Sistema Online de Monitoramento de Descarga Parcial de Geradores
Geralmente, a descarga parcial ocorre em uma posição onde as propriedades do material dielétrico não são uniformes.Nesses locais, a intensidade do campo elétrico local é aumentada e a intensidade do campo elétrico local é muito grande, resultando em quebra local.Esta quebra parcial não é a quebra total da estrutura isolante.Descargas parciais normalmente requerem uma certa quantidade de espaço de gás para se desenvolver, como vazios de gás dentro do isolamento, condutores adjacentes ou interfaces isolantes.
Quando a intensidade do campo local excede a rigidez dielétrica do material isolante, ocorre uma descarga parcial, fazendo com que muitos pulsos de descarga parcial ocorram durante um ciclo de aplicação da tensão.
A quantidade de descarga fornecida está intimamente relacionada às características não uniformes e às propriedades dielétricas específicas do material.
Descargas parciais significativas no motor geralmente são um sinal de defeitos de isolamento, como qualidade de fabricação ou degradação após o funcionamento, mas isso não é uma causa direta de falha.No entanto, descargas parciais no motor também podem danificar diretamente o isolamento e afetar o processo de envelhecimento.
Medições e análises específicas de descarga parcial podem ser efetivamente usadas para controle de qualidade de novos enrolamentos e componentes de enrolamento, bem como detecção precoce de defeitos de isolamento causados por fatores como tensões térmicas, elétricas, ambientais e mecânicas em operação, que podem levar a falhas de isolamento.
Devido a técnicas de produção específicas, defeitos de fabricação, envelhecimento normal ou anormal, a descarga parcial pode afetar a estrutura de isolamento de todo o enrolamento do estator.O projeto do motor, as características dos materiais isolantes, os métodos de fabricação e as condições de operação afetam muito o número, localização, natureza e tendência de desenvolvimento da descarga parcial.Na maioria dos casos, através das características da descarga parcial, diferentes fontes locais de descarga podem ser identificadas e distinguidas.Através da tendência de desenvolvimento e parâmetros relacionados, para julgar o status de isolamento do sistema e fornecer uma base anterior para manutenção.
Parâmetro de caracterização de descarga parcial
1. Carga de descarga aparente q(pc).qa=Cb/(Cb+Cc), a quantidade de descarga é geralmente expressa pela carga de descarga aparente recorrente qa.
Incluindo Cc é a capacitância equivalente ao defeito
2. Fase de descarga φ (graus)
3. Taxa de repetição de descarga
plataforma de software
coletor PD
Sensor de descarga parcial 6pcs
Armário de controle (para colocar computador industrial e monitor, sugestão fornecida pelo comprador)
1. Sensor de sinal de descarga parcial
O sensor de descarga parcial HFCT consiste em um núcleo magnético, uma bobina de Rogowski, uma unidade de filtragem e amostragem e uma caixa de blindagem eletromagnética.A bobina é enrolada em um núcleo magnético com alta permeabilidade magnética em alta frequência;O projeto da unidade de filtragem e amostragem considera os requisitos de sensibilidade de medição e banda de frequência de resposta de sinal.A fim de suprimir a interferência, melhorar a relação sinal-ruído e considerar os requisitos de proteção contra chuva e poeira, bobinas Rogowski e unidades de amostragem de filtro são instaladas na caixa de proteção de metal.A caixa de proteção é projetada com uma fivela de travamento automático que pode ser aberta pressionando para maximizar a conveniência da instalação do sensor e a segurança durante a operação.O sensor HFCT é usado para medir o isolamento do PD nos enrolamentos do estator.
O capacitor de acoplamento epóxi mica HV tem uma capacidade de 80 PF.Os capacitores de acoplamento de medição devem ter alta estabilidade e estabilidade de isolamento, especialmente sobretensão de pulso.Sensores PD e outros sensores podem ser conectados ao receptor PD.Um HFCT de largura de banda larga também é chamado de "RFCT" para supressão de ruído.Normalmente, esses sensores são montados em um cabo de alimentação aterrado.
Um módulo de condicionamento de sinal é construído nos sensores PD.O módulo amplifica, filtra e detecta principalmente o sinal acoplado ao sensor, para que o sinal de pulso de alta frequência possa ser efetivamente coletado pelo módulo de aquisição de dados.
