基于虚拟仪器技术的发电机局部放电在线监测系统的研制和应用

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大型发电机是整个电力系统中的关键设备之一.在大型发电机运行的过程中,严重的电、热、机械和环境应力的联合作用将导致线圈绝缘中的薄弱部位发生局部放电并不断发展,导致绝缘逐渐老化,严重时可以导致绝缘击穿.随着大型发电机额定电压和额定容量的提高,对绝缘结构及其运行可靠性提出了更高的要求.局部放电在线监测系统可以实时监测发电机的绝缘状态、及时地发现绝缘隐患、提高机组运行可靠性、降低维修费用、避免突发性事故停机造成的巨大经济损失.该文基于虚拟仪器技术开发了大型发电机局部放电监测系统并投入现场运行.该文设计了在线监测系统的硬件部分,包括高频电流传感器,前置放大器,程控衰减器和组合滤波器.并根据系统要求,选定了高速数据采集卡和数字I/O控制卡.基于虚拟仪器技术开发了大型发电机局部放电在线监测系统软件.该软件可以完成硬件设置,数据采集,数字信号处理,实时显示放电波形,给出每个测量周期内的平均放电量、最大放电量和放电次数等信息,并给出放电的Q-N谱图,计算该谱图相关的统计参数.系统还可以自动存储放电历史数据,查询放电参数的变化趋势,进行绝缘状态评估.根据姚孟发电公司#1发电机的现场实际情况,设计了系统的现场安装方案,完成了系统的现场安装和投运,并根据现场运行15个月的历史数据分析了该发电机的主绝缘状态.15个多月的运行实践表明,系统工作稳定,测量结果准确,能够有效地监测定子绝缘的放电状态.通过对15个月的放电历史数据分析,表明#1发电机的主绝缘状态良好,适合继续运行.
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