Čiastočný výboj Online monitorovací systém generátorov
Vo všeobecnosti sa čiastočný výboj vyskytuje v polohe, kde vlastnosti dielektrického materiálu nie sú jednotné.Na týchto miestach je lokálna sila elektrického poľa zvýšená a lokálna sila elektrického poľa je príliš veľká, čo vedie k lokálnemu zrúteniu.Tento čiastočný rozpad nie je úplným rozpadom izolačnej konštrukcie.Čiastočné výboje zvyčajne vyžadujú určité množstvo plynového priestoru, aby sa vytvorilo, ako sú plynové dutiny vo vnútri izolácie, priľahlých vodičov alebo izolačných rozhraní.
Keď lokálna sila poľa prekročí dielektrickú pevnosť izolačného materiálu, dôjde k čiastočnému výboju, čo spôsobí, že počas jedného cyklu aplikácie napätia dôjde k mnohým impulzom čiastočného výboja.
Množstvo dodávaného výboja úzko súvisí s nerovnomernými charakteristikami a špecifickými dielektrickými vlastnosťami materiálu.
Výrazné čiastočné výboje v motore sú často znakom defektov izolácie, ako je kvalita výroby alebo degradácia po spustení, ale nie je to priama príčina poruchy.Čiastočné výboje v motore však môžu tiež priamo poškodiť izoláciu a ovplyvniť proces starnutia.
Špecifické merania a analýzy čiastočných výbojov môžu byť efektívne použité na kontrolu kvality nových vinutí a komponentov vinutia, ako aj na včasnú detekciu defektov izolácie spôsobených faktormi, ako sú tepelné, elektrické, environmentálne a mechanické namáhanie v prevádzke, ktoré môžu viesť k poruchám izolácie.
V dôsledku špecifických výrobných techník, výrobných chýb, normálneho starnutia alebo abnormálneho starnutia môže čiastočný výboj ovplyvniť izolačnú štruktúru celého vinutia statora.Konštrukcia motora, vlastnosti izolačných materiálov, výrobné metódy a prevádzkové podmienky výrazne ovplyvňujú počet, umiestnenie, povahu a vývojový trend čiastočného výboja.Vo väčšine prípadov je možné prostredníctvom charakteristík čiastočného vypúšťania identifikovať a rozlíšiť rôzne lokálne zdroje vypúšťania.Prostredníctvom vývojového trendu a súvisiacich parametrov posúdiť stav izolácie systému a poskytnúť skorší základ pre údržbu.
Charakterizačný parameter čiastočného výboja
1. Zdanlivý vybíjací náboj q(ks).qa=Cb/(Cb+Cc), výbojové množstvo je všeobecne vyjadrené opakujúcim sa zdanlivým výbojovým nábojom qa.
Vrátane Cc je kapacita ekvivalentná defektu
2. Fáza vybíjania φ (stupne)
3. Frekvencia opakovania výboja
Softvérová platforma
zberač PD
Snímač čiastočného vybitia 6ks
Riadiaca skriňa (na umiestnenie priemyselného počítača a monitora, odporúčané kupujúcim)
1. Senzor signálu čiastočného vybitia
HFCT snímač čiastočného výboja pozostáva z magnetického jadra, Rogowského cievky, filtračnej a vzorkovacej jednotky a elektromagnetického tienenia.Cievka je navinutá na magnetickom jadre s vysokou magnetickou permeabilitou pri vysokej frekvencii;Konštrukcia filtračnej a vzorkovacej jednotky zohľadňuje požiadavky na citlivosť merania a frekvenčné pásmo odozvy signálu.Na potlačenie rušenia, zlepšenie pomeru signálu k šumu a zohľadnenie požiadaviek na odolnosť proti dažďu a prachu sú Rogowského cievky a filtračné vzorkovacie jednotky inštalované v kovovej tieniacej skrinke.Kryt štítu je navrhnutý so samosvornou prackou, ktorú je možné otvoriť stlačením, aby sa maximalizovala pohodlnosť inštalácie snímača a bezpečnosť počas prevádzky.Senzor HFCT sa používa na meranie izolácie PD vo vinutí statora.
Epoxidový sľudový VN väzbový kondenzátor má kapacitu 80 PF.Meracie väzobné kondenzátory by mali mať vysokú stabilitu a stabilitu izolácie, najmä impulzného prepätia.K prijímaču PD je možné pripojiť snímače PD a ďalšie snímače.Široká šírka pásma HFCT sa tiež nazýva "RFCT" na potlačenie hluku.Zvyčajne sú tieto snímače namontované na uzemnenom napájacom kábli.
V snímačoch PD je zabudovaný modul úpravy signálu.Modul hlavne zosilňuje, filtruje a deteguje signál pripojený k senzoru, takže vysokofrekvenčný impulzný signál môže efektívne zbierať modul zberu dát.
