大型发电机局部放电在线监测研究.pdfVIP

中田·云南 大型发电机局部放电在线监测的研究 1999年lO月 大型发电机局部放电在线监测的研究 I ’ 蒋雄伟谢恒垫 (西安交通入学西安710049) ．． 摘 要 一，-j． 1 局部放电在线监测是诊断大型笈tb帆定予绕组绝缘状态的最要手段。本文对所开靛的大 型发电帆局部放电在线监测系统及实现局部放电在线监测需要解决的关键技术佧，详细的介 绍，并给l|Ir该监测系统在陕西秦岭lbj200MW机组1．的腑测数据及其分析结果． 关键词：局部放电在线监测抗}：扰技术模式识j；I| l、引言 由于在运行过程rp受到严重有电、热、机械及环境麻力的联合作jl{．人喇发l乜机定子绕组绝 缘结构逐渐发生老化，端部绝缘会出现污染、磨损、开裂，槽部主绝缘}l；现分层、脱壳、松动等 缺陷，并引起局部放电。所以对局部放电进行花线监测能真实反映发电机定子绕组绝缘的状态， 及时发现发电机定子绕组绝缘故障的早期征兆，防止重人事故的发生，为实现状态维修提供科学 可靠的依据，并能跟踪老化发展过程，为评估绝缘剩余寿命提供参考。 为此，研制开发了大型发电机局部放电在线监测仪。本文将详细介绍该监测系统的组成及实 现局部放电在线监测需要解决的关键技术。 2、系统组成 该监测系统主要由两人部分组成：局部放Lb信号耦合刚路和岗部放电信号采集、处理单元， 如图l所示。局部放电信号耦台单元包括：稻合电容、宽频电流传感器以及前踅放大器。局部放 电信号调整、采集，处理单元包括：程控衰减器、放大器、滤波器，局部放电脉冲识别、信号高 速采集以及用丁控制和数据处理、分析的软什。 图1 发电机局部放电在线监测原理框图 蒋难伟教授 僻l。，上导师 谢恒垫教授 博士生导师 -64· 中国·嚣南 大型学术报告会议论文集 1999年lo月 2．1传感器与前置放太器 传感器采用商频电流互感器以及耦合电容。高频电流互感器的结构类似予罗商犬斯基线圈， 互感器套装在发电机中性点接地线上，而在发电机每相高压山线端安装两个耦合电容，这样不仅 有利于判断出局部放电发生的相位，还有利于抑制干扰。 为了提高长距离传输时的信噪比，佳感器的输出信号必须经过放大。所用前置放大器的基本 性能指标为：3dB带宽10kHz～120MHz，增益40dB。 2．2程控衰减器、放大器、滤波器 当局部放电信号经过很长的电缆传输厉。如果负载阻抗不匹配，就会发生严重的反射和驻波。 为了能够实现阻抗匹配和调整输入信号的电平范围，在信号接收端、搜计了一套程控衰减器平¨放大 器，其动态范围可达．20dB～40dB。程控组台滤波器主要用米抑制窄带连续周期干扰，根据现场 干扰的实际情况可调整滤波器的通频带。 2．3 脉冲识别、高速数据采集单元 根据脉冲二F扰与局部放电脉冲的差异设计了脉冲识别系统。高速数据采集单元以足够离的采 样率采集多个工频周期的放中脉冲信号，，f：存储在汁算机硬拥。上，从而能完蝰地记录每个局部放 电脉冲的幅值和相位。 2．4系统软件 系统软件主要包括监测控制模块和信号处理、分析模块。监测控制模块主要}}j丁-改定各种洲 量参数以及控制监测过程。信号处理、分析模块主要用]二抑制1二扰，提取局部放电特征，实现模 式识别，打印结果报告。 3、干扰抑制技术 现场存在大量的电磁干扰，而且这些干扰的幅度通常比局部放电信号大很多倍，严重影响了 监测的灵敏度和可信度。因此，如何抑制并种1：扰是大型发电机局部放屯住线监测必须解决的问 题。 现场存在的干扰主要可以分为三大类：窄骷连续周期性干扰、平稳随机性干扰、脉冲型干扰。 3．1 窄带连续周期性干扰与平稳随机-性干扰的抑制 窄带连续周期性干扰主要包括：(1)电力系统中普遍存在的载波通讯嗣l高频保护信号：(2)