Датчики частичного разряда изоляции обмотки статора

Компания Iris Power производит два типа датчиков для контроля активности частичных разрядов в изоляции обмотки статоров турбо/гидрогенераторов и электродвигателей (свыше 3 кВ). Первый тип датчиков —  емкостные шинные датчики (эпоксидно-слюдяные конденсаторы EMC), которые предназначены для установки на гидрогенераторы, турбогенераторы мощностью до 200 Мвт и электродвигатели. Второй тип датчиков — антенные пазовые датчики (SSC), которые предназначены для установки на турбогенераторы мощностью свыше 200 МВт. Оба типа датчиков используются совместно с переносными и стационарными приборами мониторинга активности частичных разрядов Iris Power.

Емкостные шинные датчики (EMC)

Емкостные шинные датчики (эпоксидно-слюдяные конденсаторы EMC) компании Iris Power разработаны для контроля активности частичных разрядов в высоковольтном электрооборудовании (электродвигатели, генераторы, коммутирующие устройства и трансформаторы с твердым диэлектриком) без изменения характеристик оборудования.

Датчики EMC стационарно устанавливаются (минимум один на каждую фазу) как можно ближе к исследуемому оборудованию для достижения максимальной чувствительности. Для улучшения выделения шумов, EMC устанавливаются направленно или дифференцированно, в зависимости от оборудования. Датчики работают совместно с приборами периодического мониторинга Iris TGA-B, PDA-IV либо со стационарными системами непрерывного мониторинга ЧР — Iris Guard и Trac.

Датчики EMC на 80 пФ разработаны таким образом, чтобы блокировать частоту основного питания 50/60Гц и пропускать только высокочастотные сигналы (>40 МГц), которые затем собираются и анализируются соответствующими портативными устройствами периодического мониторинга компании Iris Power или устройствами непрерывного мониторинга частичных разрядов (ЧР). Компания Iris Power предлагает четыре вида емкостных датчиков в зависимости от напряжения – 6,9 кВ, 16 кВ, 25 кВ, 28 кВ – выбор зависит от рабочего напряжения оборудования.

Уникальные черты

Слюдяной диэлектрик
EMC безопасны для использования в рабочем оборудовании, т.к. они обладают превосходными диэлектрическими свойствами благодаря использованию 80 мм. слоя пропитанной эпоксидной смолой слюды в качестве основного диэлектрика. Для сравнения, в типичной обмотке статора на 13,8кВ толщина слоя диэлектрика всего 3мм.

Высоковольтные испытания
Независимые высоковольтные испытания (IEEE 1043) доказали, что датчики EMC выдерживают более 1000 часов при 30 kVrms. В соответствии со статистическими методами (IEEE 930-1987) это соответствует 60 000 лет использования при нормальном рабочем напряжении. Для сравнения, обычная обмотка на 13,8 кВ выдерживает 400 часов воздействия 30 kVrms. Превосходная надежность и температурная стабильность EMC обусловлена использованием слюды, в качестве альтернативы листовой слюде или керамике.

Технические характеристики

 

Стойкость к постоянному току и скачкам напряжения

Датчики EMC компании Iris прошли независимые тесты высоким напряжением постоянного тока и разрядным импульсом гораздо большей мощности чем любые другие устройства такого же класса. К примеру, EMC с номинальным напряжением 16 кВ прошли:

  • испытания высоким напряжением 150 кВ (требуется 50 кВ);
  • испытания импульсом 150кВ (требуется 95 кВ).

Опасные помещения

Датчики EMC могут использоваться с другими устройствами компании Iris Power, сертифицированными для работы в опасных помещениях, при условии, что датчики содержатся в соответствующей требованиям ATEX или UL упаковке.

Радиоактивная окружающая среда

Предоставляются наборы EMC соответствующие IEEE 323-1983

Другие технические характеристики

  • Слюдяной диэлектрик
  • Испытание высоким напряжением (IEEE 1043) > 1000 часов при 30 kVrms
  • Номинальная емкость 80 пФ ± 4 пФ
  • Коэффициент рассеивания 0,10%
  • Чувствительность 1 pC (ASTM D1868 и IEC 60270)
  • Ширина диапазона (-3 дБ) 40 МГц – 350 МГц
  • Диапазон рабочих температур -50° С… +130° С
  • Cрок действия 60 000 лет (IEEE 930-1987)
  • Температурные испытания -40° С… +150° С

Датчики продаются отдельно и в наборах вместе со всеми материалами для установки.

Установленный датчик EMC Клеммная коробка выходов датчиков EMC

Антенные пазовые датчики (SSC)

Датчики (SSC) для установки в пазах статора, специально разработанные компанией Iris Power, для определения активности ЧР в обмотке статора на работающих мощных турбогенераторах с водородным или воздушным охлаждением. Эти датчики более эффективны в отсечении электромагнитного шума (ЭМШ) мощных машин по сравнению с датчиками емкостного типа (EMC). Используемые совместно с анализатором Iris Power типа TGA-S (TGA-SB), портативным инструментом для тестирования, или системой непрерывного мониторинга Iris Power TurboGuard, устанавливаются под клиньями обмотки статора (на эксплуатируемых генераторах) или между верхним и нижним стержнем (на новых или перематываемых машинах). Датчики SSC не подключены к высокому напряжению обмотки статора и не подвергаются какой-либо высокой электрической нагрузке. Для турбогенераторов мощностью до 600 МВА обычно требуется 6 датчиков SSC, в то время как для более мощных турбогенераторов устанавливается большее количество датчиков.

Технические характеристики

  • Изготовлен из эпоксидного многослойного стекла, NEMA FR4 (Класс F)
  • Полоса пропускания 100-100 МГц (3 дБ срез)
  • Сопротивление 50 Ω (Ом)
  • Датчики SSC изготовлены в виде двухнаправленной антенны, которая позволяет различать ЧР в пазовой части от разрядов в лобовых частях обмотки генератора
  •  Толщина 2.0 мм, ширина подгоняется под размеры клина статора, длина до 53 см

Дополнительная информация

  • Возможно изготовление датчиков из стеклопластика NEMA FR5 (Класс Н), предоставляется по требованиюзаказчика
  • Для генераторов с водородным охлаждением комплект поставки включает гермопроходку для 6-9 датчиков (SSC), включая клеммную коробку в сборе (по умолчанию), или клеммную коробку с удлинителями, и давление газообразного азота про тестированное до 2750 Кпа, или 400 PSI.
  • Стандартный сигнал 50/60 Гц (используйте один из следующих):
    •  изолирующий трансформатор, для присоединения к трансформатору напряжения
    •  EMC
    •  PFCT
Установка датчиков SSC в паз статора
Клеммная коробка с гермопроходкой