Bustrac、Hydrac IRIS发电机在线局放监测

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总部设在加拿大多伦多的IRIS电力工程公司，专精于高压电机局部放电在线监测技术的研发，提供专业的电机绝缘状况评估服务。

1990年，IRIS公司正式成立并得到安省电力公司、加拿大电力协会、美国电科院的大力支持，北美市场占有率高达90%，市场占有率超过80%。                 

IRIS公司创始人之一Dr. Greg Stone是IEEE的ZS会员，曾担任IEEE 电介质及电气绝缘学会的会长以及负责制定旋转电机绝缘标准的IEC SC 2J 委员会的主席，高压电气设备诊断系统方面的专家。

IRIS公司是能够同时提供定子所有3部分（定子绕组、槽楔、铁芯）以及转子在线监测产品和检测服务的第三方独立公司，拥有21年电机局放监测经验的公司，*个ISO 9002认证的在线局放监测仪器的生产企业。

一、  局放监测技术简介

传感器技术

1、EMC-环氧云母耦合器

EMC设计采用80mm的纯云母及环氧树脂模铸而成的主绝缘，能阻挡50/60Hz的工频信号，但允许高频信号（＞40MHz）通过，根据被监测设备的运行电压设计了4个不同电压等级的电容耦合器：6.9kV、16kV、25kV、28kV。

EMC-环氧云母耦合器由独立机构进行了一下安全性、可靠性的实验：

A、  电压耐久性试验（IEEE 1043）：在30kVrms电压下连续运转1000小时。根据统计方法（IEEE 930-1987）换算，环氧云母耦合器在常压下运转，寿命是60,000年；

B、    直流及冲击试验：150kV直流耐压试验（ANSI C37.20.2标准要求是50kV）

150kV冲击试验（ANSI C37.20.2标准要求是 95kV）；

C、   防爆场所：符合ATEX和UL核准要求；

D、   辐射环境：IEEE 323-1983核能电厂设备抗辐射标准；

E、    其他规范：电容值  80pF±4pF

               消散系数  0.10%

               频宽  40MHz-350MHz

               工作温度  -500C－+1300C

               爬电痕迹 ANSI/IEEEC37.20.2

                                                           
 
项  目
   
6.9kV
   
16kV
   
25kV
   
28kV
 
 
放电熄火电压@ipC（kV）
   
8
   
15
   
25
   
28
 
 
交流耐压（kVrms）
   
15
   
33
   
51
   
57
 
 
质  量（kg）
   
1.1
   
1.6
   
2.3
   
2.3
 
 
高  度（mm）
   
92（3.6″）
   
127(5.0″)
   
206(8.1″)
   
206(8.1″)
 
 
直  径（mm）
   
89（3.5″）
   
89（3.5″）
   
89（3.5″）
   
89（3.5″）
 

传感器技术比较：

                   
 
定子槽耦合器
 
（SSC）
   
环氧云母耦合器
 
（EMC）
   
射频传感器
 
（RFCT）
   
电阻温度传感器
 
（RTD）
   
陶瓷传感器
 
 
1、离线安装于定子绕组线槽中，同时监测绕组端部和线槽内局放
 
2、频宽:10-1000MHz
 
3、大型氢冷汽轮机
 
4、局放数据库比对
 
5、安全、可靠性高
   
1、离线安装于电机高压端、系统端（双端安装）
 
2、频宽：40-350MHz，覆盖高频局放信号
 
3、高压电机及发电机
 
4、局放数据库比对
 
5、5万多案例，无事故报告
   
1、无需停机，安装于中性点
 
2、频宽：≤20MHz，与噪音相近，难以区分局放
 
3、误报率高
 
4、无数据库
 
5、时有击穿案例
   
1、出厂已安装
 
2、测温导线多为屏蔽线，难以获取局放信号，非屏蔽线由于距离远衰减严重，频宽≤20MHz
 
3、非屏蔽则测温失效，
 
4、无局放数据库
   
1、离线于电机高压端
 
2、采用的是单端安装的技术3、易受高温影响安全性能，技术参数改变
 
5、无局放数据库
 

局放噪音分离技术

1、定向噪音分离技术-俗称“双端安装”，主要适用于汽轮发电机

简单的说，就是利用PD局放脉冲信号不同过来的方向和经过C1和C2传感器到达仪器设备的时间差来区分发电机局放和外部噪音。如图所示：

2、  定形噪声分离技术 —俗称“单端安装”，主要适用于高压电动机（电压等级≥3kV）

通过设置电力电缆的长度，使外部局放干扰信号到达仪器设备时发生严重衰减，然后透过仪器对PD局放波形和外部局放的不同波形进行分析、比对，轻易可以区别那些是PD局放，那些是电子噪音信号。如图所示:

3、定时噪音分离技术-俗称“双端安装”，主要适用于水轮发电机

通过调整同轴电缆的长度，改变外部干扰信号到达仪器设备的时间，从而区分PD局放信号和外部干扰信号。

三、监测结果分析技术

1、同一设备趋势分析

掌握电机及发电机绝缘恶化的发展趋势，好比给电机建立一个“健康档案”，实时记录体检结果和病情变化，根据故障先兆提前采取措施，完全掌握预防事故的主动权，大大提高电机运行的安全、可靠性。

比较局放值的发展趋势—较有效和较可靠的解释方法

a、如 Qm 值处于较低水平且发展平稳，表示绕组绝缘良好

b、如 Qm 值小于25 %的增长，表示绕组绝缘缓慢衰老、情况稳定

c、如 Qm 值每隔 6 到 12 个月呈现成倍增长，表示绕组绝缘正在迅速恶化、情况严重

2、相同设备的数据对比

相同设备在同一环境中，绝缘的恶化情况应该是基本*的，当监测设备监测到不同的监测结果告诉我们，我们可以很轻易就知道那个设备的绝缘状况比较恶劣，这样就可以合理安排检修计划，达到ZD的效益。

 3、数据库对比分析

IRIS-EMC耦合器的安装数量超过50000只，拥有庞大的电力系统的用户。建立联网的数据库，可提供272000个测试比对结果，可以为客户提供有效的统计结果做参考，且数据库资料每年增加和更新。

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