CN111521916A - 一种发电机局部放电测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电机局部放电测量装置和测量方法，包括三个检测阻抗模块、三个信号处理模块、模数转换模块和工业控制计算机，三个检测阻抗模块分别串接在发电机出口的三相电压互感器二次侧，三个检测阻抗模块的输出通过同轴电缆接入三个信号处理模块，三个信号经处理模块调理放大后通过同轴电缆接入高速模数转换模块实现数据同步采集。本发明利用发电机出口已有的电压互感器作为局部放电传感器，可避免在高压母线接入耦合电容器或在定子槽内安装大量定子槽耦合器，在降低装置建设成本的同时可避免引入安全风险，提供了一种安全经济有效的发电机局部放电测量手段，对促进局部放电在发电机中的推广应用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于电力设备在线监测领域，具体涉及一种发电机局部放电测量装置和方法。
背景技术
发电机主绝缘故障会导致发电机损毁事故，威胁电站和电网的安全，造成巨大的经济损失和严重的社会影响。局部放电是反映发电机主绝缘健康状况的重要特征，因此，人们试图通过局部放电监测来掌握发电机主绝缘健康状况。局部放电信号频带从几十千赫兹到几百兆赫兹、甚至上千兆赫兹，发电机局部放电信号的传感一般通过在出口母线安装耦合电容器或者在发电机定子槽内安装定子槽耦合器实现。中国专利公开号CN101655538，公开日2010年2月24日，发明创造的名称为发电机局部放电在线监测装置及其监测方法，该申请案公开了一种基于多支耦合电容器的发电机局部放电监测方法。其不足之处是所用耦合电容器直接和发电机出口母线相连，根据GB/T 20833.2-2016旋转电机旋转电机定子绕组绝缘第2部分：在线局部放电测量，该耦合电容器可造成相对地的失效。中国专利公开号CN106199344A，公开日2016年12月7日，发明创造的名称为发电机局部放电在线监测装置，该申请案公开了一种基于定子槽耦合器的发电机局部放电在线监测装置。其不足之处是所用定子槽耦合器安装在发电机定子槽内，会引入额外的绝缘风险，而且大型发电机定子槽数多达几百个，需要安装数量众多的定子槽耦合器以实现对整个定子绕组的局部放电的覆盖监测。
发明内容
为了克服现有发电机局部放电测量装置和方法的不足，本发明提供一种发电机局部放电测量装置及测量方法。相比现有技术，可以实现发电机局部放电的安全经济有效测量。
为了实现上述目的，技术方案如下文所述：
一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述装置包括三个检测阻抗模块、三个信号处理模块、工业控制计算机和包括在工业控制计算机内的模数转换模块，其中三个检测阻抗模块分别串接在发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧，三个检测阻抗模块的输出分别接入三个信号处理模块，三个信号处理模块的输出接入模数转换模块。
进一步地，所述检测阻抗模块包括两个输入端和一个输出端，输出端为BNC接头；测阻抗模块的两个输入端串接在发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧。
进一步地，所述信号处理模块包括一个模拟量输入端、一个模拟量输出端和两个开关量输入端，模拟量输入端和模拟量输出端均为BNC接头，信号处理模块的输入端通过同轴电缆与检测阻抗模块的输出端相连，模拟量输出端和模数转换模块相连。两个开关量输入端的输入信号由工业控制计算机远程控制。
进一步地，所述信号处理模块包括带通滤波单元和放大单元，模块输入信号接带通滤波单元进行处理，处理后接入放大单元进行放大，放大信号接模块模拟量输出端。
进一步地，所述带通滤波单元通带为100kHz～50MHz，放大单元的放大倍数包括可选择的多档，放大倍数由模块的两个开关量输入决定，两个开关量输入由工业控制计算机远程控制。
进一步地，所述模数转换模块包括两个以上开关量输出端口，开关量输出受工业控制计算机控制，作为信号处理模块的控制输入，模数转换最高速率不低于100MS/s。
本发明提供的发电机局部放电测量方法，采用以下技术方案：
一种发电机局部放电测量方法，基于所述的发电机局部放电测量装置实现，包括：
三个检测阻抗模块从发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧拾取发电机三相绕组的局部放电信号；
拾取的三相绕组局部放电信号分别经过三个信号处理模块调理放大后通过传输至模数转换模块进行同步采集；
工业控制计算机对采集的局部放电信号进行去噪处理；
工业控制计算机提取局部放电脉冲并计算局部放电特征量。
所述去噪处理采用小波阈值去噪法。
所述局部放电特征量包括三相绕组的局部放电脉冲幅值和个数。
本发明的有益效果是：由于本发明采用发电机既有的出口电压互感器替换目前常用的耦合电容器和定子槽耦合器作为局部放电传感器，可以有效降低装置建设成本，并可避免在高压母线接入耦合电容器或在定子槽内安装大量耦合器引入的安全风险，提供了一种安全经济有效的发电机局部放电测量手段，可以有效促进局部放电测量在发电机中的推广应用。
