سیستم های عایقی شینه ژنراتور
بیشتر شکست ها در ژنراتورهای فشارقوی ناشی از بروز عیب در سیستم عایقی میباشد که اغلب نتیجه تدریجی و مجموع اثرات مخرب تخلیه جزئی بر روی سیستم عایقی میباشد. از این رو عایق الکتریکی شینه ژنراتور نقش مهمی در عملکرد ژنراتورهای فشارقوی برای استقامت در برابر تنش های الکتریکی، حرارتی و مکانیکی بالا در طول بهره برداری ایفا میکند.
نصب و نرمال سازی دستگاه های اندازه گیری آنلاین تخلیه جزئی
در این نوشتار که بر اساس IEC 60034-27 می باشد، نکات ضروری جهت نصب و نرمال سازی دستگاه های اندازه گیری آنلاین تخلیه جزئی PD مطرح شده
اندازهگیری آنلاین تخلیه جزئی ماشینهای الکتریکی دوار
بر اساس IEC 60034-27
اندازهگیری آنلاین تخلیه جزئی(PD) برای ماشینهای الکتریکی دوار مقبولیت گستردهای به دست آورده است. زیرا میتواند وجود نقاط ضعف موضعی سیستم عایق استاتور و همچنین پدیدههای مختلف قوس و جرقه را آشکار کند. با این وجود، از چندین مطالعه مشخص شده که نه تنها روشهای مختلف اندازهگیری وجود دارد، بلکه معیارها و روشهای تجزیه و تحلیل و در نهایت ارزیابی دادههای اندازهگیری شده نیز اغلب بسیار متفاوت بوده و واقعاً قابل مقایسه نیستند. در نتیجه، نیاز به یک استاندارد بینالمللی (IS) برای ارائه دستورالعملهای تعریفشده به کاربران اندازهگیری PD آنلاین برای ارزیابی وضعیت سیستمهای عایق آنها وجود دارد.
تخلیه های جزئی شینه ژنراتور
بیشتر شکست ها در ژنراتورهای فشارقوی ناشی از عیب در سیستم عایقی است که اغلب نتیجه تدریجی اثرات مخرب تخلیه جزئی بر روی عایق می باشد و عایق الکتریکی شینه ژنراتور نقش مهمی در عملکرد ژنراتورهای فشارقوی برای استقامت در برابر تنشهای الکتریکی بالا در طول بهره برداری ایفا می کند و تشخیص زودرس آن می تواند از خروج خط خارج از برنامه ژنراتورهای فشارقوی جلوگیری کند.
تکنیک ها و ابزار های اندازهگیری آنلاین تخلیه جزئی ماشینهای الکتریکی دوار
از آنجایی که هر تخلیه جزئی با یک فرآیند تبدیل انرژی مرتبط است، اندازهگیری یک PD نیز میتواند با دریافت تابش نور، سیگنالهای صوتی، امواج الکترومغناطیسی یا تشکیل واکنشهای شیمیایی انجام شود. با این حال، این بند صرفاً به روش های الکتریکی اندازه گیری تخلیه جزئی می پردازد زیرا اندازه گیری الکتریکی تخلیه جزئی رایج ترین روش مورد استفاده برای ارزیابی وضعیت عایق سیم پیچ ماشین های الکتریکی دوار است. اندازهگیری الکتریکی را میتوان با استفاده از حسگرهای PD که اجزای سیگنال پالس هدایت شده را تشخیص میدهند، یا با استفاده از آنتنهایی که اجزای امواج الکترومغناطیسی سیگنالهای پالس را شناسایی میکنند، انجام داد.
تخلیه جزئی در ماشین های دوار
تخلیه جزئی به دلایل زیادی در حفره های عایق اصلی دیوار زمینی و در سطح استاتور و سیم پیچ ماشین های دارای ولتاژ ۳/۳ کیلوولت و بالاتر رخ میدهد. بر خلاف بسیاری از انواع دیگر تجهیزات، سیمپیچهای استاتور دارای ولتاژ 3،3 کیلوولت و بالاتر تقریباً همیشه در حین کار، به دلیل وجود “حفرههای میکرو” که محصول جانبی معمولی فرآیندهای تولید هستند، PD پیوسته و پایین را نشان میدهند. عایق سیم پیچ به گونه ای طراحی شده است که در برابر این PD سطح پایین مقاومت کند و بنابراین به دلیل وجود میکا خطری برای عمر طولانی ندارد. با این حال، تجربه نشان می دهد که اگر سطوح تخلیه جزئی “بالا” باشد، یا تخلیه جزئی طی چندین سال افزایش یابد، تعمیر یا جایگزینی سیم پیچ محتاطانه است.
