用好在線(xiàn)監測裝置及早發(fā)現設備異常
點(diǎn)擊次數：2483 更新時(shí)間：2011-08-19
摘要：通過(guò)加強對電氣設備的在線(xiàn)監測，掌握設備的運行工況，盡早發(fā)現異常情況，進(jìn)行綜合分析，找出設備隱患，將事故消滅在萌芽之中，為實(shí)施設備的狀態(tài)檢修打下扎實(shí)的基礎。
我公司二臺發(fā)電機組是上海汽輪發(fā)電機有限公司制造的*、第二臺60OMW國產(chǎn)發(fā)電機組，其1號機組于2000年5月7日并網(wǎng)發(fā)電。
發(fā)電設備在運行過(guò)程中總會(huì )偶爾發(fā)生故障，如何運用狀態(tài)監測儀和診斷技術(shù)是正確分析與掌握發(fā)電設備故障發(fā)生的規律，從而減少故障的發(fā)生，成為設備管理中的一個(gè)重要問(wèn)題。也是實(shí)施狀態(tài)維修、預知維修的重要基礎。在發(fā)電機的故障中，定子絕緣燒毀的惡性事故是發(fā)生頻率較高的故障之一。發(fā)電機的絕緣故障是漸發(fā)性故障，它是由于發(fā)電機的絕緣狀況逐漸劣化，絕緣性能慢慢降低而引起的故障，也稱(chēng)絕緣劣化故障。絕緣性能劣化是造成發(fā)電機故障的主要原因。而設備的故障放電是電氣設備絕緣擊穿事故的必經(jīng)過(guò)程，對設備放電進(jìn)行在線(xiàn)監測，可以達到早期預報的目的。
為保證設備的健康運行，完好地監測發(fā)電機系統的絕緣狀況，我廠(chǎng)的二臺發(fā)電機組均安裝了多套在線(xiàn)監測裝置，尤其是由上海第二工業(yè)大學(xué)研制的SJY-l型發(fā)電機局部放電射頻監測儀，它不同與其它監視儀表，能做到事故的事前預報。射頻監測技術(shù)是通過(guò)監測運行中的發(fā)電機局部放電來(lái)對發(fā)電機絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監督的一種方法。該監測儀給出了發(fā)電機的絕緣狀態(tài)與射頻信號電平的函數關(guān)系，其數據與國內發(fā)電機大量采用離線(xiàn)的"電位外移"法的結果十分吻合。發(fā)電機定子局部放電（絕緣內部放電、槽放電、端部電暈等）的產(chǎn)生與發(fā)展，是定子絕緣損壞的主要原因。發(fā)電機運行中，由于定子線(xiàn)棒的絕緣缺陷，絕緣內部和表面都有可能產(chǎn)生局部放電量增大，嚴重時(shí)放電處將產(chǎn)生電弧，并輻射出大量電磁能。該方法利用高頻電流互感器從發(fā)電機定子繞組中心線(xiàn)上拾取高頻放電信號，以發(fā)現定子內部放電現象。局部放電射頻監測儀在我廠(chǎng)的應用中充分發(fā)揮了作用，避免了一次發(fā)電機的絕緣損壞事故。
去年8月，我廠(chǎng)運行值班人員發(fā)現1號機組的發(fā)電機局部放電射頻監測儀發(fā)出報警，射頻信號電平指示值大于75%（正常時(shí)約50%）。收到報警信號后，我們對發(fā)電機組的運行工況進(jìn)行了認真分析，對整個(gè)發(fā)電機系統進(jìn)行了全面檢查。發(fā)現發(fā)電機局部放電射頻監測儀中的射頻信號電平指示值的變化與發(fā)電機組的負荷變化有關(guān)，夜間機組負荷降低時(shí)，射頻信號電平指示值變小，白天機組負荷升高時(shí)，射頻信號電平指示值上升。根據該裝置在其它機組的使用情況和幾年來(lái)積累的運行經(jīng)驗，我們認為發(fā)電機系統存在異常情況。（吳烴電廠(chǎng)二臺30OMW發(fā)電機組也安裝了上海第二工業(yè)大學(xué)研制的發(fā)電機局部放電射頻監測儀，1996年曾發(fā)生過(guò)局放射頻監測儀報警，且電平指示值與負荷變化有關(guān)，在隨后的停機小修時(shí)發(fā)現勵磁機勵磁繞組磨損，絕緣損壞，修復投運后報警消失，運行正常的情況。）在進(jìn)一步檢查后，發(fā)現幾日內發(fā)電機補氫量有所增加，漏氫趨以嚴重，且發(fā)電機水箱氣體流量計流量數值較大，日平均數值為700立方英尺（約20立方米/d），定子水箱頂部壓力較高，水箱內氣體的氫氣溶度達69%。在綜合分析后，我們初步認為發(fā)電機存在內漏現象。但由于當時(shí)正處夏季負荷高峰，機組一時(shí)無(wú)法停運檢查，廠(chǎng)領(lǐng)導就要求我們加強監視、認真分析。如發(fā)現局放射頻監測儀電平指示值數值繼續上升、漏氫量加大、定子水箱內氣體的氫氣溶度升高或發(fā)電機組內有異聲，則立即停機。
