CN110389288B - 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法 - Google Patents

一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110389288B
CN110389288B CN201910689180.1A CN201910689180A CN110389288B CN 110389288 B CN110389288 B CN 110389288B CN 201910689180 A CN201910689180 A CN 201910689180A CN 110389288 B CN110389288 B CN 110389288B
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
partial discharge
pulse
grounding wire
frequency current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910689180.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110389288A (zh
Inventor
王新
杨敏
虞国平
童小忠
陈向荣
金泱
王展宏
吕嘉琛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd filed Critical Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910689180.1A priority Critical patent/CN110389288B/zh
Publication of CN110389288A publication Critical patent/CN110389288A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110389288B publication Critical patent/CN110389288B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

本发明涉及大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，包括步骤：1)在发电机的三相出口母线处安装VHF电容型传感器，在中性点接地线上安装高频电流传感器，VHF电容型传感器和高频电流传感器均通过高频同轴线连接到局部放电监测装置上；2)用模拟局部放电脉冲发生器，在不同的位置接入放电脉冲，启动监测主机，发命令给局部放电监测装置，同步采集所有传感器信号，根据VHF电容型传感器通道的脉冲，找到同一时刻高频电流传感器通道的对应脉冲，通过两路信号的脉冲极性，判定脉冲放电源的位置。本发明的有益效果是：可有效滤除接地线方向和高压母线方向传来的各种脉冲干扰，特别是最为难以滤除的各种随机性脉冲干扰。