Especificações do HFCT
| Alcance de frequência | 0,3MHz ~ 200MHz |
| impedância de transferência | Entrada 1mA, Saída ≥15mV |
| Temperatura de trabalho | -45℃ ~ +80℃ |
| Temperatura de armazenamento | -55℃ ~ +90℃ |
| Diâmetro do furo | φ54 (personalizado) |
| Terminal de saída | soquete N-50 |
Característica de frequência de amplitude de HFCT
2. Unidade de detecção online PD (coletor PD)
A unidade de detecção de descarga parcial é o componente mais importante do sistema.Suas funções incluem aquisição de dados, armazenamento e processamento de dados e capacidade de conduzir a LAN de fibra óptica ou transmitir dados por meio de métodos de comunicação sem fio WIFI e 4G.O sinal de descarga parcial e o sinal de corrente de aterramento de vários conjuntos de juntas (ou seja, ABC trifásico) podem ser instalados no gabinete do terminal próximo ao ponto de medição ou na caixa de terminais externa autoportante.Devido ao ambiente hostil, é necessária uma caixa à prova d'água.O invólucro externo do dispositivo de teste é feito de aço inoxidável, o que é bom para blindagem de alta frequência e frequência de energia.Como é uma instalação externa, deve ser montado no gabinete à prova d'água, a classificação à prova d'água é IP68 e a faixa de temperatura operacional é de -45°C a 75°C.
Estrutura interna da unidade de detecção online
Parâmetros e funções da unidade de detecção online
Ele pode detectar parâmetros básicos de descarga parcial, como quantidade de descarga, fase de descarga, número de descarga, etc., e pode fornecer estatísticas sobre parâmetros relevantes de acordo com os requisitos do cliente.
A taxa de amostragem do sinal de pulso de descarga parcial não é inferior a 100 MS/s.
Descarga mínima medida: 5pC;banda de medição: 500kHz-30MHz;resolução do pulso de descarga: 10μs;resolução de fase: 0,18°.
Ele pode exibir o diagrama de descarga do ciclo de frequência de energia, espectros de descarga bidimensionais (Q-φ, N-φ, NQ) e tridimensionais (NQ-φ).
Ele pode registrar parâmetros relevantes, como sequência de fase de medição, quantidade de descarga, fase de descarga e tempo de medição.Ele pode fornecer gráfico de tendência de descarga e tem funções de pré-alerta e alarme.Ele pode consultar, excluir, fazer backup e imprimir relatórios no banco de dados.
O sistema inclui os seguintes conteúdos para aquisição e processamento de sinal: aquisição e transmissão de sinal, extração de características de sinal, reconhecimento de padrão, diagnóstico de falhas e avaliação do status do equipamento de cabo.
O sistema pode fornecer as informações de fase e amplitude do sinal PD e as informações de densidade do pulso de descarga, o que é útil para julgar o tipo e a gravidade da descarga.
Seleção do modo de comunicação: suporte a cabo de rede, fibra óptica, LAN auto-organizada wifi.
3. Sistema de software de PD
O sistema usa software de configuração como uma plataforma de desenvolvimento para software de aquisição e análise para garantir uma boa implementação da tecnologia anti-interferência.O software do sistema pode ser dividido em configuração de parâmetros, aquisição de dados, processamento anti-interferência, análise de espectro, análise de tendências, coleta de dados e geração de relatórios.
Entre eles, a parte de aquisição de dados completa principalmente a configuração do cartão de aquisição de dados, como o período de amostragem, o ponto máximo do ciclo e o intervalo de amostragem.O software de aquisição coleta dados de acordo com os parâmetros do cartão de aquisição definidos e envia automaticamente os dados coletados para o software anti-interferência para processamento.Além da parte do processamento anti-interferência, que é executada em segundo plano no programa, o restante é exibido por meio da interface.
Recursos do sistema de software
A interface principal solicita dinamicamente informações importantes de monitoramento e clica no prompt correspondente para obter informações detalhadas diretamente.
A interface de operação é conveniente de usar e melhorar a eficiência da aquisição de informações.