اختلالات و نویز در تست آنلاین تخلیه جزئی ماشین های دوار
یک چالش مهم با اندازهگیری آنلاین تخلیه جزئی (PD)، جداسازی PD سیم پیچ استاتور از نویز یا اختلالات الکتریکی و همچنین خوشهبندی سیگنال با توجه به منابع PD خاص است. برخلاف تستهای PD آفلاین که به درستی تنظیم شدهاند، در اکثر تستهای آنلاین پالسهای اختلال الکتریکی اغلب وجود دارند، و این پالسهای اختلال ممکن است فراوانتر و بزرگتر از پالسهای PD سیمپیچ استاتور باشند، همچنین سیگنالها ممکن است به ولتاژ فرکانس برق AC قفل فاز شود.
کاربرد تحلیل PSA در تشخیص نوع عیب عایقی
توالی تکرار تخلیه الکتریکی جزئی در محل ایجاد آن یک روند اتفاقی نبوده و برحسب یک روند مشخص مرتبط با شرایط و نوع تخریب عایقی واقع می شود. در روش تحلیل فازِ ولتاژ تخلیه، دامنه ی تخلیه و زمان وقوع آن برحسب فاز ولتاژ اعمالی مورد استفاده قرار میگیرد.
رطوبت بر تخلیه جزئی سیم پیچ استاتور چه تاثیری دارد؟
آزمایش تخلیه جزئی آنلاین (PD) به ابزاری قدرتمند برای برنامهریزی نگهداری سیمپیچهای استاتور موتورها و ژنراتورهای ولتاژ بالا تبدیل شده است. تفسیر داده های PD بهتر است با نظارت بر روند PD در طول زمان انجام شود. متاسفانه تشخیص روند PD گاهی دشوار است، به خصوص اگر رطوبت درون استاتور در طول زمان متغیر باشد. این مقاله چندین نمونه از چگونگی تاثیر رطوبت بر تخلیه جزئی استاتور و ماشین های الکتریکی را نشان میدهد.
ارزیابی وضعیت ماشین های دوار از طریق آزمایش تشخیصی آفلاین
چگونه آزمایش تخلیه جزئی آنلاین می تواند عمر ژنراتور را افزایش دهد؟
آزمایش تخلیه جزئی آنلاین یک ابزار مفید برای ارزیابی وضعیت عایق سیم پیچ استاتور – یک عامل تعیین کننده کلیدی عمر ژنراتور است. این تکنیک نظارت بر وضعیت می تواند به اپراتورها اطمینان دهد که با درجاتی از تخریب عایق کار کنند، از برگشت گران قیمت جلوگیری کرده و عمر مفید سیم پیچ استاتور را به حداکثر برساند.
تفکیک تخلیه های جزئی داخلی و خارجی در آزمایش های پیرسازی شینه های ژنراتور
آزمایش و بررسی درصد تضعیف سیگنال فراصوت حاصل از تخلیه الکتریکی جزئی در شینه ژنراتور قرار گرفته در داخل و خارج از شیار استاتور
دامنه سیگنال فراصوت با میزان فاصله از محل تولید نسبت عکس دارد. در این مقاله این موضوع برای یک شینه ژنراتور در دو حالت داخل و خارج از شیار مورد آزمایش قرارگرفته است. سنسور فراصوت در شش نقطه در امتداد شینه نصب شده و پس از تحلیل نتایج آزمایش به وسیله نرم افزار متلب، منحنی درصد تضعیف سیگنال بر حسب میزان فاصله از محل تخلیه به دست آمده است. از این نتایج می توان برای تشخیص و بررسی سیگنال های فراصوت در مکان یابی تخلیه جزئی شینه استفاده کرد.
Detection of Stator Winding Insulation Failures:On-line and Off-line Tests
The aim of this paper is to present a comprehensive review of the scientific literature in this field, including not only research papers but also existing standards for off-line tests.
