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现有发电机绝缘在线监测的主要手段(2)

阅读:5发布时间:2025-4-30

5. 槽耦合器监测法
由于汽轮发电机定子绕组的结构不同于水轮发电机,PDA监测不能满意地应用于汽轮发电机的在线监测。加拿大Ontaio Hydro公司和Iris PowerEngineering公司于1991年将TGA(Turbine Generator Analyzer)用于汽轮发电机局部放电信号的在线监测。这种方法要求在定子的槽楔下面埋有一特制器件一一定子槽耦合器(Stator Slot Coupler简称SSC),利用SSC探测每槽的放电脉冲,然后由同轴电缆将放电信号引至电机外部的分析仪器。通过测量脉冲宽度区别干扰和放电,进行双极性脉冲幅值分析、脉冲相位分析、放电位置定位等。SSC外形很像一长方形温度探测器,它实际上是一个宽频带(10MHz-1GHz)耦合天线,可以探测到脉宽仅为纳秒级的局部放电脉冲。当来自于电机外部的噪声信号传至SSC时,其中的高频成分将严重衰减,从原理上讲,利用定子槽耦合器能有效地区别局部放电信号和噪声信号。但是由于传感器必须安装在发电机内部的缺点也使得该测试方法对于目前大部分已在运行的发电机来说都是不可行的。

此外,根据ADWEL公司的研究,槽耦合器也只对比较靠近传感器的局放有效,该公司研究表明在离传感器30cm处的局部放电,检测到的局放信号已经衰减了50%。一般一台电机内仅安装6到12个SSC传感器,过多的传感器也将大大增加测试系统的费用。

6. 基于埋置在定子槽内的电阻式测温元件导线的监测法
这种监测方法是以埋置在定子槽内的电阻式测温元件(RTD)导线作为局部放电传感器。根据现行的ANSI标准和IEC标准,每台发电机上都要安装RTD,因此不必再停机安装额外传感器就可进行局部放电测量。只要将RFCT(10KHz-250MHz)与发电机机座外侧的RTD引线连接起来就可以将局部放电信号载入PD监测系统。

这种监测方法在监测中系统会引入很多电磁干扰,有些噪声来自于外部,而另一些噪声是从发电机内部产生的。由于局放传感器频率特性很宽,可以通过硬件和软件技术区分局放脉冲与噪声脉冲。在硬件上,可以从发电机周围多级传感器上进行数据的同步采集,将母线和转子的潜在噪声源引入测试系统;在软件上,根据在高频范围内局放脉冲与噪声脉冲之间在频率特性和灵敏度方面存在的差别来区分噪声。

7. 中性点耦合监测法
大型发电机中性点一般均通过接地电阻、接地电抗器或接地变压器来限制中性点接地电流。由于中性点的对地电位很低,发电机内任何部位的电弧放电都会在中性点接地线内产生相应的射频电流,因而局部放电的监测点,通常都选择在中性点接地线上。

50年代美国西屋公司的Johnson研制出了用于发电机局部放电在线监测的槽放电探测器。工作原理是由中性点引出放电信号,通过一带通滤波器送入示波器,在示被器荧光屏上显示出信号的时域波形。他利用这种新方法检测到了一些发电机线槽内的线圈松动现象。但实际应用中由于噪声信号的影响,需要有经验的操作人员才能识别局部放电信号,因此难以推广使用。


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