Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện

Mô tả ngắn gọn:

Nói chung, phóng điện cục bộ xảy ra ở vị trí mà tính chất của vật liệu điện môi không đồng nhất.


Chi tiết sản phẩm

Thẻ sản phẩm

Thông tin chung

Nói chung, phóng điện cục bộ xảy ra ở vị trí mà tính chất của vật liệu điện môi không đồng nhất.Tại những vị trí này, cường độ điện trường cục bộ được tăng cường và cường độ điện trường cục bộ quá lớn, dẫn đến sự cố cục bộ.Đánh thủng cục bộ này không phải là đánh thủng hoàn toàn kết cấu cách điện.Phóng điện cục bộ thường yêu cầu một lượng không gian khí nhất định để phát triển, chẳng hạn như khoảng trống khí bên trong lớp cách điện, dây dẫn liền kề hoặc giao diện cách điện.
Khi cường độ trường cục bộ vượt quá cường độ điện môi của vật liệu cách điện, hiện tượng phóng điện cục bộ xảy ra, gây ra nhiều xung phóng điện cục bộ trong một chu kỳ đặt điện áp.

Lượng phóng điện được phân phối có liên quan chặt chẽ đến các đặc tính không đồng nhất và các đặc tính điện môi cụ thể của vật liệu.

Phóng điện cục bộ đáng kể trong động cơ thường là dấu hiệu của lỗi cách điện, chẳng hạn như chất lượng sản xuất hoặc sự xuống cấp sau khi vận hành, nhưng đây không phải là nguyên nhân trực tiếp gây ra lỗi.Tuy nhiên, phóng điện cục bộ trong động cơ cũng có thể trực tiếp làm hỏng lớp cách điện và ảnh hưởng đến quá trình lão hóa.

Các phép đo và phân tích phóng điện cục bộ cụ thể có thể được sử dụng hiệu quả để kiểm soát chất lượng của các cuộn dây và linh kiện cuộn dây mới cũng như phát hiện sớm các khuyết tật cách điện gây ra bởi các yếu tố như ứng suất nhiệt, điện, môi trường và cơ học khi vận hành, có thể dẫn đến hư hỏng cách điện.

Do kỹ thuật sản xuất cụ thể, lỗi sản xuất, lão hóa bình thường hoặc lão hóa bất thường, phóng điện cục bộ có thể ảnh hưởng đến cấu trúc cách điện của toàn bộ cuộn dây stato.Thiết kế của động cơ, đặc tính của vật liệu cách điện, phương pháp sản xuất và điều kiện vận hành ảnh hưởng lớn đến số lượng, vị trí, tính chất và xu hướng phát triển của phóng điện cục bộ.Trong hầu hết các trường hợp, thông qua các đặc điểm của phóng điện cục bộ, có thể xác định và phân biệt các nguồn phóng điện cục bộ khác nhau.Thông qua xu hướng phát triển và các thông số liên quan, để đánh giá tình trạng cách nhiệt của hệ thống và cung cấp cơ sở sớm hơn để bảo trì.

Thông số đặc trưng của phóng điện cục bộ
1. Điện tích xả biểu kiến ​​q(pc).qa=Cb/(Cb+Cc), lượng phóng điện thường được biểu thị bằng điện tích phóng điện biểu kiến ​​định kỳ qa.

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện3

Bao gồm Cc là điện dung tương đương khuyết tật

2. Pha phóng điện φ (độ)
3. Tỷ lệ xả lặp lại

Thành phần hệ thống

Nền tảng phần mềm
nhà sưu tập PD
Cảm biến phóng điện cục bộ 6 chiếc
Tủ điều khiển (để đặt máy tính công nghiệp và màn hình, đề xuất do người mua cung cấp)