Description

一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法
技术领域
本发明属于大型发电机绝缘监测技术领域，特别涉及一种在线式发电机局部放电在线监测抗干扰方法。
背景技术
大型发电机绝缘监测方法主要有以下几种：超声波传感器探测法，在发电机表面粘贴超声波传感器，其频带范围为10kHz～10MHz，在发电机外表面捕捉局部放电信号，经过数字化处理后，实现对发电机绝缘监测的目的；射频传感器监测法，在发电机内部的定子槽附近内置一个微带型射频天线，作为传感装置耦合局部放电空间电磁波信号，其频率范围为10MHz～1GHz，这种传感器必须在发电机生产时就安装上去；高频电流传感器法，在发电机中性点接地线上钳接高频电流传感器，耦合发电机中性点线上的局部放电信号，其频带范围为300kHz～30MHz；甚高频(VHF)电容传感器耦合法，在发电机母线出口处安装电容型甚高频传感器，其频带范围为30MHz～500MHz，耦合发电机出口母线上的发电机局部放电信号。
发电机局部放电检测方法较多，但是每种方法都有自己本身优点与缺点。超声波法的优点是便于安装、通过多个测点可对放电点进行定位，缺点是发电机本身振动噪声较大，超声波干扰较为严重，导致误判率高；射频传感器监测法的优点是检测频带高、信噪比高、适合在线监测，缺点是需要预先内置进去，另外对发电机自身绝缘性能有一定影响，对于已经运行的发电机无法检测；高频电流传感器法的优点是便于安装，不改变发电机接线，与发电机没有电气连接，完全不影响发电机正常运行，频带低便于信号采集和系统集成，适合于在线监测，其缺点是脉冲干扰较大，特别是电晕干扰和电网波动造成的各种干扰，基本无法有效滤除；甚高频(VHF)电容传感器耦合法的优点是对发电机局部放电信号耦合效率高，可采用多个传感器相互结合方式，组成各种算法加强系统抗干扰能力，缺点是在母线上并联传感器，传感器的稳定性对发电机有一定影响，电晕干扰和随机性脉冲干扰难以滤除，特别是从地线方向传输脉冲干扰，可直接造成系统误判。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法。
这种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，包括以下步骤：
步骤一、如图1所示，首先在发电机的三相出口母线处安装VHF电容型传感器，在中性点接地线上安装高频电流传感器，安装时注意，从发电机到接地线方向为正脉冲方向；VHF电容型传感器和高频电流传感器均通过高频同轴线连接到局部放电监测装置上，使所有连接传感器的高频同轴线的长度都相等；局部放电监测装置通过网线与监测主机相连；发电机的三相出口母线通过连接到开关柜给外部设备供电；发电机的三相中性点母线短接后与中性点接地线连接。
步骤二、如图2所示，发电机局部放电在线监测系统连接完成后，用模拟局部放电脉冲发生器，在不同的位置接入放电脉冲；启动监测主机，发命令给局部放电监测装置，同步采集所有传感器信号，根据VHF电容型传感器通道的脉冲，找到同一时刻高频电流传感器通道的对应脉冲，通过两路信号的脉冲极性，判定脉冲放电源的位置；如果发电机内部存在放电源，放电脉冲将沿着三相出口母线和中性点接地线两个方向传输，则反方向通过VHF电容型传感器和高频电流传感器，所耦合出信号表现为异极性；如果是高压母线端或者接地线端传过来的脉冲干扰信号，则同方向穿过VHF电容型传感器和高频电流传感器，所耦合出信号表现为同极性，以此方法可有效滤除各种随机性脉冲干扰。
作为优选：步骤二中，分别在三个不同的位置接入局部放电脉冲发生器信号：在发电机的三相出口母线连接的开关柜的位置接入模拟放电脉冲源，模拟随机性脉冲干扰信号从高压母线方向传输到发电机；在发电机的中性点接地线上接入模拟放电脉冲源，模拟随机性脉冲干扰信号从接地线方向传输到发电机；在发电机内部接入模拟放电脉冲源，模拟发电机内部发生放电。
本发明的有益效果是：本发明的大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，采用钳在中性点接地线上的高频电流传感器与发电机出口处安装的甚高频(VHF)电容型传感器，通过两路传感器信号的脉冲极性，判定脉冲放电源的方向，可有效滤除接地线方向和高压母线方向传来的各种脉冲干扰，特别是最为难以滤除的各种随机性脉冲干扰，通过两路信号的脉冲极性分析，可清楚判定放电脉冲是否来自发电机，结合各种谱图算法，评估发电机的运行状态，以此达到监测发电机内部绝缘状况，预防发电机击穿事故的目的。
附图说明
图1为发电机局部放电在线监测系统结构图。
图2为发电机局部放电在线监测抗干扰方法原理图。
图3为从发电机高压母线侧注入模拟局部放电脉冲信号时两种传感器耦合图。
图4为从发电机中性点接地线侧注入模拟局部放电脉冲信号时两种传感器耦合图。
图5为从发电机内部注入模拟局部放电脉冲信号时两种传感器耦合图。
附图标记说明：局部放电监测装置1、网线2、监测主机3、开关柜4、三相出口母线5、高频同轴线6、VHF电容型传感器7、发电机8、三相中性点母线9、高频电流传感器10、中性点接地线11。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
所述的大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，利用发电机8的三相出口母线5上并联的VHF电容型传感器7和中性点接地线11上的高频电流传感器10耦合局部放电信号，通过每个相位的VHF电容型传感器信号与高频电流传感器信号对比算法分析，即通过两路传感器脉冲信号的正负脉冲极性对比，可有效滤除各种干扰，特别是最难以滤除的随机性脉冲干扰，以此可真实反映发电机内部的绝缘状态，为发电机整体绝缘状况综合评估提供真实可靠依据。
所述的大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，具体步骤如下：
步骤一、如图1所示，将发电机局部放电在线监测系统连接好，用模拟局部放电脉冲发生器，在不同的位置接入放电脉冲，用系统测试，检验系统的抗干扰能力。
步骤二、首先，在发电机8的三相出口母线5连接的开关柜4的位置接入模拟放电脉冲源，模拟随机性脉冲干扰信号从高压母线方向传输到发电机；接着，在发电机8的中性点接地线11上接入模拟放电脉冲源，模拟随机性脉冲干扰信号从接地线方向传输到发电机；最后，在发电机内部接入模拟放电脉冲源，模拟发电机内部发生放电。分别在三个不同的位置接入局部放电脉冲发生器信号，检验本发明的抗干扰方法。采用此种检验方法，是因为在发电机局部放电测试中，最难以滤除的就是随机性脉冲干扰，无论从频带、时域分布、脉冲特征等方面都是难以滤除。
通过实验室验证本方法的过程：
本发明的实验室验证，根据图1连接所示，在实验室搭建一个实验平台，按照图1所示要求连接好各类传感器，准备一套发电机局部放电在线监测系统和一台局部放电脉冲发生器。
首先，根据图1所示将各个部分连接好，确认各种连接线正确，确保从高频电流传感器10到局部放电监测装置1的高频同轴线6长度，与VHF电容型传感器7到局部放电监测装置1的高频同轴线6长度相等，给系统加电并启动系统，使系统能正常测试，并观察系统噪声情况，确保施加的局部放电脉冲发生器信号大于系统噪声的2倍，即系统信噪比大于2，使系统误判率达到最低。
其次，把局部放电脉冲发生器的正极输入端接在发电机的出口端，负极与地线连接，并设置好输出脉冲幅值，考虑到系统噪声和线路衰减，一般设置脉冲幅值在500mV以上，连续输出模式，随后启动系统同步采集两种传感器信号，在测试界面上脉冲信号显示对话框内，随机选择一个VHF电容型传感器7耦合的脉冲波形，并找到同一时刻高频电流传感器10的脉冲波形，如图3、4、5所示，在T时刻是两路信号的首波。
最后，通过图示可明显看出：从发电机高压母线侧注入的脉冲信号，在两种传感器耦合出的放电脉冲为同极性脉冲；从接地线侧注入的脉冲信号，在两种传感器耦合出的放电脉冲也为同极性脉冲；而从发电机内部注入的脉冲信号，在两种传感器耦合出的放电脉冲为异极性脉冲，说明此方式对判定放电源的位置，有明显的效果。
继而，再经过软件滤波、开窗处理、脉冲特征分析等多种手段，进一步滤除其他各种干扰源，可形成最终放电谱图，写入数据库，并在主界面上显示，以此实时监测发电机的绝缘状态。
由此可知，所述的大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，能有效的剔除发电机高压母线和接地线方向传输的脉冲干扰，结合其他成熟抗干扰手段，可有效降低系统误判，真实反映出发电机整体绝缘状态。