附图说明
图1为本发明的发电机局部放电测量装置的结构示意图。
图2为本发明的发电机局部放电测量方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的发电机局部放电测量装置，包括三个检测阻抗模块1、2、3和三个信号处理模块4、5、6、高速模数转换模块7和工业控制计算机8，其中检测阻抗模块1、2、3分别串接在发电机出口三相母线上的电压互感器PT二次侧，高速模数转换模块7安装于工业控制计算机8内，检测阻抗模块1、2、3的输出分别接入信号处理模块4、5、6，信号处理模块4、5、6的输出接高速模数转换模块7。
检测阻抗模块1、2、3分别为阻性检测终端GPD_S，阻性检测终端GPD_S包括两个输入端和一个输出端，输出端为BNC接头。
信号处理模块4、5、6分别为信号调理器GPD_M，信号调理器GPD_M包括一个模拟量输入端、一个模拟量输出端和两个开关量输入端，输入端和输出端均为BNC接头。信号处理模块4、5、6的输入端通过同轴电缆分别与检测阻抗模块1、2、3的输出端相连。
调理器GPDGPD_M包括带通滤波单元和放大单元，GPD_M输入信号接带通滤波单元进行处理，处理后接入放大单元进行放大，放大信号接模块模拟量输出端。
带通滤波单元通带为100kHz～50MHz，放大单元的放大倍数包括1、10和100三档，放大倍数由GPD_M的两个开关量输入决定，两个开关量输入由工业控制计算机8远程控制。
高速模数转换模块7为研华PCIe-1840，PCIe-1840包括两个开关量输出端口，开关量输出由工业控制计算8内测量软件控制，PCIe-1840包括四个模拟量输入通道，单通道模数转换最高速率为125MS/s，分辨率为16位，单通道存储容量为2G采样点。
如图2所示，本发明的发电机局部放电测量方法，基于图1所述的发电机局部放电测量装置实现，包括：
三个检测阻抗模块1、2、3从发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧拾取发电机三相绕组的局部放电信号；
拾取的三相绕组局部放电信号经过三个信号处理模块调理4、5、6放大后通过同轴电缆传输至高速模数转换模块7进行同步采集；
工业控制计算机8内测量软件利用小波阈值去噪法对采集的局部放电信号进行去噪处理；
工业控制计算机8内测量软件提取局部放电脉冲并计算三相绕组的局部放电脉冲幅值和个数，从而评估发电机主绝缘健康状况。
以上所述，仅是用以说明本发明的具体实施案例而已，并非用以限定本发明的可实施范围，举凡本领域熟练技术人员在未脱离本发明所指示的精神与原理下所完成的一切等效改变或修饰，仍应由本发明权利要求的范围所覆盖。
Claims (9)
1.一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述装置包括三个检测阻抗模块、三个信号处理模块、工业控制计算机和包括在工业控制计算机内的模数转换模块，其中三个检测阻抗模块分别串接在发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧，三个检测阻抗模块的输出分别接入三个信号处理模块，三个信号处理模块的输出接入模数转换模块。
2.根据权利要求1所述的一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述检测阻抗模块包括两个输入端和一个输出端，输出端为BNC接头；测阻抗模块的两个输入端串接在发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧。
3.根据权利要求1所述的一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述信号处理模块包括一个模拟量输入端、一个模拟量输出端和两个开关量输入端，模拟量输入端和模拟量输出端均为BNC接头，信号处理模块的输入端通过同轴电缆与检测阻抗模块的输出端相连，模拟量输出端和模数转换模块相连。
4.根据权利要求1或3所述的一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述信号处理模块包括带通滤波单元和放大单元，模块输入信号接带通滤波单元进行处理，处理后接入放大单元进行放大，放大信号接模块模拟量输出端。
5.根据权利要求4所述的一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述带通滤波单元通带为100kHz～50MHz，放大单元的放大倍数包括可选择的多档，放大倍数由模块的两个开关量输入决定，两个开关量输入由工业控制计算机远程控制。
6.根据权利要求1所述的一种发电机局部放电测量装置，其特征在于，所述模数转换模块包括两个以上开关量输出端口，开关量输出受工业控制计算机控制，作为信号处理模块的控制输入，模数转换最高速率不低于100MS/s。