1. Cảm biến tín hiệu phóng điện cục bộ
Cảm biến phóng điện cục bộ HFCT bao gồm lõi từ tính, cuộn dây Rogowski, bộ lọc và lấy mẫu cũng như hộp che chắn điện từ.Cuộn dây được quấn trên lõi từ có độ từ thẩm cao ở tần số cao;Thiết kế của bộ lọc và lấy mẫu xem xét các yêu cầu về độ nhạy đo lường và dải tần đáp ứng tín hiệu.Để triệt nhiễu, cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm và xem xét các yêu cầu về chống mưa và chống bụi, các cuộn dây Rogowski và bộ lấy mẫu bộ lọc được lắp đặt trong hộp che chắn kim loại.Vỏ lá chắn được thiết kế với khóa tự khóa có thể mở bằng cách nhấn để đảm bảo tối đa sự tiện lợi khi lắp đặt cảm biến và an toàn trong quá trình vận hành.Cảm biến HFCT được sử dụng để đo độ cách điện của PD trong cuộn dây stato.
Tụ điện khớp nối epoxy mica HV có công suất 80 PF.Tụ ghép đo nên có độ ổn định cách điện và ổn định cao, đặc biệt là quá áp xung.Cảm biến PD và các cảm biến khác có thể được kết nối với bộ thu PD.HFCT băng thông rộng còn được gọi là "RFCT" để khử nhiễu.Thông thường, các cảm biến này được gắn trên cáp nguồn nối đất.

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện4

Một mô-đun điều hòa tín hiệu được tích hợp trong các cảm biến PD.Mô-đun chủ yếu khuếch đại, lọc và phát hiện tín hiệu được ghép nối với cảm biến, để mô-đun thu thập dữ liệu có thể thu thập tín hiệu xung tần số cao một cách hiệu quả.

Các thông số kỹ thuật của HFCT

Dải tần số

0,3MHz ~ 200MHz

trở kháng truyền

Đầu vào 1mA, Đầu ra ≥15mV

Nhiệt độ làm việc

-45℃ ~ +80℃

Nhiệt độ bảo quản

-55℃ ~ +90℃

đường kính lỗ

φ54 (tùy chỉnh)

thiết bị đầu cuối đầu ra

ổ cắm N-50

 Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện5

Đặc tính biên độ-tần số của HFCT

2. Bộ phát hiện trực tuyến PD (bộ thu PD)
Bộ phát hiện phóng điện cục bộ là thành phần quan trọng nhất của hệ thống.Các chức năng của nó bao gồm thu thập dữ liệu, lưu trữ và xử lý dữ liệu, đồng thời có thể điều khiển mạng LAN cáp quang hoặc truyền dữ liệu qua các phương thức liên lạc không dây WIFI và 4G.Tín hiệu phóng điện cục bộ và tín hiệu dòng điện nối đất của nhiều bộ khớp nối (tức là ABC ba pha) có thể được lắp đặt trong tủ đầu cuối gần điểm đo hoặc trong hộp đầu cuối ngoài trời tự hỗ trợ.Do môi trường khắc nghiệt nên cần có hộp chống nước.Vỏ ngoài của thiết bị thử nghiệm được làm bằng thép không gỉ, tốt cho việc che chắn tần số cao và tần số nguồn.Vì được lắp đặt ngoài trời nên nó phải được gắn trên tủ chống nước, xếp hạng chống nước là IP68 và phạm vi nhiệt độ hoạt động là -45°C đến 75°C.

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện36

Cấu trúc bên trong của đơn vị phát hiện trực tuyến

Các thông số và chức năng của thiết bị phát hiện trực tuyến
Nó có thể phát hiện các thông số phóng điện cục bộ cơ bản như lượng phóng điện, pha phóng điện, số lần phóng điện, v.v. và có thể cung cấp số liệu thống kê về các thông số liên quan theo yêu cầu của khách hàng.
Tốc độ lấy mẫu của tín hiệu xung phóng điện cục bộ không nhỏ hơn 100 MS/s.
Lưu lượng tối thiểu đo được: 5pC;dải đo: 500kHz-30MHz;độ phân giải xung xả: 10μs;độ phân giải pha: 0,18°.
Nó có thể hiển thị sơ đồ phóng điện theo chu kỳ tần số công suất, quang phổ phóng điện hai chiều (Q-φ, N-φ, NQ) và ba chiều (NQ-φ).
Nó có thể ghi lại các thông số liên quan như trình tự pha đo, lượng phóng điện, pha phóng điện và thời gian đo.Nó có thể cung cấp biểu đồ xu hướng xả và có chức năng cảnh báo trước và báo động.Nó có thể truy vấn, xóa, sao lưu và in báo cáo trên cơ sở dữ liệu.
Hệ thống bao gồm các nội dung thu nhận và xử lý tín hiệu: thu và truyền tín hiệu, trích xuất đặc trưng tín hiệu, nhận dạng mẫu, chẩn đoán lỗi và đánh giá tình trạng thiết bị cáp.
Hệ thống có thể cung cấp thông tin về pha và biên độ của tín hiệu PD và thông tin mật độ của xung phóng điện, rất hữu ích để đánh giá loại và mức độ nghiêm trọng của phóng điện.
Lựa chọn phương thức truyền thông: hỗ trợ mạng cáp quang, wifi tự tổ chức LAN.

