Система онлайн-мониторинга частичных разрядов генераторов
Как правило, частичный разряд возникает в местах, где свойства диэлектрического материала неоднородны.В этих местах локальная напряженность электрического поля повышена, а локальная напряженность электрического поля слишком велика, что приводит к локальному пробою.Этот частичный пробой не является полным пробоем изолирующей конструкции.Частичные разряды обычно требуют определенного объема газового пространства для развития, например, газовых пустот внутри изоляции, соседних проводников или изолирующих поверхностей.
Когда локальная напряженность поля превышает диэлектрическую прочность изоляционного материала, возникает частичный разряд, вызывающий появление множества импульсов частичного разряда за один цикл приложения напряжения.
Величина подаваемого разряда тесно связана с неоднородными характеристиками и специфическими диэлектрическими свойствами материала.
Значительные частичные разряды в двигателе часто являются признаком дефектов изоляции, таких как качество изготовления или деградация после запуска, но это не является прямой причиной отказа.Однако частичные разряды в двигателе также могут напрямую повредить изоляцию и повлиять на процесс старения.
Конкретные измерения и анализ частичных разрядов могут быть эффективно использованы для контроля качества новых обмоток и компонентов обмоток, а также раннего обнаружения дефектов изоляции, вызванных такими факторами, как термические, электрические, экологические и механические нагрузки в процессе эксплуатации, которые могут привести к нарушению изоляции.
Из-за особых производственных технологий, производственных дефектов, нормального рабочего старения или ненормального старения частичный разряд может повлиять на структуру изоляции всей обмотки статора.Конструкция двигателя, характеристики изоляционных материалов, методы изготовления и условия эксплуатации сильно влияют на количество, местонахождение, характер и тенденцию развития частичных разрядов.В большинстве случаев по характеристикам частичных разрядов можно идентифицировать и различать различные локальные источники разрядов.По тенденции развития и связанным с ней параметрам можно судить о состоянии изоляции системы и обеспечивать более раннюю основу для технического обслуживания.
Параметр характеристики частичного разряда
1. Кажущийся разрядный заряд q(пк).qa=Cb/(Cb+Cc), количество разряда обычно выражается повторяющимся кажущимся зарядом разряда qa.
Включая Cc - дефектная эквивалентная емкость
2. Фаза разряда φ (градусы)
3. Частота повторения разряда
Программная платформа
коллектор частичных разрядов
Датчик частичного разряда 6 шт.
Шкаф управления (для установки промышленного компьютера и монитора, предлагается покупателем)
1. Датчик сигнала частичного разряда
Датчик частичных разрядов HFCT состоит из магнитопровода, пояса Роговского, блока фильтрации и отбора проб и электромагнитного экранирующего кожуха.Катушка намотана на магнитопровод с высокой магнитной проницаемостью на высокой частоте;В конструкции блока фильтрации и дискретизации учтены требования к чувствительности измерений и полосе частот отклика сигнала.Для подавления помех, улучшения соотношения сигнал-шум и соблюдения требований по защите от дождя и пыли в металлическом экранирующем корпусе установлены пояса Роговского и фильтрующие блоки отбора проб.Корпус щита выполнен с самоблокирующейся пряжкой, которая открывается нажатием, что обеспечивает максимальное удобство установки датчика и безопасность при эксплуатации.Датчик HFCT используется для измерения изоляции частичного разряда в обмотках статора.
Конденсатор связи HV из эпоксидной слюды имеет емкость 80 пФ.Измерительные конденсаторы связи должны иметь высокую стабильность и стабильность изоляции, особенно при импульсных перенапряжениях.Датчики ЧР и другие датчики могут быть подключены к приемнику ЧР.Широкополосный HFCT также называется «RFCT» для подавления шума.Как правило, эти датчики монтируются на заземленный силовой кабель.
В датчики ЧР встроен модуль формирования сигнала.Модуль в основном усиливает, фильтрует и обнаруживает сигнал, подаваемый на датчик, так что высокочастотный импульсный сигнал может эффективно собираться модулем сбора данных.
