要把该仪器接到现存的耦合器终端箱上就完成了HydroTrac监视器的安装 。这并不需要发电机退出运行，而且安装只限于为监视器提供电源，设置警报输出选项以及与本地控制室计算机建立通讯联系或通过终端服务器与局域或广局域网（LAN/WAN）连接。 HydroTrac的新用户必须在机组停机时先安装永久80pF电容耦合器。 HydroTrac提供了一个终端箱，其中包括一个允许连续监控多达12对耦合器得多路转接器。该仪器可以设置运行于2种模式： 1. 单点运行模式： HydroTrac可以通过面板上按键来触发，或通过远程计算机来触发。该计算机安装和运行TracCon软件，用来对HydroTrac进行整定和通讯。测试结果可以利用我们的PDView显示和进行趋势分析。 2. 连续运行模式： HydroTrac每小时连续收集几次数据，并把最大局放值（Qmax）和局放量（NQN）结果存档，这些结果对于趋势分析和与相似的汽轮发电机的比较是很重要的。2年之内的每天与每月的数据都可以归纳，存档起来。这些数据可以通过现场RS232接口下载到笔记本电脑或使用DataSync软件来远程访问。虽然两种模式是互相独立的，但用户可以在期间切换。 ① 它的特点：尖端的监测与分析系统，在单个脉冲的基础上，把局部放电信号与电噪声进行数字分离，从而防止造成错误指示。 ② 成熟的滤波和模式识别提高了分离噪声的能力，并能有效和有目的的监测绝缘锓渍不足，绕组过热，线圈松动，屏蔽/半导体涂层失效和老化问题，以及污染。 ③ HydroTrac系统包括安装在发电机电流环母线上的6个高压80pF电容器，（3个母线耦合器安装在发电机的高压输出端上，另外3个安装在靠近系统的母线上。）以及一台电子仪器（分离局放信号一噪声并测量局放的变化）。他们通过同轴电缆与一个带有多路转接器的终端箱连接在一起。 ④ 由于系统与PDA技术兼容，已经安装传感器的用户不用停运发电机就可以完成安装。使用PDA－IV便携式仪器，很容易就可以确认和进一步分析数据。 ⑤ 可以通过远程模式来在远距离向仪器发放命令，进行控制和设置。例如，主要趋势参数可以传送到SCADA系统，并和运行参数如机电负载与温度相关联起来进行对定子绕组问题的分析。 ⑥ 由于采用了一致的测试间隔时间，从而提高趋势分析质量。可选择的报警功能是维护人员能集中精力与那些显示不正常或局部放电水平膏的电机上。要大道这个目的，可以提高测试频率并使用单点模式来生成图表以协助确认定子绕组绝缘产生的故障机制。 电动机和小型汽轮发电机局部放电连续在线监测：之前已经安装耦合器的电厂只要把该仪器接到现存的耦合器终端箱上就完成了BusTrac监视器的安装 。这并不需要发电机退出运行，而且安装只限于为监视器提供电源，设置警报输出选项以及与本地控制室计算机建立通讯联系或通过终端服务器与局域或广局域网（LAN/WAN）连接。 3. 单点运行模式： BusTrac可以通过面板上按键来触发，或通过远程计算机来触发。该计算机安装和运行TracCon软件，用来对BusTrac进行整定和通讯。测试结果可以利用我们的PDView和AdvanceView显示并进行趋势分析。 4. BusTrac每小时连续收集几次数据，并把最大局放值（Qmax）和局放量（NQN）结果存档，这些结果对于趋势分析和与相似的汽轮发电机的比较是很重要的。2年之内的每天与每月的数据都可以归纳，存档起来。这些数据可以通过现场RS232接口下载到笔记本电脑或使用DataSync软件来远程访问。虽然两种模式是互相独立的，但用户可以在期间切换。 特点： ① 尖端的监测与分析系统，在单个脉冲的基础上，把局部放电信号与电噪声进行数字分离，从而防止造成错误指示。 ② 成熟的滤波和模式识别提高了分离噪声的能力，并能有效和有目的的监测绝缘锓渍不足，绕组过热，线圈松动，屏蔽/半导体涂层失效和老化问题，以及污染。 ③ BusTrac系统包括安装在发电机电流环母线上的6个高压80pF电容器，（3个母线耦合器安装在发电机的高压输出端上，另外3个安装在靠近系统的母线上。）以及一台电子仪器（分离局放信号一噪声并测量局放的变化）。他们通过同轴电缆与一个带有多路转接器的终端箱连接在一起。 ④ 由于系统与TGA技术兼容，已经安装传感器的用户不用停运发电机就可以完成安装。使用TGA－B便携式一起，很日益就可以确认和进一步分析数据。 ⑤ 可以通过远程模式来在远距离向仪器发放命令，进行控制和设置。例如，主要趋势参数可以传送到SCADA系统，并和运行参数如机电负载与温度相关联起来进行对定子绕组问题的分析。 ⑥ 由于采用了一致的测试间隔时间，从而提高趋势分析质量。可选择的报警功能是维护人员能集中精力与那些显示不正常或局部放电水平膏的电机上。要大道这个目的，可以提高测试频率并使用单点模式来生成图表以协助确认定子绕组绝缘产生的故障机制。 连续在线局部放电监测系统能够方便地与电站计算机系统相结合，在确定定子绕组绝缘系统的维修项目要求方面，该系统已被证实是一种高效的监测工具。这些监测系统能够使电厂和企业维修人员确定那些定子需要关注，并能够对纠正维修后的效果进行评价。这种自动连续监测系统允许与专家系统诊断软件相结合实现故障诊断。

文章内容仅供参考 (投稿) (3/4/2009)