3. Hệ thống phần mềm PD
Hệ thống sử dụng phần mềm cấu hình làm nền tảng phát triển cho phần mềm thu thập và phân tích để đảm bảo triển khai tốt công nghệ chống nhiễu.Phần mềm hệ thống có thể được chia thành cài đặt tham số, thu thập dữ liệu, xử lý chống nhiễu, phân tích phổ, phân tích xu hướng, đối chiếu dữ liệu và báo cáo.

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện6 Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện7

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện8

Trong số đó, phần thu thập dữ liệu chủ yếu hoàn thành cài đặt của thẻ thu thập dữ liệu, chẳng hạn như khoảng thời gian lấy mẫu, điểm tối đa của chu kỳ và khoảng thời gian lấy mẫu.Phần mềm thu thập dữ liệu thu thập dữ liệu theo các tham số thẻ thu thập đã đặt và tự động gửi dữ liệu đã thu thập đến phần mềm chống nhiễu để xử lý.Ngoài phần xử lý chống nhiễu được thực hiện ngầm trong chương trình, phần còn lại được hiển thị thông qua giao diện.

Tính năng hệ thống phần mềm
Giao diện chính tự động nhắc thông tin giám sát quan trọng và nhấp vào lời nhắc tương ứng để trực tiếp lấy thông tin chi tiết.
Giao diện hoạt động thuận tiện để sử dụng và nâng cao hiệu quả thu thập thông tin.
Với chức năng tìm kiếm cơ sở dữ liệu mạnh mẽ cho truy vấn biểu mẫu, biểu đồ xu hướng và Phân tích trước cảnh báo, phân tích phổ, v.v.
Với chức năng thu thập dữ liệu trực tuyến, có thể quét dữ liệu của từng hệ thống con trong trạm theo khoảng thời gian do người dùng đặt.
Với chức năng cảnh báo lỗi thiết bị, khi giá trị đo được của mục phát hiện trực tuyến vượt quá giới hạn cảnh báo, hệ thống sẽ gửi thông báo cảnh báo để nhắc nhở người vận hành xử lý thiết bị phù hợp.
Hệ thống có chức năng vận hành và bảo trì hoàn chỉnh, có thể duy trì dữ liệu hệ thống, thông số hệ thống và nhật ký vận hành một cách thuận tiện.
Hệ thống có khả năng mở rộng mạnh mẽ, có thể dễ dàng nhận ra việc bổ sung các mục phát hiện trạng thái của các thiết bị khác nhau và thích ứng với việc mở rộng khối lượng kinh doanh và quy trình kinh doanh; Với chức năng quản lý nhật ký, ghi lại nhật ký hoạt động của người dùng và nhật ký quản lý giao tiếp hệ thống một cách chi tiết, có thể dễ dàng truy vấn hoặc tự duy trì.

4. Tủ điều khiển

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện9

Tủ điều khiển đặt màn hình và máy tính công nghiệp, hoặc các phụ kiện cần thiết khác.Nó là tốt hơn để được cung cấp bằng cách sử dụng
Tủ được lắp đặt cố định trong phòng điều khiển chính của trạm biến áp và các vị trí khác có thể được chọn để lắp đặt theo yêu cầu của địa điểm.