在與上海汽輪發(fā)電機有限公司取得，被告知:"美國西屋公司的資料規定為通過(guò)絕緣引水管匯入水箱的氫氣泄漏量允許每天5立方英尺（114升）。當泄漏量每天超過(guò)20立方英尺（566升）時(shí)，需在下一次停機時(shí)查出原因，并將其修復。當泄漏量每天超過(guò)400立方英尺（22320升）時(shí)，需立即安排停機檢修。"我們馬上會(huì )同上海汽輪發(fā)電機有限公司、上海第二工業(yè)大學(xué)的有關(guān)專(zhuān)家、教授再次進(jìn)行分析，分析時(shí)我們還發(fā)覺(jué)發(fā)電機的局放射頻監測儀的射頻信號電平指示值的變化還與機組的氫氣濕度即露點(diǎn)有關(guān)，當大量補氫，干燥氫氣增加時(shí)電平指示值下降，幾日后電平指示值反彈。這表明射頻信號電平的指示值和氣體的濕度也有相應關(guān)系，因為濕度的增加容易引起絕緣的劣化，產(chǎn)生放電。經(jīng)過(guò)詳細地分析、討論，專(zhuān)家們的意見(jiàn)和我廠(chǎng)一致，確認發(fā)電機內確實(shí)存在滲漏缺陷。并在對5月、6月、7月水箱氣體流量計累計數值詳細觀(guān)察后，發(fā)現發(fā)電機的內漏已有數月，并在不斷地發(fā)展。根據分析結果，大家認為應匯報調度，申請停機處理，及時(shí)消除設備缺陷，以免造成機組的嚴重損壞。
9月6日發(fā)電機組解列停機，當停用機組冷卻水泵后，發(fā)現發(fā)電機水箱氣體流量計數值走動(dòng)更快，漏氫量明顯增加。并且在將定子回路剩水排除后，采用氟利昂捉漏時(shí)，報警明顯，進(jìn)一步確定了發(fā)電機定子回路存在內漏。9月11日當檢修人員打開(kāi)發(fā)電機端蓋后，發(fā)現定子線(xiàn)棒勵側集水環(huán)下部緊急放水管彎頭焊接處有些沙眼，水管明顯漏水。經(jīng)上海汽輪發(fā)電機有限公司處理后，再次進(jìn)行水壓試驗，情況良好。9月16日10:36機組并網(wǎng)，發(fā)電機運行正常。
上述事例表明運用在線(xiàn)監測裝置對發(fā)電機定子絕緣的運行狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監測，可較早地發(fā)現發(fā)電機的事故隱患，從而采取措施，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，避免惡性事故的發(fā)生，減少經(jīng)濟損失，提高電力系統的安全運行可靠性。而用SJY-l射頻監測儀作為一個(gè)預示事故的儀器，對發(fā)電機系統的絕緣狀況進(jìn)行評估，已從局限于監測定子線(xiàn)棒股線(xiàn)斷裂拉電?。ㄎ魑莓a(chǎn)品），擴展到對發(fā)電機低能量的局放的監督，更有效地發(fā)現早期的絕緣缺陷，掌握發(fā)電機定子的放電水平，為發(fā)電機狀態(tài)維修提供有意義的信息。
設備的狀態(tài)維修是必然趨勢，充分利用各種在線(xiàn)監測手段是加強設備管理的新課題。
附圖：
在吳涇二廠(chǎng)機1定子水回路泄漏的異常過(guò)程中，安裝在該機上的SJY-1射頻監測儀伴有信號指示。
8月初發(fā)現吳涇二廠(chǎng)#1發(fā)電機射頻信號電平數值增大，而且與負荷變化有關(guān)。
至8月中、下旬，#1發(fā)電機日補氫量逐漸增大，直至25立方米/日，水箱中含氫，判斷為發(fā)電機內有漏水存在，此時(shí)，由于頻繁補進(jìn)干燥氫，射頻信號電平數值下落。
