如何配置局部放电耦合器？

2023-06-21 理论教育版权反馈

【摘要】：头帕、头巾、包头等，都是指遮盖、包住或者缠裹头部的织物。这其中，头帕可以说是云南少数民族头饰中的主流。云南少数民族中，彝族、白族、哈尼族、傣族、傈僳族、佤族、拉祜族、景颇族、布朗族、阿昌族、德昂族、苗族、壮族、水族等不论男女都缠头帕。佤族男子喜欢用红布帕缠头，也有用黑布帕的。因此，高包头是阿昌族妇女头饰的特点。图6-15封闭母线上局部放电耦合器

1.局部放电耦合器

局部放电耦合器（图6-11）实质上是80pF的环氧云母电容器，简称EMC，是局部放电监测技术的基础，它需要永久性地安装在水轮发电机定子绕组的高压输出端上，通常在机组投产时或检修时进行安装。由于局部放电耦合器需直接与高压出线连接，其可靠性直接影响机组的安全运行，因此要求局部放电耦合器有高度的可靠性。

普通耦合器采用价格较便宜的陶瓷材料制成，由于陶瓷电容器的容值随着温度的升高而增加，而容值的增加又加快了温度的升高，所以，陶瓷电容器寿命短而故障率高。

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图6-11　局部放电电容耦合器

IRIS公司的局部放电耦合器采用与发电机线棒主绝缘相同的材质，即用纯云母制成，再用环氧树脂模铸而成，其云母厚度达80mm（线棒主绝缘厚度一般为4～5mm），其耗散系数并不随温度变化而改变，也不会随着运行温度的上升而发生故障，按照IEEE的计算，其寿命达6万年，具有高度的可靠性。这种耦合器在高于2倍U0（耦合器标称电压）1000V的电压下不产生局部放电和表面放电痕迹，每个耦合器都经过了高于IEEE/ANSI C37.20.2要求的合格测试后方可出厂。

局部放电耦合器通过聚乙烯绝缘射频同轴电缆将局部放电信号传送到局部放电监测仪。同轴电缆通常外套加厚包塑金属导线管，该导线管的布置不会影响和妨碍发电机和正在运行的其他设备的维护和运行。

局部放电耦合器主要技术参数如表6-1所示。

表6-1　局部放电耦合器主要技术参数

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2.80pF局部放电耦合器优点

历史上，局部放电耦合器电容都是在375～1000pF之间。在1976年，80pF的电容器被引入局部放电的在线检测应用中。通过20多年来对各种大小电容耦合器的不断研究发现，当应用80pF电容时，信噪比增大。由于这种电容更能检测高频，同时比更大的电容具有更低的电噪声敏感程度，因此目前得到了广泛应用。下面简述一下80pF电容器被运用于数千台电机上的原因。

（1）20多年的对各种大小的电容耦合器的研究显示出，当应用80pF电容时，信噪比增大。由于这种电容更能检测高频，与更大电容比起来，对电噪声敏感的危险程度降低。在这高频下，来自于电力系统的电干扰降到最低，因此，局部放电数据的准确性更容易得到保证。

（2）局部放电受到电压的极大影响——线圈离线端部越远，运行电压越低。因此，和发生在线端部线圈的局部放电幅度相比来说，在相端部以下几圈线圈中发生的局部放电大小明显降低，对几百台电机的检查已证实，实际上所有导致局部放电发生的老化都发生在相端的线圈，这正是80pF电容最敏感的地方。

（3）当考虑到它承受的电应力数量时，80pF电容器的物理容量显得极其有利。因为电容器的电承受性在大约1/10的应力下减少（IEEE930标准中对此有深入的解释），如果具有相同介质的较大电容器有和80pF电容相等的物理容量（体积），它的寿命就会大大降低。

（4）由电动机和发电机用户推荐的80pF电容可以提高局部放电数据的客观性。一般情况下，将噪音从局部放电中分解出来需要专家帮助，而通过运用80pF电容得到的局部放电数据，就不需要专家来解释测试结果，通过系统软件就可以给出结果。

3.局部放电耦合器的配置

局部放电耦合器的配置和安装位置与采用的局部放电噪声分离技术密切相关。

（1）定时噪声分离技术安装方式。针对大型水轮发电机，由于采用定时噪声分离技术可以将绝缘故障定位至对应的支路，在现场允许情况下，建议每支路配置1个电容耦合器。对于2支路的发电机，每台发电机需要配置6个电容耦合器，对应于3支路的发电机，每台发电机相应的需要配置9个电容耦合器（见图6-12，图6-13），4支路的则需要配置12个，依次类推。

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