项目背景
发电机作为电力系统的核心,其稳定运行对保障电能供应至关重要。然而,电晕放电是发电机运行中常见的故障现象,它会对绝缘材料造成损害,加速老化甚至引发腐蚀,严重时可能导致绝缘击穿,进而引发设备故障和停电事故。
高压电机定子绕组的防电晕处理是绝缘设计的核心问题。因为一旦绕组缺乏防晕措施或处理不当,不仅制造阶段的耐压试验会受阻,运行时更会因严重电晕甚至火花放电,严重威胁电机安全。
传统的绝缘状态评估方法,如绝缘电阻测试、直流/交流耐压及泄漏电流测试等,主要依赖电量测量,有时需要通过大电容充放电或升高电压来寻找缺陷。随着技术进步,超声波、紫外检测和光纤探测等新技术在电力系统中得到广泛应用。其中,紫外检测技术因其直观、高效的特点,已成为检测发电机定子绕组端部电晕的可靠手段。
日盲紫外检测原理
日盲紫外波段(240-280nm)的紫外光在穿过大气层时几乎被臭氧层完全吸收,地表该波段的光线极其微弱,如同一个天然的“暗室”,使得在此波段进行紫外探测具有极低的背景噪声。电晕放电会产生紫外光,利用日盲紫外探测器捕捉这些信号,就能实现“发现即检测”的效果,精准定位放电点。
蔚云光电基于日盲紫外检测原理,研发生产了手持式多通道紫外成像仪。该仪器采用超高灵敏度的日盲紫外机芯,实现了更精确的放电量化检测,并能输出高一致性的光子计数值,便于缺陷等级判定和规范化操作。它将日盲紫外成像与可见光成像叠加融合,使电晕放电可视化。同时,搭配ToF激光测距进行缺陷位置标注,并集成全局测温红外热成像功能,可完成设备温度的精细测量及自动异常分析。是一款能够对电力设备进行多维度诊断的设备。
检测方法
检测需依据《DL/T 298-2023 发电机定子绕组端部电晕检测与评定导则》进行。在满足测试条件时,定子绕组的检测通常分为两个加压阶段:
第一阶段:
查找同相绕组内及相绕组对地的电晕,需特别关注以下部位:
端部防晕层及定子线棒出槽口位置;
端部上下层线棒之间;
绕组与端部压板、压环、压指之间;
端部支撑环、绑绳周围;
绕组汇流排、出线与周围支撑件之间;
热电阻、热电偶等监测设备引出电缆周围。
第二阶段:
查找异相间的电晕。在此阶段,应忽略第一阶段所发现的同相内电晕和相绕组对地的电晕,而只检测相邻相间处的电晕。
注:空冷机组和氢冷机组的具体测试电压需依据导则确定。
总结展望
利用紫外成像仪及时发现并处理定子绕组端部的电晕放电缺陷,是保障发电机安全稳定运行的关键措施,有助于预防潜在的绝缘失效,确保整个电力系统的可靠供电。随着紫外检测技术的不断发展,其在电力系统中的应用将日益广泛。蔚云光电将持续深耕紫外检测领域,为电力系统的安全稳定运行提供坚实的技术支持。
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