Com poderosa função de pesquisa de banco de dados para consulta de formulário, gráfico de tendência e análise de pré-aviso, análise de espectro, etc.
Com função de coleta de dados online, que pode escanear os dados de cada subsistema da estação no intervalo de tempo definido pelo usuário.
Com a função de aviso de falha do equipamento, quando o valor medido do item de detecção online exceder o limite de alarme, o sistema enviará uma mensagem de alarme para lembrar o operador de manusear o equipamento de acordo.
O sistema possui uma função completa de operação e manutenção, que pode manter convenientemente os dados do sistema, os parâmetros do sistema e os registros de operação.
O sistema tem forte escalabilidade, que pode facilmente realizar a adição de itens de detecção de estado de vários dispositivos e se adaptar à expansão do volume de negócios e processos de negócios; que pode ser facilmente consultado ou auto-mantido.
4. Gabinete de controle
O gabinete de controle coloca monitor e computador industrial ou outros acessórios necessários.É melhor ser abastecido pelo uso
O gabinete é instalado de forma fixa na sala de controle principal da subestação, e outros locais podem ser selecionados para instalação de acordo com os requisitos do local.
1. Funções
O sensor HFCT é usado para medir o isolamento do PD nos enrolamentos do estator.O capacitor de acoplamento HV de epóxi mica é 80pF.Os capacitores de acoplamento de medição devem ter alta estabilidade e estabilidade de isolamento, especialmente sobretensão de pulso.Sensores PD e outros sensores podem ser conectados ao coletor PD.O HFCT de banda larga é usado para supressão de ruído.Normalmente, esses sensores são montados em um cabo de alimentação aterrado.
O aspecto mais difícil da medição de PD é a supressão de ruído em equipamentos de alta tensão, especialmente a medição de pulso de HF porque possui muito ruído.O método de supressão de ruído mais eficaz é o método de "tempo de chegada", que se baseia na detecção e análise da diferença nos tempos de chegada de pulso de vários sensores de um PD para o sistema de monitoramento.O sensor será colocado perto da posição de descarga isolada através da qual os primeiros pulsos de alta frequência da descarga são medidos.A posição do defeito de isolamento pode ser detectada pela diferença no tempo de chegada do pulso.
Especificações do coletor PD
●Canal DP: 6-16.
●Faixa de frequência de pulso (MHz): 0,5~15,0.
●Amplitude do pulso PD (pc) 10~100.000.
●Sistema especialista integrado PD-Expert.
●Interface:Ethernet, RS-485.
●Tensão da fonte de alimentação: 100~240 VAC, 50/60Hz.
●Tamanho (mm): 220*180*70.
●Com forte capacidade anti-interferência.O sistema usa tecnologia de detecção de banda larga e possui um circuito de proteção de interface completo para resistir efetivamente a grandes picos de corrente e baixo consumo de energia.
●Com a função de gravação, salve os dados de teste originais e os dados originais quando o estado de teste puder ser reproduzido.
●De acordo com as condições de campo, a rede de transmissão LAN de fibra óptica pode ser usada e a distância de transmissão é longa, estável e confiável.A estrutura é compacta, fácil de instalar e também pode ser realizada por uma estrutura LAN de fibra óptica.
●O software de configuração é usado para facilitar a interface de configuração no local.
2. Norma Aplicada
●IEC 61969-2-1:2000 Estruturas mecânicas para equipamentos eletrônicos Gabinetes externos Parte 2-1.
●Medição de Descarga Parcial IEC 60270-2000.
●GB/T 19862-2005 Resistência de isolamento de instrumentação de automação industrial, requisitos técnicos de resistência de isolamento e métodos de teste.
●IEC60060-1 Tecnologia de teste de alta tensão Parte 1: Definições gerais e requisitos de teste.
●IEC60060-2 Tecnologia de teste de alta tensão Parte 2: Sistemas de medição.
●GB 4943-1995 Segurança de equipamentos de tecnologia da informação (incluindo equipamentos elétricos).
●GB/T 7354-2003 Medição de descarga parcial.
●DL/T417-2006 Diretrizes de local para medição de descarga parcial de equipamentos de energia.
●GB 50217-2007 Especificação de Projeto de Cabo de Engenharia de Energia.