Claims (1)

1.一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、首先在发电机(8)的三相出口母线(5)处安装VHF电容型传感器(7)，在中性点接地线(11)上安装高频电流传感器(10)，从发电机到接地线方向为正脉冲方向；VHF电容型传感器(7)和高频电流传感器(10)均通过高频同轴线(6)连接到局部放电监测装置(1)上，使所有连接传感器的高频同轴线(6)的长度都相等；局部放电监测装置(1)通过网线(2)与监测主机(3)相连；发电机(8)的三相出口母线(5)通过连接到开关柜(4)给外部设备供电；发电机(8)的三相中性点母线(9)短接后与中性点接地线(11)连接；发电机局部放电在线监测系统连接完成；
步骤二、发电机局部放电在线监测系统连接完成后，用局部放电脉冲发生器，在不同的位置接入放电脉冲；分别在三个不同的位置接入局部放电脉冲发生器信号：在发电机(8)的三相出口母线(5)连接的开关柜(4)的位置接入局部放电脉冲发生器，模拟随机性脉冲干扰信号从高压母线方向传输到发电机；在发电机(8)的中性点接地线(11)上接入局部放电脉冲发生器，模拟随机性脉冲干扰信号从接地线方向传输到发电机；在发电机(8)内部接入局部放电脉冲发生器，模拟发电机(8)内部发生放电；启动监测主机(3)，发命令给局部放电监测装置(1)，同步采集所有传感器信号，根据VHF电容型传感器(7)通道的脉冲，找到同一时刻高频电流传感器(10)通道的对应脉冲，通过两路信号的脉冲极性，判定局部放电脉冲发生器的位置；如果发电机(8)内部存在局部放电脉冲发生器，放电脉冲将沿着三相出口母线(5)和中性点接地线(11)两个方向传输，则反方向通过VHF电容型传感器(7)和高频电流传感器(10)，所耦合出信号表现为异极性；如果是高压母线端或者接地线端传过来的脉冲干扰信号，则同方向穿过VHF电容型传感器(7)和高频电流传感器(10)，所耦合出信号表现为同极性，从而滤除各种随机性脉冲干扰。
CN201910689180.1A 2019-07-29 2019-07-29 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法 Active CN110389288B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910689180.1A CN110389288B (zh) 2019-07-29 2019-07-29 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910689180.1A CN110389288B (zh) 2019-07-29 2019-07-29 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110389288A CN110389288A (zh) 2019-10-29
CN110389288B true CN110389288B (zh) 2022-05-17