Experlments for the Ufe Assessment of Generator Bars
In order to estimate the remaining life of a hydro power plant generator bars in Iran, one new and four old stator ban of the generator are tested under combined electrlca], thermal and mechanical aging stresses. Partial discharge quantity (total integrated charge of the ban in cooling-down period) before and during the aging is used for the life assessment.
Online Monitoring – Early detection and diagnosis of initiating damages in turbo generators
To minimize loss of revenue, it is helpful to use online condition monitoring and diagnosis systems to receive information about the state of the machine during operation. This will lead to condition based maintenance with extended operating periods in between stand stills.
On-Line Partial Discharge Measurement in Hydrogen-Cooled Generators
Hydrogen-cooling has many advantages, but one of the important features is the suppression of partial discharge (PD) activity by the hydrogen gas at high pressure. On-line PD testing is widely used to determine the condition of the insulation in air-cooled windings, but there has been some controversy about the effectiveness of on-line PD testing to detect insulation problems in hydrogen-cooled machines. This paper will present a statistical summary of on-line PD measured on over 1000 hydrogen-cooled turbine generators
Partial Discharge Detection During Electrical Aging of Generator Bar Using Acoustic Technique
Partial discharge is of the most powerful and important means to diagnose insulation health in generator bar. There are many methods available to detect the PD activity in generator bar. Acoustic detection as a partial discharge detection method has wide range of applications. Acoustic method versus electrical detection methods has several advantages such as immunity against electromagnetic fields. In this paper, an air-cooled generator bar (15.75 kV nominal voltage) is aged under electrical stress. Electrical aging test is carried out according to IEEE 1553-2002.
PD Detection and Localization bv means of Acoustic Measurements on Hydogenerator Stator Bars
Acoustic partial discharge detection appears useful for the location of PD sources within various kinds of insulating systems. The usefulness of such a method to locate discharge sources in hydrogenerator stator bars is illustrated. The adopted measuring procedure, based on two piezo-electric transducers positioned on a bar, allows the identification of the discharge site position within an error range of ~2 cm
PD-Source Recognition in Generator Bars using a High-Voltage Coaxial-Type High-Pass Filter
A high-voltage coaxial-type high-pass filter is reconstructed and used to detect different impulse forms in generator bars. The test results of an old generator bar shows simultaneous occurrence of different discharge impulse forms. In this paper, the error of the band-pass filter used for PD measurement in delaminated aged bars is presented. It is essential to measure both discharge magnitude and discharge pulse forms to minimize the error.
Practical Application Of Stator Winding On-Line Partial Discharge Monitoring In The Petrochemecal Industry
The stator winding insulation in petrochemical plant motors and generators have been assessed using routine on-line partial discharge (PD) testing for at least 20 years, starting in chemical plants in the US Gulf Coast. Case studies from petrochemical industry machines are presented to show how machines with insulation problems can be identified using both the trend in PD over time and the absolute magnitude of the PD.
Recent Developments In IEEE And IEC Standards For Off-Line And On-Line Partial Discharge Testing Of Motor And Generator Stator Windings
IEEE and the International Electrotechnical Commission (IEC) have created standards called recommended practices or technical specifications to address offline and online PD measurement using electrical diagnostic equipment, and optical measurement of surface PD. They explain testing objectives and principles, discuss commonly-used methods for measuring PD, and provide guidance for data interpretation.
What Can Go Wrong During Stator Coil Partial Discharge Measurments According To IEC 60270
Spurious PD could be due to proximate sparking of imperfectly earthed objects, loose connections in the area of the high voltage, electromagnetic radiation, contact noise, broadband noise or loosely applied slot simulating earthing fixtures. Various international standards recommend adjustment of frequency bandwidth to acquire genuine PD signals by enhancing the signal-to-noise ratio. IEEE Std. 1434-2000, suggests an acquisition frequency of 2 MHz with adjustable bandwidth.
Pulse Sequence Analysis of Partial Discharge during Accelerated Aging of Generated Bars
In this work, PD monitoring during accelerated aging of generator bars is experimented, pulse sequence analysis of the PD signals is applied for data processing and the aging process of the generator bars is studied. The results show that the method is capable to clarify the aging phase of the test objects containing multiple PD sites.