Sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei generatori

Sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei generatori

Breve descrizione:

Generalmente, la scarica parziale si verifica in una posizione in cui le proprietà del materiale dielettrico non sono uniformi.


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Informazioni generali

Generalmente, la scarica parziale si verifica in una posizione in cui le proprietà del materiale dielettrico non sono uniformi.In queste posizioni, l'intensità del campo elettrico locale è aumentata e l'intensità del campo elettrico locale è troppo grande, con conseguente guasto locale.Questa rottura parziale non è la rottura totale della struttura isolante.Le scariche parziali richiedono tipicamente una certa quantità di spazio gassoso per svilupparsi, come vuoti di gas all'interno dell'isolamento, conduttori adiacenti o interfacce isolanti.
Quando l'intensità di campo locale supera la rigidità dielettrica del materiale isolante, si verifica una scarica parziale, provocando il verificarsi di molti impulsi di scarica parziale durante un ciclo di applicazione della tensione.

La quantità di scarica erogata è strettamente correlata alle caratteristiche non uniformi e alle specifiche proprietà dielettriche del materiale.

Le scariche parziali significative nel motore sono spesso un segno di difetti di isolamento, come la qualità di fabbricazione o il degrado post-corsa, ma questa non è una causa diretta di guasto.Tuttavia, le scariche parziali nel motore possono anche danneggiare direttamente l'isolamento e influenzare il processo di invecchiamento.

Le misurazioni e l'analisi specifiche delle scariche parziali possono essere efficacemente utilizzate per il controllo di qualità di nuovi avvolgimenti e componenti degli avvolgimenti, nonché per il rilevamento precoce di difetti di isolamento causati da fattori quali sollecitazioni termiche, elettriche, ambientali e meccaniche durante il funzionamento, che possono portare a guasti dell'isolamento.

A causa di specifiche tecniche di produzione, difetti di fabbricazione, normale invecchiamento durante il funzionamento o invecchiamento anomalo, le scariche parziali possono influire sulla struttura isolante dell'intero avvolgimento dello statore.La progettazione del motore, le caratteristiche dei materiali isolanti, i metodi di fabbricazione e le condizioni operative influenzano notevolmente il numero, l'ubicazione, la natura e l'andamento delle scariche parziali.Nella maggior parte dei casi, attraverso le caratteristiche degli scarichi parziali, si possono identificare e distinguere diverse sorgenti locali di scarichi.Attraverso la tendenza dello sviluppo e i relativi parametri, per giudicare lo stato di isolamento del sistema e fornire una base precedente per la manutenzione.

Parametro di caratterizzazione delle scariche parziali
1. Carica di scarica apparente q(pc).qa=Cb/(Cb+Cc), l'importo di scarico è generalmente espresso dall'onere di scarico apparente ricorrente qa.

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Compreso Cc è la capacità equivalente al difetto

2. Fase di scarica φ (gradi)
3. Tasso di ripetizione della scarica

Composizione del sistema

Piattaforma software
Collezionista P.D
Sensore di scarica parziale 6 pz
Armadio di controllo (per mettere computer e monitor industriali, suggerire fornito dall'acquirente)

1. Sensore di segnale di scarica parziale
Il sensore di scariche parziali HFCT è costituito da un nucleo magnetico, una bobina di Rogowski, un'unità di filtraggio e campionamento e una scatola di schermatura elettromagnetica.La bobina è avvolta su un nucleo magnetico ad alta permeabilità magnetica ad alta frequenza;La progettazione dell'unità di filtraggio e campionamento tiene conto dei requisiti di sensibilità della misura e della banda di frequenza della risposta del segnale.Al fine di sopprimere le interferenze, migliorare il rapporto segnale-rumore e considerare i requisiti di resistenza alla pioggia e alla polvere, le bobine di Rogowski e le unità di campionamento del filtro sono installate nella scatola di schermatura metallica.La custodia dello scudo è progettata con una fibbia autobloccante che può essere aperta premendo per massimizzare la comodità dell'installazione del sensore e la sicurezza durante il funzionamento.Il sensore HFCT viene utilizzato per misurare l'isolamento del PD negli avvolgimenti dello statore.
Il condensatore di accoppiamento HV in mica epossidica ha una capacità di 80 PF.I condensatori di accoppiamento di misura dovrebbero avere un'elevata stabilità e stabilità di isolamento, in particolare la sovratensione di impulso.I sensori PD e altri sensori possono essere collegati al ricevitore PD.Un HFCT ad ampia larghezza di banda è anche chiamato "RFCT" per la soppressione del rumore.Tipicamente, questi sensori sono montati su un cavo di alimentazione con messa a terra.