Family

ID=68287840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910689180.1A Active CN110389288B (zh) 2019-07-29 2019-07-29 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110389288B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111521916A (zh) * 2020-05-09 2020-08-11 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种发电机局部放电测量装置及测量方法
CN111624453B (zh) * 2020-05-14 2023-01-24 广东电网有限责任公司 一种配电电缆局部放电离线测试装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101655538A (zh) * 2009-09-27 2010-02-24 西安博源电气有限公司 发电机局部放电在线监测装置及其监测方法
JP2010164453A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Toshiba Corp 部分放電発生監視装置及び方法
CN102565645A (zh) * 2012-01-13 2012-07-11 广东电网公司电力科学研究院 一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法
CN103424674A (zh) * 2013-08-02 2013-12-04 华北电力大学 一种电力电缆终端局部放电检测装置及预警方法
CN104797949A (zh) * 2012-11-29 2015-07-22 三菱电机株式会社 电机的绝缘检查装置以及电机的绝缘检查方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010164453A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Toshiba Corp 部分放電発生監視装置及び方法
CN101655538A (zh) * 2009-09-27 2010-02-24 西安博源电气有限公司 发电机局部放电在线监测装置及其监测方法
CN102565645A (zh) * 2012-01-13 2012-07-11 广东电网公司电力科学研究院 一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法
CN104797949A (zh) * 2012-11-29 2015-07-22 三菱电机株式会社 电机的绝缘检查装置以及电机的绝缘检查方法
CN103424674A (zh) * 2013-08-02 2013-12-04 华北电力大学 一种电力电缆终端局部放电检测装置及预警方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110389288A (zh) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8271213B2 (en) Online partial discharge monitoring system of generator and method thereof
CN103675623B (zh) 一种冲击电压下gis局部放电检测方法及系统
CN202421420U (zh) 基于超高频和脉冲电流的gis局放在线监测装置
CN102981106B (zh) 一种三相交叉互联电缆中间接头局部放电的在线检测方法
CN101710166B (zh) 电力电缆接头局部放电在线监测方法
CN202916392U (zh) 一种脉冲电流法和地电波法的开关柜局部放电在线监测系统
CN110389288B (zh) 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法
CN101196547A (zh) 基于超声辅助的局部放电带电检测装置
CN103135041A (zh) 变压器/电抗器局部放电在线监测方法及其监测系统
CN110299932B (zh) 基于电力线信号的配电网络和设备运行状态在线识别方法
CN103969556A (zh) 电缆附件绝缘带电检测装置
CN101833060B (zh) 一种气体绝缘组合电器局部放电的在线监测定位装置
CN113514735A (zh) 一种抗干扰的高压变压器套管局部放电在线监测方法
CN102981110A (zh) 实现变压器高频超高频局放监测数据测量存储系统及方法
CN105759187A (zh) 组合电器局部放电多信息融合诊断装置
Hoshino et al. Real-time PD identification in diagnosis of GIS using symmetric and asymmetric UHF sensors
CN103744004A (zh) 变压器/电抗器局部放电在线监测方法及其监测系统
CN103713244B (zh) 一种用于配电电缆局部放电的带电检测方法
CN203037802U (zh) 一种实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统
CN203798969U (zh) 一种基于变频谐振耐压的电缆局放检测系统
Qi et al. Partial discharge detection for GIS: A comparison between UHF and acoustic methods
CN207908626U (zh) 一种模拟高频局放信号发生装置
Hao et al. Case analysis on partial discharge signal of XLPE cable T-joint by using high-frequency pulse current method
CN203178416U (zh) 基于脉冲电流和地电波的开关柜局部放电在线监测系统
CN202502194U (zh) 高压开关柜局部放电在线监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant