1、解讀發電機局部放電在線監測郭維芹、卜樂宏、周政新上海第二工業大學 上海居能科技有限公司 2008.9迄今發電機局部放電的監測儀器，毫無例外是解讀型的。本文對SJY型發電機局部放電在線發電機局部放電在線監測儀，從其信號特征及綜合其他工況參數分析，對發電機系統的放電的案例解讀，以幫助運行人員區分發電機系統出現的異常放電現象。 1 簡介1.1監測發動機局部放電的有效性能持續有效地監測發電機定子繞組中的局部放電情況使用ARM 核高檔微處理器數字記錄儀，實現信號的記錄和數據存儲，液晶顯示屏顯示圖形及讀數，使用USB接口存儲體或轉存歷史數據及通訊功能1.2能準確反映發電機絕緣狀態變化趨勢 能分析發電機的絕

2、緣狀態和絕緣劣化趨勢能大致區分局部放電源來自發電機內部還是外部可基本上區別產生在發電機內局部放電，是定子還是轉子繞組產生在發電機外部的放電源，大致可判斷接地碳刷接觸不良、封閉母線受潮、發電機中性點閘刀接觸不良等引起的放電1.3電流互感器傳感電流互感器采用納米非晶采材料制成，頻率特性好避免了采用電容耦合型局部放電儀器一旦發電機某相接地因耦合電容器兩端電壓不能突變而損壞測試設備1.4高靈敏度監測儀靈敏度特高（高頻10V）有條件測試發電機中性點的信號，可以將傳感器置于最安全的發電機中性點上，通常的局部發電監測儀因靈敏度在毫伏數量級，它根本測量不到中性點的信號，只能將耦合電容器放在發電機出端取信1.5

3、動態范圍大抗干擾性好監測儀動態范圍大（60dB）能接受起伏極大的脈沖放電信號，能真實反映發電機局部放電的狀況監測儀具有優良的抗干擾性，測量呈現良好的重復性、一致性1.6已有360臺可靠運行機組容量從100MW 至1000MW等級包含火電、水電、核電、燃氣輪機等機組火電機組1000MW 汽輪發電機組十幾臺出口印度、巴西、巴基斯坦等國1.7 信號可進DCS系統1.8 榮譽與質量認證獲上海市科技進步二等與三等獎、國家技術市場金橋獎等獎勵上海汽輪發電機有限公司、哈爾濱電機廠有限公司配套產品獲得ISO9001:2000質量認證2 案例解讀 2.1通過遠方“解讀”，斷定放電源在機外而不在機內 國華錦界電廠

4、#2號發電機，2007年5月1日進入168小時運行， 6，7日兩天，裝置在該發電機上的SJY-3型射頻監監測儀頻繁發出報警信號。由遠方傳來信息悉,信號高達86%（3802V），表明發電機系統確實存在放電現象,問題是放電源在發電機內部還是在外部。再由圖發現, 信號可由高返回到很低,可排除發電機定子主絕緣的故障，而且信號由小到大或者由小變大，都是在較短時間內完成的, 也可否定定子繞阻絕緣受潮放電的可能，因此，根據遠方傳遞數據，斷定放電源在機外而不在發電機內部結合現場檢查，循環檢測到是發電機中性線接地閘刀，因連接螺絲處接觸不良放電所致。2.2封閉母線受潮絕緣下降放電2000年3月、7月至8月中旬，在

5、嘉興電廠安置在#1機的射頻儀報警，其指示信號在75%左右，有時值在20%-50%之間擺動，瞬間達80%報警，之后又回落到30%附近，且與環境溫濕度相關，我們認為封閉母線絕緣下降放電，2001至2002年，#1發生多次類似射頻儀報警情況，都為封閉母線放電所致。2000年3月、7月至8月中旬，在嘉興電廠安置在#1機的射頻儀報警，其指示信號在75%左右，有時值在20%-50%之間擺動，瞬間達80%報警，之后又回落到30%附近，且與環境溫濕度相關，我們認為封閉母線絕緣下降放電，2001至2002年，#1發生多次類似射頻儀報警情況，都為封閉母線放電所致。2006年初，河北大唐王灘發電廠#1發電機168時

6、，發現SJY-1局部放電在線監測儀信號有起伏，遠方分析這不是發電機內部絕緣缺陷引起，也不象發電機內部濕度高所致，很可能是機外輔助設備的放電。從放電特征看，疑為封閉母線放電。建議增大發電機微正壓，結果見效2.3匯流管漏水2002年8月初，上海吳涇第二發電廠#1機安置的SJY-1 發電機局部放電射頻儀預警，疑定子水回路有泄漏，提請用戶單位注意每日補氫量變化,至8月中、下旬，運行中發現發電機定子水箱中有氫，日排氫量達20-25M3,9月11日，停機檢查發現在勵側定子線圈進水匯流管下面排放管角尺彎處焊口有裂縫。在水壓試驗時，當水壓在0.55Mpa時，在尚未剝去絕緣時，就有水漏出。當剝去絕緣時形成水噴,

7、 且整條焊縫中有好幾處噴水。2.4發電機轉子勵磁接地檢測裝置故障引發放電圖譜外高橋1期發電機，SJY-1局部放電在線監測裝置報警，射頻波圖示有周期性放電,其放電的包絡平滑的特征，因此，排除機內局放檢查發現發電機轉子勵磁接地檢測裝置上的碳刷與發電機轉子負極電環有長期接觸不良的現象，且測試負極碳刷上的對地電壓100V/DC，正常情況下每24小時該裝置吸合一次（全過程就幾秒鐘）修復后，監測儀信號恢復正常圖5 放電的包絡平滑的特征修復前后，測發電機中心點電流頻譜，見圖所示2.5定子線圈表面放電張家口電廠2號機，某年8月，“SJY發電機局部放電在線監測儀”出現了預報警。分析認為是發電機線圈表面放電引起,