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Un modulo di condizionamento del segnale è integrato nei sensori PD.Il modulo principalmente amplifica, filtra e rileva il segnale accoppiato al sensore, in modo che il segnale di impulso ad alta frequenza possa essere efficacemente raccolto dal modulo di acquisizione dati.

Le specifiche di HFCT

Intervallo di frequenze

0,3 MHz ~ 200 MHz

Impedenza di trasferimento

Ingresso 1mA, uscita ≥15mV

Temperatura di lavoro

-45℃ ~ +80℃

Temperatura di conservazione

-55℃ ~ +90℃

Diametro del buco

φ54 (personalizzato)

Terminale di uscita

Presa N-50

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Caratteristica di ampiezza-frequenza di HFCT

2. Unità di rilevamento online PD (collettore PD)
L'unità di rilevamento delle scariche parziali è il componente più importante del sistema.Le sue funzioni includono l'acquisizione, l'archiviazione e l'elaborazione dei dati e la capacità di guidare la LAN in fibra ottica o trasmettere dati tramite metodi di comunicazione wireless WIFI e 4G.Il segnale di scarica parziale e il segnale di corrente di messa a terra di più set di giunti (es. ABC trifase) possono essere installati nella morsettiera in prossimità del punto di misura o nella morsettiera esterna autoportante.A causa dell'ambiente difficile, è necessaria una scatola impermeabile.L'involucro esterno del dispositivo di prova è realizzato in acciaio inossidabile, ottimo per schermare l'alta frequenza e la frequenza di alimentazione.Poiché si tratta di un'installazione all'aperto, deve essere montato sull'armadio impermeabile, il grado di impermeabilità è IP68 e l'intervallo della temperatura di esercizio è compreso tra -45°C e 75°C.

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Struttura interna dell'unità di rilevamento in linea

Parametri e funzioni dell'unità di rilevamento in linea
Può rilevare parametri di scarichi parziali di base come quantità di scarichi, fase di scarichi, numero di scarichi, ecc. e può fornire statistiche sui parametri rilevanti in base alle esigenze del cliente.
La frequenza di campionamento del segnale dell'impulso di scarica parziale non è inferiore a 100 MS/s.
Scarico minimo misurato: 5pC;banda di misura: 500kHz-30MHz;risoluzione dell'impulso di scarica: 10μs;risoluzione di fase: 0,18°.
Può visualizzare il diagramma di scarica del ciclo della frequenza di alimentazione, gli spettri di scarica bidimensionali (Q-φ, N-φ, NQ) e tridimensionali (NQ-φ).
Può registrare parametri rilevanti come la sequenza delle fasi di misurazione, la quantità di scarica, la fase di scarica e il tempo di misurazione.Può fornire un grafico dell'andamento della scarica e dispone di funzioni di preallarme e allarme.Può eseguire query, eliminare, eseguire il backup e stampare report sul database.
Il sistema include i seguenti contenuti per l'acquisizione e l'elaborazione del segnale: acquisizione e trasmissione del segnale, estrazione delle caratteristiche del segnale, riconoscimento del modello, diagnosi dei guasti e valutazione dello stato dell'apparecchiatura del cavo.
Il sistema può fornire le informazioni sulla fase e sull'ampiezza del segnale PD e le informazioni sulla densità dell'impulso di scarica, utili per giudicare il tipo e la gravità della scarica.
Selezione della modalità di comunicazione: supporta cavo di rete, fibra ottica, LAN auto-organizzante wifi.

3. Sistema software PD
Il sistema utilizza il software di configurazione come piattaforma di sviluppo per il software di acquisizione e analisi per garantire una buona implementazione della tecnologia anti-interferenza.Il software di sistema può essere suddiviso in impostazione dei parametri, acquisizione dati, elaborazione anti-interferenza, analisi dello spettro, analisi delle tendenze, raccolta dati e reportistica.

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Tra questi, la parte di acquisizione dati completa principalmente l'impostazione della scheda di acquisizione dati, come il periodo di campionamento, il punto massimo del ciclo e l'intervallo di campionamento.Il software di acquisizione raccoglie i dati secondo i parametri della scheda di acquisizione impostati e invia automaticamente i dati raccolti al software anti-interferenza per l'elaborazione.Oltre alla parte di elaborazione anti-interferenza, che viene eseguita in background nel programma, il resto viene visualizzato attraverso l'interfaccia.