 

Chức năng hệ thống và tiêu chuẩn

1. Chức năng
Cảm biến HFCT được sử dụng để đo độ cách điện của PD trong cuộn dây stato.Tụ điện khớp nối epoxy mica HV là 80pF.Tụ ghép đo nên có độ ổn định cách điện và ổn định cao, đặc biệt là quá áp xung.Cảm biến PD và các cảm biến khác có thể được kết nối với bộ thu PD.HFCT băng rộng được sử dụng để khử tiếng ồn.Thông thường, các cảm biến này được gắn trên cáp nguồn nối đất.

Khía cạnh khó khăn nhất của phép đo PD là khử nhiễu trong thiết bị điện áp cao, đặc biệt là phép đo xung HF vì nó có nhiều nhiễu.Phương pháp khử tiếng ồn hiệu quả nhất là phương pháp "thời gian đến", dựa trên việc phát hiện và phân tích sự khác biệt về thời gian đến của xung của một số cảm biến từ một PD đến hệ thống giám sát.Cảm biến sẽ được đặt gần vị trí phóng điện cách điện mà qua đó các xung tần số cao sớm của quá trình phóng điện được đo.Vị trí của lỗi cách điện có thể được phát hiện bằng sự khác biệt về thời gian đến của xung.

Thông số kỹ thuật của bộ thu PD
Kênh PD: 6-16.
Dải tần số xung (MHz): 0,5~15,0.
Biên độ xung PD (pc) 10~100.000.
Tích hợp hệ thống chuyên gia PD-Expert.
Giao diện: Ethernet, RS-485.
Điện áp nguồn: 100~240 VAC, 50/60Hz.
Kích thước (mm): 220*180*70.
Với khả năng chống nhiễu mạnh mẽ.Hệ thống sử dụng công nghệ phát hiện băng thông rộng và có mạch bảo vệ giao diện hoàn chỉnh để chống lại hiệu quả các dòng điện lớn và tiêu thụ điện năng thấp.
Với chức năng ghi, lưu dữ liệu thử nghiệm gốc và dữ liệu gốc khi trạng thái thử nghiệm có thể được phát lại.
Theo các điều kiện hiện trường, mạng truyền dẫn LAN cáp quang có thể được sử dụng và khoảng cách truyền dẫn dài, ổn định và đáng tin cậy.Cấu trúc nhỏ gọn, dễ cài đặt và cũng có thể được thực hiện bằng cấu trúc mạng LAN cáp quang.
Phần mềm cấu hình được sử dụng để hỗ trợ giao diện cấu hình tại chỗ.

2. Tiêu chuẩn áp dụng
IEC 61969-2-1:2000 Cấu trúc cơ học cho thiết bị điện tử Vỏ bọc ngoài trời Phần 2-1.
Đo phóng điện cục bộ theo tiêu chuẩn IEC 60270-2000.
GB/T 19862-2005 Điện trở cách điện của thiết bị tự động hóa công nghiệp, yêu cầu kỹ thuật về độ bền cách điện và phương pháp thử.
IEC60060-1 Công nghệ thử nghiệm điện áp cao Phần 1: Định nghĩa chung và yêu cầu thử nghiệm.
IEC60060-2 Công nghệ kiểm tra điện áp cao Phần 2: Hệ thống đo lường.
GB 4943-1995 An toàn của thiết bị công nghệ thông tin (bao gồm cả thiết bị điện).
GB/T 7354-2003 Đo phóng điện cục bộ.
DL/T417-2006 Hướng dẫn trang web về đo lường phóng điện cục bộ của thiết bị điện.
Thông số kỹ thuật thiết kế cáp kỹ thuật điện GB 50217-2007.

Giải pháp mạng hệ thống

Hệ thống giám sát trực tuyến phóng điện cục bộ của máy phát điện2


  • Trước:
  • Kế tiếp:

  • Gửi tin nhắn của bạn cho chúng tôi:

    Viết tin nhắn của bạn ở đây và gửi cho chúng tôi

    Gửi tin nhắn của bạn cho chúng tôi:

    Viết tin nhắn của bạn ở đây và gửi cho chúng tôi