補氫幾天后，射頻信號電平數值再次增大。停機后，在做水壓試驗時(shí)，當水壓在0.55Mpa，尚未剝去絕緣時(shí)，在發(fā)電機定子線(xiàn)圈勵側發(fā)現有水滲出。當剝去絕緣后發(fā)現勵側定子線(xiàn)圈進(jìn)水匯流管下面排放管漏水，直角彎頭處焊口有裂縫。
我公司二臺發(fā)電機組是上海汽輪發(fā)電機有限公司制造的*、第二臺60OMW國產(chǎn)發(fā)電機組，其1號機組于2000年5月7日并網(wǎng)發(fā)電。
發(fā)電設備在運行過(guò)程中總會(huì )偶爾發(fā)生故障，如何運用狀態(tài)監測儀和診斷技術(shù)是正確分析與掌握發(fā)電設備故障發(fā)生的規律，從而減少故障的發(fā)生，成為設備管理中的一個(gè)重要問(wèn)題。也是實(shí)施狀態(tài)維修、預知維修的重要基礎。在發(fā)電機的故障中，定子絕緣燒毀的惡性事故是發(fā)生頻率較高的故障之一。發(fā)電機的絕緣故障是漸發(fā)性故障，它是由于發(fā)電機的絕緣狀況逐漸劣化，絕緣性能慢慢降低而引起的故障，也稱(chēng)絕緣劣化故障。絕緣性能劣化是造成發(fā)電機故障的主要原因。而設備的故障放電是電氣設備絕緣擊穿事故的必經(jīng)過(guò)程，對設備放電進(jìn)行在線(xiàn)監測，可以達到早期預報的目的。
為保證設備的健康運行，完好地監測發(fā)電機系統的絕緣狀況，我廠(chǎng)的二臺發(fā)電機組均安裝了多套在線(xiàn)監測裝置，尤其是由上海第二工業(yè)大學(xué)研制的SJY-l型發(fā)電機局部放電射頻監測儀，它不同與其它監視儀表，能做到事故的事前預報。射頻監測技術(shù)是通過(guò)監測運行中的發(fā)電機局部放電來(lái)對發(fā)電機絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監督的一種方法。該監測儀給出了發(fā)電機的絕緣狀態(tài)與射頻信號電平的函數關(guān)系，其數據與國內發(fā)電機大量采用離線(xiàn)的"電位外移"法的結果十分吻合。發(fā)電機定子局部放電（絕緣內部放電、槽放電、端部電暈等）的產(chǎn)生與發(fā)展，是定子絕緣損壞的主要原因。發(fā)電機運行中，由于定子線(xiàn)棒的絕緣缺陷，絕緣內部和表面都有可能產(chǎn)生局部放電量增大，嚴重時(shí)放電處將產(chǎn)生電弧，并輻射出大量電磁能。該方法利用高頻電流互感器從發(fā)電機定子繞組中心線(xiàn)上拾取高頻放電信號，以發(fā)現定子內部放電現象。局部放電射頻監測儀在我廠(chǎng)的應用中充分發(fā)揮了作用，避免了一次發(fā)電機的絕緣損壞事故。
去年8月，我廠(chǎng)運行值班人員發(fā)現1號機組的發(fā)電機局部放電射頻監測儀發(fā)出報警，射頻信號電平指示值大于75%（正常時(shí)約50%）。收到報警信號后，我們對發(fā)電機組的運行工況進(jìn)行了認真分析，對整個(gè)發(fā)電機系統進(jìn)行了全面檢查。發(fā)現發(fā)電機局部放電射頻監測儀中的射頻信號電平指示值的變化與發(fā)電機組的負荷變化有關(guān)，夜間機組負荷降低時(shí)，射頻信號電平指示值變小，白天機組負荷升高時(shí)，射頻信號電平指示值上升。根據該裝置在其它機組的使用情況和幾年來(lái)積累的運行經(jīng)驗，我們認為發(fā)電機系統存在異常情況。（吳烴電廠(chǎng)二臺30OMW發(fā)電機組也安裝了上海第二工業(yè)大學(xué)研制的發(fā)電機局部放電射頻監測儀，1996年曾發(fā)生過(guò)局放射頻監測儀報警，且電平指示值與負荷變化有關(guān)，在隨后的停機小修時(shí)發(fā)現勵磁機勵磁繞組磨損，絕緣損壞，修復投運后報警消失，運行正常的情況。）在進(jìn)一步檢查后，發(fā)現幾日內發(fā)電機補氫量有所增加，漏氫趨以嚴重，且發(fā)電機水箱氣體流量計流量數值較大，日平均數值為700立方英尺（約20立方米/d），定子水箱頂部壓力較高，水箱內氣體的氫氣溶度達69%。在綜合分析后，我們初步認為發(fā)電機存在內漏現象。但由于當時(shí)正處夏季負荷高峰，機組一時(shí)無(wú)法停運檢查，廠(chǎng)領(lǐng)導就要求我們加強監視、認真分析。如發(fā)現局放射頻監測儀電平指示值數值繼續上升、漏氫量加大、定子水箱內氣體的氫氣溶度升高或發(fā)電機組內有異聲，則立即停機。