Спецификации HFCT
| Диапазон частот | 0,3 МГц ~ 200 МГц |
| Передаточное сопротивление | Вход 1 мА, выход ≥15 мВ |
| Рабочая температура | -45℃ ~ +80℃ |
| Температура хранения | -55℃ ~ +90℃ |
| Диаметр отверстия | φ54 (индивидуально) |
| Выходной терминал | Розетка Н-50 |
Амплитудно-частотная характеристика ВЧКТ
2. Блок оперативного обнаружения ЧР (сборщик ЧР)
Блок обнаружения частичных разрядов является наиболее важным компонентом системы.Его функции включают в себя сбор данных, хранение и обработку данных, а также возможность управлять оптоволоконной локальной сетью или передавать данные через методы беспроводной связи WIFI и 4G.Сигнал частичного разряда и сигнал тока заземления нескольких наборов соединений (например, трехфазный ABC) могут быть установлены в распределительном шкафу рядом с точкой измерения или в самонесущей наружной клеммной коробке.Из-за суровых условий окружающей среды требуется водонепроницаемая коробка.Внешний корпус испытательного устройства изготовлен из нержавеющей стали, которая хорошо защищает от высокой частоты и промышленной частоты.Поскольку это наружная установка, она должна быть установлена на водонепроницаемом корпусе, степень водонепроницаемости - IP68, а диапазон рабочих температур - от -45°C до 75°C.
Внутренняя структура блока онлайн-детектирования
Параметры и функции блока онлайн-детектирования
Он может определять основные параметры частичного разряда, такие как объем разряда, фаза разряда, количество разрядов и т. д., и может предоставлять статистику по соответствующим параметрам в соответствии с требованиями заказчика.
Частота дискретизации импульсного сигнала ЧР не менее 100 Мвыб/с.
Минимальный измеренный разряд: 5пКл;полоса измерения: 500 кГц-30 МГц;разрешение импульса разряда: 10 мкс;фазовое разрешение: 0,18°.
Он может отображать диаграмму разряда цикла промышленной частоты, двумерные (Q-φ, N-φ, NQ) и трехмерные (NQ-φ) спектры разряда.
Он может записывать соответствующие параметры, такие как последовательность фаз измерения, объем разряда, фаза разряда и время измерения.Он может отображать график динамики расхода и имеет функции предварительного предупреждения и аварийной сигнализации.Он может запрашивать, удалять, создавать резервные копии и печатать отчеты по базе данных.
Система включает в себя следующее содержимое для сбора и обработки сигналов: сбор и передача сигналов, извлечение характеристик сигналов, распознавание образов, диагностика неисправностей и оценка состояния кабельного оборудования.
Система может предоставлять информацию о фазе и амплитуде сигнала частичного разряда, а также информацию о плотности импульса разряда, что помогает судить о типе и серьезности разряда.
Выбор режима связи: поддержка сетевого кабеля, оптоволокно, самоорганизующаяся локальная сеть Wi-Fi.
3. Система программного обеспечения ПД
Система использует конфигурационное программное обеспечение в качестве платформы для разработки программного обеспечения для сбора и анализа, чтобы обеспечить эффективное внедрение технологии защиты от помех.Программное обеспечение системы можно разделить на настройку параметров, сбор данных, обработку против помех, анализ спектра, анализ тенденций, сопоставление данных и создание отчетов.
Среди них часть сбора данных в основном завершает настройку карты сбора данных, таких как период выборки, максимальная точка цикла и интервал выборки.Программное обеспечение для сбора данных собирает данные в соответствии с заданными параметрами карты сбора данных и автоматически отправляет собранные данные в программное обеспечение для защиты от помех для обработки.Помимо части антиинтерференционной обработки, которая выполняется в фоновом режиме программы, остальная часть отображается через интерфейс.
Возможности программной системы
Основной интерфейс динамически запрашивает важную информацию мониторинга и щелкает соответствующую подсказку для непосредственного получения подробной информации.
Рабочий интерфейс удобен в использовании и повышает эффективность сбора информации.
С мощной функцией поиска в базе данных для запроса формы, графика тенденций и анализа предварительного предупреждения, анализа спектра и т. Д.
