本實用新型涉及發(fā)電機絕緣診斷領(lǐng)域，尤其是涉及一種發(fā)電機定子線圈絕緣狀態(tài)評估裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)電機是發(fā)電廠最重要的電氣設(shè)備之一，其運行狀態(tài)直接決定了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。發(fā)電機定子線圈長期遭受熱、電、機械和環(huán)境等多因子的聯(lián)合作用而出現(xiàn)老化降級。研究表明，定子線圈的絕緣狀態(tài)直接決定了發(fā)電機的運行狀態(tài)，因此，準(zhǔn)確評估定子線圈的絕緣狀態(tài)，對于制訂合理的檢修計劃，提高發(fā)電機的運行可靠性具有重要意義。

目前，發(fā)電機定子線圈絕緣的檢測方法主要有絕緣電阻、介質(zhì)損耗、局部放電等常規(guī)測試方法。這些方法存在以下缺點：第一，試驗采用高壓，可能會對絕緣造成損傷；第二，試驗獲取的絕緣信息單一，且易受現(xiàn)場干擾，測試結(jié)果分散性大，難以準(zhǔn)確評估發(fā)電機的絕緣狀態(tài)。

近年來，基于電介質(zhì)響應(yīng)法的診斷技術(shù)應(yīng)用于絕緣電介質(zhì)的無損檢測領(lǐng)域，獲得了廣泛關(guān)注。極化-去極化電流法(PDC，Polarization Depolarization Current)就是其中一種，其基本原理是：在絕緣電介質(zhì)的兩端施加直流電壓，電介質(zhì)中的電荷、偶極子等受到電場的作用產(chǎn)生電位移，此時流過絕緣電介質(zhì)的電流稱為極化電流，撤去外施直流電壓后，表面電荷立即釋放，內(nèi)部產(chǎn)生去極化過程，此時流過絕緣電介質(zhì)的電流稱為去極化電流。當(dāng)絕緣呈現(xiàn)的老化狀態(tài)不同時，極化電流與去極化電流隨時間的變化會呈現(xiàn)不同的趨勢，該趨勢可以用于表征發(fā)電機定子線圈絕緣的老化狀態(tài)，從而為發(fā)電機的檢修提供指導(dǎo)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種無損檢測、結(jié)構(gòu)簡單、易于檢測的發(fā)電機定子線圈絕緣狀態(tài)評估裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種發(fā)電機定子線圈絕緣狀態(tài)評估裝置，用以通過采用極化-去極化電流法評估待測發(fā)電機定子線圈的絕緣狀態(tài)，該裝置包括數(shù)據(jù)采集控制器、保護電阻以及分別與數(shù)據(jù)采集控制器連接的高壓直流電源、選擇開關(guān)、電流表和對比顯示組件，所述的高壓直流電源正極、選擇開關(guān)的b觸點、選擇開關(guān)的a觸點、待測發(fā)電機定子線圈、電流表和高壓直流電源負(fù)極依次連接構(gòu)成極化回路，所述的選擇開關(guān)的a觸點、待測發(fā)電機定子線圈、電流表、保護電阻和選擇開關(guān)的c觸點依次連接構(gòu)成去極化回路。

所述的對比顯示組件包括顯示器以及用于存放該待測發(fā)電機定子線圈歷史檢測數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)庫，所述的顯示器和歷史數(shù)據(jù)庫分別與數(shù)據(jù)采集控制器連接。

所述的數(shù)據(jù)采集控制器為PDC-ANALYSER-1MOD測試儀。

所述的待測發(fā)電機定子線圈為10.5kV～24kV的發(fā)電機定子線圈。

該裝置還包括放電接地銅線，所述的放電接地銅線一端通過開關(guān)與待測發(fā)電機定子線圈連接，另一端接地。

所述的高壓直流電源的電壓調(diào)節(jié)范圍為30～2000V。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、無損檢測：電源電壓不超過2000V，不施加高壓直流，不會對發(fā)電機定子線圈的絕緣造成損壞，本實用新型屬于一種無損檢測裝置；

2、結(jié)構(gòu)簡單、易于檢測：測試結(jié)果攜帶的信息量豐富，抗干擾能力強，非常適用于工況復(fù)雜的現(xiàn)場測試。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為同一臺發(fā)電機的定子線圈在不同時期的測試結(jié)果。

其中，1、高壓直流電源，2、選擇開關(guān)，3、待測發(fā)電機定子線圈，4、電流表，5、保護電阻，6、數(shù)據(jù)采集控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。

實施例：

如圖1所示，數(shù)據(jù)采集控制器6采用瑞士ALFF ENGINEERING公司生產(chǎn)的PDC-ANALYSER-1MOD測試儀，其測試原理是：高壓直流電源1輸出電壓U₀，此時選擇開關(guān)2的觸點a與b接通，待測發(fā)電機定子線圈3絕緣進行極化過程，同時，電流表4記錄極化過程中的極化電流i_p，發(fā)送到數(shù)據(jù)采集控制器6記錄，當(dāng)達到設(shè)定的極化時間t_p，選擇開關(guān)2的觸點a與b斷開，同時接通觸點a與c，待測發(fā)電機定子線圈3絕緣進行去極化過程，同時，電流表4采集去極化過程中的去極化電流i_d，發(fā)送到數(shù)據(jù)采集控制器6記錄，當(dāng)采集時間大于t_p時，測試結(jié)束。此時，數(shù)據(jù)采集控制器6根據(jù)獲得的極化電流i_p和去極化電流i_d生成極化曲線與去極化電流曲線并顯示。根據(jù)極化曲線與去極化曲線的變化趨勢，與上次試驗結(jié)果進行比較，評估發(fā)電機定子絕緣的老化狀態(tài)，本裝置適用于10.5kV～24kV的發(fā)電機定子線圈絕緣狀態(tài)的評估。

狀態(tài)評估的具體實施步驟如下：

步驟一：發(fā)電機停運且與線路可靠斷開；發(fā)電機定子線圈溫度降至環(huán)境溫度；將發(fā)電機定子線圈用扁平銅編織線短接并接地，接地時間至少30min，拆除接地銅線；

步驟二：將高壓電源的輸出端與發(fā)電機定子線圈的高壓端連接，將發(fā)電機的外殼接地端與極化-去極化電流測試裝置的接地端連接，并確保可靠接地；

步驟三：啟動極化-去極化電流測試裝置，設(shè)置測試參數(shù)，其中，輸出電壓U₀的取值范圍為30～2000V，本例中設(shè)置為1000V，極化時間t_p的調(diào)節(jié)范圍為100～5000s，本例中設(shè)置為1000s；

步驟四：啟動測試。測試裝置自動采集極化過程中的極化電流i_p，獲得極化電流曲線，當(dāng)極化過程結(jié)束后，測試裝置自動采集去極化過程中的去極化電流i_d，獲得去極化電流曲線；

步驟五：根據(jù)極化電流曲線和去極化電流曲線的變化規(guī)律，與上次的試驗結(jié)果進行橫向比較或者同批次的發(fā)電機進行橫向比較，評估發(fā)電機定子線圈絕緣的老化狀態(tài)。

如圖2所示，是本實用新型實施例中測試得到的同一臺發(fā)電機在不同運行時期定子線圈絕緣的極化電流曲線與去極化電流曲線。