系统概述

局部放电（局放）是发生在高压定子绕组绝缘中的小电火花。在通常情况下，质量良好的定子绕组在良好的工作条件下仅有少量的局部放电发生。然而，由于绕组振动和工作在高温环境下、或者由于油污、潮湿和化学物质的作用，随着定子绕组绝缘的不断恶化，局部放电将呈十倍或十倍以上的速率增长。因此，在线局放监测可以发现绕组绝缘故障的主要根源。由于采用了在发电机正常运行的情况下进行局部放电的监测，通常给出提前两年或两年以上的故障风险预报，所以，在线局部放电监测已经成为预知维修的一个非常有用的工具。

KM206系统主要采用加拿大IRIS公司的Hydrotrac系统作为前端的信号采集,该系统可清晰地将定子绕组的局放信号和类似局放的噪声信号区分开来，非常可靠和耐用，用于监测局放信号的容性耦合器经过了非常严格的测试，不会对定子绕组绝缘本身造成任何伤害，且IRIS公司的技术得到了多方面的许可。

系统构成

KM206水轮发电机局部放电监测分析系统前端采用IRIS公司的Hydrotrac系统,整个系统由电容传感器、Hydrotrac预处理器、数据采集单元以及监测分析软件组成。

每台机组必需安装一台HydroTrac数据采集单元，安装在发电机附近。此单元监测PDA电容耦合器过来的信号，将噪音从PD中分离出去，得到PD脉冲的数量、幅值和相位。数据采集单元通过串行通讯网络（485）网络可将数据传送上位机，由上位机上的软件显示所连接的任何数据采集单元的状态、PD脉冲的数量、幅值和相位，并提供警报输出。

数据采集单元可通过串行通讯接口将有关数据传送到数据采集箱，由数据采集箱对数据进行集成。

测点布置和传感器

一般一台机组需要配置6个传感器，可采用IRIS公司PDA电容耦合器，该耦合器是专门为检测水轮发电机定子线棒的局部放电而设计的，它能探测定子线圈的局部放电信号,并能将无用的噪音滤掉。耦合器通常与定子线棒的环状汇流排跨接线相连，也可以与发电机出口母线相连。

同步键相信号传感器通常采用电涡流传感器，也可与稳定性监测系统共用一个键相信号。

技术参数

      • 耦合器由环氧云母制成，简称EMCs；

      • 带宽：5-350MHz；

      • 电容值为80PF（±3PF）；

      • 损耗因数：<0.05%；

      • 工作温度：-55℃～125℃；

      • 设计为三种电压等级。

系统功能

KM206系统整合局放监测的数据并提供以下分析手段

      • 连续并自动监测水轮发电机在正常工作时，定子线圈绝缘状态，给出局部放电脉冲的各相放电量、放电相位、放电次数；

      • 持续监测发电机定子绕组各相的最大局部放电量，并指示当前绝缘状态；

      • 放电量变化率分析；

      • 提供放电的谱图分析手段；

      • 根据历史数据进行趋势分析。