8、9月，#2機停機（停備消缺），發電機做電位外移試驗中，發現在發電機氣側#16，#21，#23，#25，#55線棒槽錐頭處有重大缺陷，外露電位分別為：5000V，3400V，10000V，3600V，8400V。發電機出線C相中性點引水管錐頭4200V，缺陷部位如圖所示 2.6對突發性事件,成追查事故的“黑匣子上海吳涇二電廠2#機的射頻監測儀SJY-1升級SJY-3型，圖所示是為進DCS系統的記錄圖形，該圖示將主勵磁機轉子及相關部件相繼發生損壞事故記錄在案。對突發性事態，是不能實現預報的，而在線的射頻監測儀器信號接進DCS系統后在追憶事故時，起到類似“黑匣子”的作用,靠整流盤側電樞繞組端部出現相

9、與相、相與地間拉弧，將電樞端部線圈、絕緣和殘余的綁箍燒毀，同時副勵磁嚴重掃膛導致燒毀，而轉子電樞無緯帶綁箍外傷或異物進入電樞是事故的原因.2.7發生在玉環百萬機組#3機168的狀況的遠程診斷玉環百萬機組#3機168時，安置的SJY-5局部放電在線監測儀信號異常報警.遠方分析：1）機內氫氣濕度高；2）可能機內還有滲漏油現象現場檢查； 1）.因干燥器投運存在問題2.確實存在密封瓦油污染.2.8依賴監測儀信號變化，監督發電機定子端部絕緣磨實施“帶病”運行案例安裝在望亭14號發電機組（300MW雙水內冷）上的SJY-1發電機局部放電在線監測儀（1994年6月安裝），在春節前指示值略有增高，遠程分析為機

10、內放電所致，該電廠人員從發電機窺視窗見到“黃粉”，表明發電機定子在端部有松動磨損，原擬定停機處理由于該機組二個月后計劃小修，從發電機局部放電在線監測儀的指示值分析，雖起伏幅值變化很大，而其放電量并不很大，通過密切監督其放電變化，能結合小修時處理更為理想而發電機運轉至3月中旬趁鍋爐漏水停機處理，據稱未見絕緣有嚴重磨損掉，除在發電機勵磁側五點鐘位置作重新綁扎外，其余作涂刷環氧處理，避免了由停機而造成的損失。.2.9接地變壓器線圈與發電機中性點引線相碰馬鞍山電廠#1發電機組（300MW）運行中，SJY-1發電機局部放電在線監測儀輸出電平由正常時34%增加到20%左右，最高達24%，并隨發電機負荷變化

11、而變化，雖然未到儀器的設定報警值（預報警33%，跳閘報警66.7%），同時發電機100%定子接地保護動作報警，引起用戶單位高度重視停機后檢查試驗發現：發電機中性點接地變壓器一次側上半線圈與下半線圈連接螺絲處與發電機中性點引線高壓電纜的屏蔽紡織線相碰，似接觸非接觸，經過處理試驗正常，重新開機后，SJY-1發電機局部放電在線監測儀信號恢復正常，發電機100%定子接地保護不再報警2.10發電機出線短路SJY-1發電機局部放電在線監測儀在某廠#11機發電機組上安置作為試運行，該儀器記錄的指示值大至700V左右,且有起伏波動現象。儀器研制者曾對指示值偏高的現象提出過疑慮，因監測儀試用初期，未能引起使用者

12、重視，導致在1992年12月30日發展成通過絕緣園盤表面對外殼閃絡，造成三相短路事故事故發生時，運行中的#11號發電機，有功240MW，無功90MW，定子匝間短路光字牌亮，并伴有爆炸聲。發電機中性點接地變壓器鐵殼防護柜炸開甩出，中性點變壓器線圈有火苗，發電機出線垂直段三相封閉母線外殼底部燒出大洞實為該機出線垂直段C相封閉母線于水平封閉母線連結固定母線支撐圓盤因表面結露受潮爬電，對外殼閃絡接地2004年5月間，鐵嶺發電廠發現了發電機內冷水系統漏氫超標，對此專家建議停機處理時逢供電緊缺，無法安排停機檢修，只好讓機組帶病運行，電廠主管決策的依據是以靠射頻在監督漏氫點的變化，就這樣，這臺發電機連續運行

13、，直到國慶節假期，利用節假日實施檢修和處理，渡過了夏季用電高峰，減少了巨大的損失是不容置疑的2.11依據監測儀信號變化，監督發電機漏氫，實施“帶病”運行的案例2.12依據監測儀信號變化，評估發電機更新改造絕緣質量的案例吳涇熱電廠#11號發電機，是上海電機廠生產300MW水氫冷發電機的第4臺，其運行約7年，經歷4次定子線圈出線端突然短路，定子線圈絕緣已受到損傷，而需進行更新改造。完成后，吳涇熱電廠對上海電機廠改造的質量表示滿意。理由是反映該機裝置的SJY-1發電機局部放電在線監測儀的信號，在更新改造在恢復運行后比有明顯降低。 由此表明，SJY發動機局部放電在線監測儀做為一個監測窗口，已獲得用戶信賴與高度關注。而且作為評估絕緣水平的尺度，也因此可以說明一些檢修質量等情況。 3 結論 3.1發動機局部放電對于大型發電機組的監測是必備的設備，限于目前的技術水平，對于極為復雜的發電機組尚未達到自動診斷的水平，如果裝置了這類設備，而不能解讀，僅是一個擺設，是一個聾子耳朵而已。3.2狀態監測與診斷不僅是一項新的技術，更是一種新的管理理念，領導者的觀念更新和重視是實施狀態