Caratteristiche del sistema software
L'interfaccia principale richiede dinamicamente importanti informazioni di monitoraggio e fa clic sul prompt corrispondente per ottenere direttamente informazioni dettagliate.
L'interfaccia operativa è comoda da usare e migliora l'efficienza dell'acquisizione delle informazioni.
Con una potente funzione di ricerca nel database per query di moduli, grafici di tendenza e analisi di preavviso, analisi dello spettro, ecc.
Con la funzione di raccolta dati online, che può scansionare i dati di ciascun sottosistema nella stazione all'intervallo di tempo impostato dall'utente.
Con la funzione di avviso di guasto dell'apparecchiatura, quando il valore misurato dell'elemento di rilevamento online supera il limite di allarme, il sistema invierà un messaggio di allarme per ricordare all'operatore di gestire l'apparecchiatura di conseguenza.
Il sistema ha una funzione completa di funzionamento e manutenzione, che può mantenere comodamente i dati di sistema, i parametri di sistema e i registri delle operazioni.
Il sistema ha una forte scalabilità, che può facilmente realizzare l'aggiunta di elementi di rilevamento dello stato di vari dispositivi e adattarsi all'espansione del volume aziendale e dei processi aziendali; con la funzione di gestione dei registri, che registra in dettaglio i registri delle operazioni dell'utente e i registri di gestione delle comunicazioni di sistema, che può essere facilmente interrogato o automantenuto.

4. Quadro elettrico

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L'armadio di controllo mette monitor e computer industriale o altri accessori necessari.È meglio essere forniti dall'uso
L'armadio è installato in modo fisso nella sala di controllo principale della sottostazione ed è possibile selezionare altre posizioni per l'installazione in base ai requisiti del sito.

 

Funzione di sistema e standard

1. Funzioni
Il sensore HFCT viene utilizzato per misurare l'isolamento del PD negli avvolgimenti dello statore.Il condensatore di accoppiamento HV in mica epossidica è 80pF.I condensatori di accoppiamento di misura dovrebbero avere un'elevata stabilità e stabilità di isolamento, in particolare la sovratensione di impulso.I sensori PD e altri sensori possono essere collegati al collettore PD.L'HFCT a banda larga viene utilizzato per la soppressione del rumore.Tipicamente, questi sensori sono montati su un cavo di alimentazione con messa a terra.

L'aspetto più difficile della misurazione PD è la soppressione del rumore nelle apparecchiature ad alta tensione, in particolare la misurazione degli impulsi HF perché presenta molto rumore.Il metodo di soppressione del rumore più efficace è il metodo del "tempo di arrivo", che si basa sul rilevamento e sull'analisi della differenza nei tempi di arrivo degli impulsi di diversi sensori da un PD al sistema di monitoraggio.Il sensore verrà posizionato vicino alla posizione di scarica isolata attraverso la quale vengono misurati i primi impulsi ad alta frequenza della scarica.La posizione del difetto di isolamento può essere rilevata dalla differenza nel tempo di arrivo dell'impulso.

Specifiche del collettore PD
Canale DP: 6-16.
Intervallo di frequenza degli impulsi (MHz): 0,5~15,0.
Ampiezza dell'impulso PD (pc) 10~100.000.
Sistema esperto integrato PD-Expert.
Interfaccia: Ethernet, RS-485.
Tensione di alimentazione: 100~240 VAC, 50/60Hz.
Dimensioni (mm): 220*180*70.
Con una forte capacità anti-interferenza.Il sistema utilizza la tecnologia di rilevamento a banda larga e dispone di un circuito di protezione dell'interfaccia completo per resistere efficacemente a grandi picchi di corrente e basso consumo energetico.
Con la funzione di registrazione, salva i dati del test originale e i dati originali quando lo stato del test può essere riprodotto.
In base alle condizioni del campo, è possibile utilizzare la rete di trasmissione LAN in fibra ottica e la distanza di trasmissione è lunga, stabile e affidabile.La struttura è compatta, facile da installare e può essere realizzata anche da una struttura LAN in fibra ottica.
Il software di configurazione viene utilizzato per facilitare l'interfaccia di configurazione in loco.

2. Norma applicata
IEC 61969-2-1:2000 Strutture meccaniche per apparecchiature elettroniche Involucri per esterni Parte 2-1.
Misurazione delle scariche parziali IEC 60270-2000.
GB/T 19862-2005 Resistenza di isolamento della strumentazione per l'automazione industriale, requisiti tecnici di resistenza dell'isolamento e metodi di prova.
IEC60060-1 Tecnologia di test ad alta tensione Parte 1: Definizioni generali e requisiti di test.
IEC60060-2 Tecnologia di test ad alta tensione Parte 2: Sistemi di misura.
GB 4943-1995 Sicurezza delle apparecchiature informatiche (comprese le apparecchiature elettriche).
GB/T 7354-2003 Misura di scariche parziali.
DL/T417-2006 Linee guida del sito per la misurazione delle scariche parziali delle apparecchiature elettriche.
Specifiche di progettazione dei cavi per ingegneria energetica GB 50217-2007.

Soluzione di rete di sistema

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