С функцией онлайн-сбора данных, которая может сканировать данные каждой подсистемы на станции с интервалом времени, установленным пользователем.
С функцией предупреждения о неисправности оборудования, когда измеренное значение элемента онлайн-обнаружения превышает предел тревоги, система отправит сообщение о тревоге, чтобы напомнить оператору о необходимости соответствующего обращения с оборудованием.
Система имеет полную функцию эксплуатации и обслуживания, которая может удобно вести системные данные, системные параметры и журналы операций.
Система обладает сильной масштабируемостью, которая может легко реализовать добавление элементов обнаружения состояния различных устройств и адаптироваться к расширению объема бизнеса и бизнес-процессов; с функцией управления журналом, которая подробно записывает журналы операций пользователя и журналы управления связью системы, которые могут быть легко запрошены или автономны.
4. Шкаф управления
В шкаф управления поместите монитор и промышленный компьютер или другие необходимые аксессуары.Лучше получать по факту использования
Шкаф стационарно установлен в главном диспетчерском пункте подстанции, и другие места для установки могут быть выбраны в соответствии с требованиями площадки.
1. Функции
Датчик HFCT используется для измерения изоляции частичного разряда в обмотках статора.Конденсатор связи высокого напряжения из эпоксидной слюды имеет емкость 80 пФ.Измерительные конденсаторы связи должны иметь высокую стабильность и стабильность изоляции, особенно при импульсных перенапряжениях.Датчики ЧР и другие датчики могут быть подключены к коллектору ЧР.Широкополосный HFCT используется для подавления шума.Как правило, эти датчики монтируются на заземленный силовой кабель.
Наиболее сложным аспектом измерения частичных разрядов является подавление шума в высоковольтном оборудовании, особенно при измерении ВЧ-импульсов, поскольку оно создает много шума.Наиболее эффективным методом шумоподавления является метод «времени прихода», который основан на обнаружении и анализе разности времен прихода импульсов нескольких датчиков от одного ФД в систему мониторинга.Датчик будет размещен близко к позиции изолированного разряда, через которую измеряются ранние высокочастотные импульсы разряда.Положение дефекта изоляции можно определить по разнице во времени прихода импульса.
Технические характеристики коллектора ЧР
●Канал ПД: 6-16.
●Диапазон частоты импульсов (МГц): 0,5~15,0.
●Амплитуда импульса ЧР (пк) 10~100 000.
●Встроенная экспертная система PD-Expert.
●Интерфейс: Ethernet, RS-485.
●Напряжение питания: 100~240 В переменного тока, 50/60 Гц.
●Размер (мм): 220*180*70.
●С сильной антиинтерференционной способностью.Система использует технологию широкополосного обнаружения и имеет полную схему защиты интерфейса, чтобы эффективно противостоять большим скачкам тока и низкому энергопотреблению.
●С функцией записи сохраните исходные тестовые данные и исходные данные, когда тестовое состояние может быть воспроизведено.
●В зависимости от полевых условий можно использовать оптоволоконную сеть передачи LAN, а расстояние передачи является большим, стабильным и надежным.Структура компактна, проста в установке, а также может быть реализована в виде волоконно-оптической структуры LAN.
●Программное обеспечение для настройки используется для упрощения интерфейса настройки на месте.
2. Прикладной стандарт
●IEC 61969-2-1:2000 Механические конструкции для электронного оборудования Наружные кожухи Часть 2-1.
●IEC 60270-2000 Измерение частичных разрядов.
●Сопротивление изоляции приборов промышленной автоматизации GB/T 19862-2005, технические требования прочности изоляции и методы испытаний.
●IEC60060-1 Технология испытаний высоким напряжением, часть 1: Общие определения и требования к испытаниям.
●IEC60060-2 Технология испытаний высоким напряжением Часть 2: Системы измерения.
●GB 4943-1995 Безопасность оборудования информационных технологий (включая электротехническое оборудование).
●GB/T 7354-2003 Измерение частичного разряда.
●DL/T417-2006 Правила площадки для измерения частичных разрядов энергетического оборудования.
●GB 50217-2007 Спецификация проектирования силовых кабелей.