7.一种发电机局部放电测量方法，其特征在于，基于权利要求1～6任一项所述的发电机局部放电测量装置实现，所述方法包括：
三个检测阻抗模块从发电机出口三相母线上的电压互感器二次侧拾取发电机三相绕组的局部放电信号；
拾取的三相绕组局部放电信号分别经过三个信号处理模块调理放大后通过传输至模数转换模块进行同步采集；
工业控制计算机对采集的局部放电信号进行去噪处理；
工业控制计算机提取局部放电脉冲并计算局部放电特征量。
8.根据权利要求7所述的一种发电机局部放电测量方法，其特征在于，所述去噪处理采用小波阈值去噪法。
9.根据权利要求7所述的一种发电机局部放电测量方法，其特征在于，所述局部放电特征量包括三相绕组的局部放电脉冲幅值和个数。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1580797A (zh) * | 2004-05-17 | 2005-02-16 | 西安交通大学 | 电力电缆局部放电在线监测方法及装置 |
| CN2758782Y (zh) * | 2004-12-22 | 2006-02-15 | 华北电力大学（北京） | 非接触式发电机局部放电在线监测方向传感装置 |
| CN1777814A (zh) * | 2003-05-09 | 2006-05-24 | 西门子公司 | 定位局部放电的测量装置和方法 |
| CN101025434A (zh) * | 2007-03-28 | 2007-08-29 | 华北电力大学 | 异步电动机定子绕组匝间短路故障在线检测方法及装置 |
| JP2013068579A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速発電電動機の異常検出装置及び異常検出方法 |
| CN204389630U (zh) * | 2013-06-21 | 2015-06-10 | 四川省电力公司巴中电业局 | 一种抗干扰的便携式局部放电检测仪 |
| CN110389288A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-29 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法 |
-
2020
- 2020-05-09 CN CN202010385025.3A patent/CN111521916A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1777814A (zh) * | 2003-05-09 | 2006-05-24 | 西门子公司 | 定位局部放电的测量装置和方法 |
| CN1580797A (zh) * | 2004-05-17 | 2005-02-16 | 西安交通大学 | 电力电缆局部放电在线监测方法及装置 |
| CN2758782Y (zh) * | 2004-12-22 | 2006-02-15 | 华北电力大学（北京） | 非接触式发电机局部放电在线监测方向传感装置 |
| CN101025434A (zh) * | 2007-03-28 | 2007-08-29 | 华北电力大学 | 异步电动机定子绕组匝间短路故障在线检测方法及装置 |
| JP2013068579A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速発電電動機の異常検出装置及び異常検出方法 |
| CN204389630U (zh) * | 2013-06-21 | 2015-06-10 | 四川省电力公司巴中电业局 | 一种抗干扰的便携式局部放电检测仪 |
| CN110389288A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-29 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种大型发电机局部放电在线监测抗干扰方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 万松: ""水轮发电机局部放电在线监测技术的应用"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技Ⅱ辑）》 * |
| 周超等: ""电磁式电压互感器暂态仿真及行波传变特性分析"《", 《电网技术》 * |
| 曾祥君等: ""互感器暂态行波传输特性仿真分析与实验测试"", 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 * |
| 沙启荣等: "《维修电工 初级技能 中级技能 高级技能》", 31 December 2014, 中国劳动社会保障出版社 * |
| 高厚磊等: ""电子式电压互感器传变特性分析与测试"", 《北京交通大学学报》 * |
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