Špecifikácie HFCT
| Frekvenčný rozsah | 0,3 MHz ~ 200 MHz |
| Prenosová impedancia | Vstup 1mA, výstup ≥15mV |
| Pracovná teplota | -45 ℃ ~ +80 ℃ |
| Skladovacia teplota | -55 ℃ ~ +90 ℃ |
| Priemer otvoru | φ54 (prispôsobené) |
| Výstupný terminál | Zásuvka N-50 |
Amplitúdovo-frekvenčná charakteristika HFCT
2. PD online detekčná jednotka (PD kolektor)
Detekčná jednotka čiastočného výboja je najdôležitejšou súčasťou systému.Medzi jeho funkcie patrí získavanie dát, ukladanie a spracovanie dát a schopnosť riadiť optické vlákno LAN alebo prenášať dáta cez WIFI a 4G bezdrôtové komunikačné metódy.Signál čiastočného výboja a signál uzemňovacieho prúdu viacerých sád spojov (napr. ABC trojfázový) je možné inštalovať do svorkovnice v blízkosti meracieho miesta alebo do samonosnej vonkajšej svorkovnice.Kvôli drsnému prostrediu je potrebný vodotesný box.Vonkajšie puzdro testovacieho zariadenia je vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, ktorá je vhodná na tienenie vysokej frekvencie a frekvencie napájania.Keďže ide o vonkajšiu inštaláciu, mal by byť namontovaný na vodotesnej skrinke, vodotesnosť je IP68 a rozsah prevádzkovej teploty je -45 °C až 75 °C.
Vnútorná štruktúra online detekčnej jednotky
Parametre a funkcie online detekčnej jednotky
Dokáže detekovať základné parametre čiastočného výboja, ako je množstvo výboja, fáza výboja, číslo výboja atď., a môže poskytnúť štatistiku relevantných parametrov podľa požiadaviek zákazníka.
Vzorkovacia frekvencia impulzného signálu čiastočného vybitia nie je menšia ako 100 MS/s.
Minimálny nameraný výboj: 5pC;meracie pásmo: 500kHz-30MHz;rozlíšenie vybíjacieho impulzu: 10μs;fázové rozlíšenie: 0,18°.
Dokáže zobraziť diagram vybíjania cyklu výkonovej frekvencie, dvojrozmerné (Q-φ, N-φ, NQ) a trojrozmerné (NQ-φ) spektrá vybíjania.
Môže zaznamenať príslušné parametre, ako je sled fáz merania, množstvo vybíjania, fáza vybíjania a čas merania.Môže poskytnúť graf trendu výboja a má funkcie predbežného varovania a alarmu.Môže vyhľadávať, mazať, zálohovať a tlačiť zostavy v databáze.
Systém obsahuje nasledujúce obsahy na získavanie a spracovanie signálu: získavanie a prenos signálu, extrakciu funkcie signálu, rozpoznávanie vzorov, diagnostiku porúch a hodnotenie stavu káblového zariadenia.
Systém môže poskytnúť informácie o fáze a amplitúde signálu PD a informácie o hustote impulzu výboja, čo je užitočné na posúdenie typu a závažnosti výboja.
Výber komunikačného režimu: podpora sieťového kábla, optického vlákna, wifi samoorganizujúca sa LAN.
3. Softvérový systém PD
Systém využíva konfiguračný softvér ako vývojovú platformu na získavanie a analýzu softvéru na zabezpečenie dobrej implementácie technológie proti rušeniu.Systémový softvér možno rozdeliť na nastavenie parametrov, zber údajov, spracovanie proti rušeniu, spektrálnu analýzu, analýzu trendov, porovnávanie údajov a podávanie správ.
Medzi nimi časť zberu údajov dokončuje hlavne nastavenie karty zberu údajov, ako je perióda vzorkovania, maximálny bod cyklu a interval vzorkovania.Akvizičný softvér zbiera dáta podľa nastavených parametrov akvizičnej karty a zozbierané dáta automaticky odosiela na spracovanie do antiinterferenčného softvéru.Okrem časti spracovania proti rušeniu, ktorá sa vykonáva na pozadí programu, sa zvyšok zobrazuje cez rozhranie.
Vlastnosti softvérového systému
Hlavné rozhranie dynamicky zobrazí dôležité informácie o monitorovaní a kliknutím na príslušnú výzvu priamo získate podrobné informácie.
Prevádzkové rozhranie je vhodné na používanie a zlepšuje efektívnosť získavania informácií.
S výkonnou funkciou vyhľadávania v databáze pre dopytovanie formulárov, graf trendov a analýzu predbežného varovania, analýzu spektra atď.
S funkciou online zberu dát, ktorá dokáže skenovať dáta každého subsystému v stanici v časovom intervale nastavenom používateľom.
S funkciou varovania pri poruche zariadenia, keď nameraná hodnota položky online detekcie prekročí limit alarmu, systém odošle alarmovú správu, aby operátorovi pripomenul, že má so zariadením primerane zaobchádzať.
Systém má kompletnú funkciu prevádzky a údržby, ktorá môže pohodlne udržiavať systémové údaje, systémové parametre a prevádzkové denníky.
Systém má silnú škálovateľnosť, ktorá môže ľahko realizovať pridávanie položiek detekcie stavu rôznych zariadení a prispôsobiť sa rozšíreniu objemu podnikania a obchodných procesov; S funkciou správy protokolov, ktorá podrobne zaznamenáva prevádzkové protokoly používateľov a protokoly riadenia systémovej komunikácie, ktoré možno ľahko vyhľadať alebo samostatne udržiavať.
4. Riadiaca skriňa
Do riadiacej skrine umiestnite monitor a priemyselný počítač, prípadne iné potrebné príslušenstvo.Je lepšie byť dodávaný použitím
Skriňa je napevno inštalovaná v hlavnej riadiacej miestnosti rozvodne a podľa požiadaviek miesta je možné zvoliť iné miesta na inštaláciu.
1. Funkcie
Senzor HFCT sa používa na meranie izolácie PD vo vinutí statora.Epoxidový sľudový VN väzbový kondenzátor má 80 pF.Meracie väzobné kondenzátory by mali mať vysokú stabilitu a stabilitu izolácie, najmä impulzného prepätia.Na kolektor PD je možné pripojiť snímače PD a ďalšie snímače.Na potlačenie šumu sa používa širokopásmový HFCT.Zvyčajne sú tieto snímače namontované na uzemnenom napájacom kábli.
Najťažším aspektom merania PD je potlačenie hluku vo vysokonapäťových zariadeniach, najmä pri meraní vysokofrekvenčných impulzov, pretože má veľa šumu.Najúčinnejšou metódou potlačenia šumu je metóda „čas príchodu“, ktorá je založená na detekcii a analýze rozdielu v časoch príchodu impulzov niekoľkých snímačov z jedného PD do monitorovacieho systému.Snímač bude umiestnený blízko izolovanej polohy výboja, cez ktorú sa merajú skoré vysokofrekvenčné impulzy výboja.Pozícia defektu izolácie sa dá zistiť rozdielom v čase príchodu impulzu.
Špecifikácie zberača PD
●PD kanál: 6-16.
●Frekvenčný rozsah impulzov (MHz): 0,5~15,0.
●Amplitúda impulzu PD (pc) 10~100 000.
●Vstavaný expertný systém PD-Expert.
●Rozhranie: Ethernet, RS-485.
●Napájacie napätie: 100~240 VAC, 50 / 60Hz.
●Veľkosť (mm): 220*180*70.
●So silnou schopnosťou proti rušeniu.Systém využíva technológiu širokopásmovej detekcie a má kompletný ochranný obvod rozhrania, ktorý účinne odoláva veľkým prúdovým rázom a nízkej spotrebe energie.
●Pomocou funkcie nahrávania uložte pôvodné údaje testu a pôvodné údaje, keď je možné stav testu prehrať.
●Podľa podmienok v teréne je možné použiť prenosovú sieť LAN z optických vlákien a prenosová vzdialenosť je dlhá, stabilná a spoľahlivá.Štruktúra je kompaktná, ľahko sa inštaluje a môže byť realizovaná aj štruktúrou LAN z optických vlákien.
●Konfiguračný softvér sa používa na uľahčenie konfiguračného rozhrania na mieste.
2. Aplikovaný štandard
●IEC 61969-2-1:2000 Mechanické konštrukcie pre elektronické zariadenia Vonkajšie kryty, časť 2-1.
●IEC 60270-2000 Meranie čiastočného výboja.
●GB/T 19862-2005 Izolačný odpor prístrojov priemyselnej automatizácie, technické požiadavky na pevnosť izolácie a skúšobné metódy.
●IEC60060-1 Technológia vysokonapäťových skúšok Časť 1: Všeobecné definície a požiadavky na skúšky.
●IEC60060-2 Technológia vysokonapäťových skúšok Časť 2: Meracie systémy.
●GB 4943-1995 Bezpečnosť zariadení informačných technológií (vrátane elektrických zariadení).
●GB/T 7354-2003 Meranie čiastočného výboja.
●DL/T417-2006 Smernice pre stanovište pre meranie čiastočného vybitia energetických zariadení.
●GB 50217-2007 Špecifikácia dizajnu káblov pre energetiku.