在與上海汽輪發(fā)電機有限公司取得，被告知:"美國西屋公司的資料規定為通過(guò)絕緣引水管匯入水箱的氫氣泄漏量允許每天5立方英尺（114升）。當泄漏量每天超過(guò)20立方英尺（566升）時(shí)，需在下一次停機時(shí)查出原因，并將其修復。當泄漏量每天超過(guò)400立方英尺（22320升）時(shí)，需立即安排停機檢修。"我們馬上會(huì )同上海汽輪發(fā)電機有限公司、上海第二工業(yè)大學(xué)的有關(guān)專(zhuān)家、教授再次進(jìn)行分析，分析時(shí)我們還發(fā)覺(jué)發(fā)電機的局放射頻監測儀的射頻信號電平指示值的變化還與機組的氫氣濕度即露點(diǎn)有關(guān)，當大量補氫，干燥氫氣增加時(shí)電平指示值下降，幾日后電平指示值反彈。這表明射頻信號電平的指示值和氣體的濕度也有相應關(guān)系，因為濕度的增加容易引起絕緣的劣化，產(chǎn)生放電。經(jīng)過(guò)詳細地分析、討論，專(zhuān)家們的意見(jiàn)和我廠(chǎng)一致，確認發(fā)電機內確實(shí)存在滲漏缺陷。并在對5月、6月、7月水箱氣體流量計累計數值詳細觀(guān)察后，發(fā)現發(fā)電機的內漏已有數月，并在不斷地發(fā)展。根據分析結果，大家認為應匯報調度，申請停機處理，及時(shí)消除設備缺陷，以免造成機組的嚴重損壞。
9月6日發(fā)電機組解列停機，當停用機組冷卻水泵后，發(fā)現發(fā)電機水箱氣體流量計數值走動(dòng)更快，漏氫量明顯增加。并且在將定子回路剩水排除后，采用氟利昂捉漏時(shí)，報警明顯，進(jìn)一步確定了發(fā)電機定子回路存在內漏。9月11日當檢修人員打開(kāi)發(fā)電機端蓋后，發(fā)現定子線(xiàn)棒勵側集水環(huán)下部緊急放水管彎頭焊接處有些沙眼，水管明顯漏水。經(jīng)上海汽輪發(fā)電機有限公司處理后，再次進(jìn)行水壓試驗，情況良好。9月16日10:36機組并網(wǎng)，發(fā)電機運行正常。
上述事例表明運用在線(xiàn)監測裝置對發(fā)電機定子絕緣的運行狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監測，可較早地發(fā)現發(fā)電機的事故隱患，從而采取措施，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，避免惡性事故的發(fā)生，減少經(jīng)濟損失，提高電力系統的安全運行可靠性。而用SJY-l射頻監測儀作為一個(gè)預示事故的儀器，對發(fā)電機系統的絕緣狀況進(jìn)行評估，已從局限于監測定子線(xiàn)棒股線(xiàn)斷裂拉電?。ㄎ魑莓a(chǎn)品），擴展到對發(fā)電機低能量的局放的監督，更有效地發(fā)現早期的絕緣缺陷，掌握發(fā)電機定子的放電水平，為發(fā)電機狀態(tài)維修提供有意義的信息。
設備的狀態(tài)維修是必然趨勢，充分利用各種在線(xiàn)監測手段是加強設備管理的新課題。
附圖：
在吳涇二廠(chǎng)機1定子水回路泄漏的異常過(guò)程中，安裝在該機上的SJY-1射頻監測儀伴有信號指示。
8月初發(fā)現吳涇二廠(chǎng)#1發(fā)電機射頻信號電平數值增大，而且與負荷變化有關(guān)。
至8月中、下旬，#1發(fā)電機日補氫量逐漸增大，直至25立方米/日，水箱中含氫，判斷為發(fā)電機內有漏水存在，此時(shí)，由于頻繁補進(jìn)干燥氫，射頻信號電平數值下落。
補氫幾天后，射頻信號電平數值再次增大。停機后，在做水壓試驗時(shí)，當水壓在0.55Mpa，尚未剝去絕緣時(shí)，在發(fā)電機定子線(xiàn)圈勵側發(fā)現有水滲出。當剝去絕緣后發(fā)現勵側定子線(xiàn)圈進(jìn)水匯流管下面排放管漏水，直角彎頭處焊口有裂縫。
