高抗干扰性能交流高压电机定子绝缘监测系统研究.pdfVIP

高抗干扰性能交流高压电机定子绝缘监测系统的研究 何立汉刘德红齐大伟”曹海翔姜建国 (清华大学电子工程及应用电子技术系】00084：”大连发电总厂 116021) 捶要局部放电在线检测技术是高压旋转电机定子绕组绝缘监测的有效方法．本文介绍了一套对 大型汽轮发电机和高压异步电动机进行在线局放捡铡的系统．该系统采用一种基于微线理论的新型放电 传感嚣(简称邺Ls)获取局放信号，文中较详细地研究了传瘩器的特性·在实验的基础上研究了该系统 · 的抗干扰能力．结果表明该系统有更好的抗干扰性能． 糊@絮一墒黼屯粥器 交流高压电动机是化工、冶金、电力、矿山等企业生产中非常重要的设备。据电力 部门的统计数字表明．高压交流电机事故中，绝缘事故占40％。长期采用的定期维修仍 不能避免电机定子绝缘事故的突然发生，而作为这些连续生产部门的原动力的电动机，一 旦出现了事放，往往会造成不应有的经济损失。 为避免这类事故，近十多年来．电机绝缘监测受到了各国广泛的重视。理论研究及 实验经验已经证实，对电机的局部放电进行监测，能有效地获得电机的绝缘缺损和劣化状 况，及早发现事故的苗头，避免严重事故的发生。大量的研究表明，能否有效地抑制噪声 是电机绝缘监测系统能否进行正确诊断的关键问题之一．本文介绍了一套由新型放电传感 器、信号预处理电路和计算机等构成的局放监测系统，用于对大型汽轮发电机和高压异步 电动机的在线监测。通过对6kv异步电动机的大量实验，表明该监测系统可以有效地抑 制干扰，对电机定子绝缘的局部放电状况作出正确判断。 1．新型放电传感器特性的研究 ． 研制的新型放电传感器MsLs是基于微波理论的一种微线结构的元件。蟠L5安装于电 ’ 机的定子槽中．相对于其它的信号拾取方式而言，它最靠近存在于定子绕组绝缘中的放电 源，能区分定子绝缘的放电信号和来自外部的干扰信号。从电机外部其它高压设备来的干 扰脉冲沿电缆或封闭母线传播时．脉冲的前沿变缓，干扰信号脉冲的高频分量有较大的衰 ． 减．放电传感器船Ls配以适当频段检测电路．则检测到干扰信号的可能性就会大大的降 低．定子槽放电传感器lIsLs本身具有良好的频率响应特性．尤其是在所要检测的放电信 号的频段处． ·基金项目：国家自然科学基金。踟7200 为研究惦LS对局放信号的响应特性，在一根25唧发电机定子线棒上进行了一系列 实验。线棒直线部分长2．8 m，其环氧胶粉云母带绝缘厚3Ⅲ，线棒外紧裹一层铝箔纸。 在线棒与铝箔之间注入电压脉冲．摸拟电机槽部线捧对铁芯放电。放电传感器安装在线棒 与铝箔纸之间．耦合得到的输出信号通过同轴电缆输送到数字示波器进行分析。注入脉冲 和传感器的输出信号如图l中所示。实验表明： (1)安装在某一固定位置的放电传感器(螨Ls)．其输出信号幅值与注入脉冲幅值 之比基本为常数，即输出信号幅值与注入脉冲幅值成正比． (2)输出信号与注入脉冲幅值之比与传感器长度成正比。传感器越长．对同一注入 脉冲的输出信号幅值越大。 (3)随检测点与注入点的距离的增加．输出信号与注入脉冲幅值之比减小．输出信 号相对于注入脉冲的延时也增大．放电信号通过绕组传播至检测点，各个频率分量都存在 不同程度的衰减。检测点离放电点越远．信号幅值衰减越大．由此可见．放电量的标定与 放电点的定位是密切相关的． 图2为用惦LS和电阻传感器两种方法检测局放信号时获得的波形。实验采用电机定 m×28 m， 子线棒模拟电机的绝缘结构，导体铜捧尺