(3)射頻監測法
美國Westinghouse公司(sī)的F. T.Emery等人在20世紀70年代提出的無線(xiàn)電頻(pín)率(RF)監測(cè)法,後由J. E. Timperly等人作了改進,這種(zhǒng)方法所用的傳感(gǎn)器就是RFCT。當汽輪發電機繞組的股線產生電弧放電或其它(tā)部位(wèi)發生火花放電時,將產生頻率相(xiàng)當寬的電磁波。由於發電機產生的(de)射頻電流都經過中(zhōng)性點流入大地,因此(cǐ)在中性點(diǎn)安裝電流互感器,可以把放電產生的電磁波信號(hào)取出來。Timperley的改進主要是把應用範圍推廣到水輪發電機,可以檢測到水輪機的槽部放電或其它形式的電暈放電。20世紀70年(nián)代後期,美國電力研究院Emery提出了RF監測法,該方法的工作原理是利用高頻電流互感器從發電機定子繞組中性線上引出放電信號,然(rán)後接入無(wú)線電噪聲表,進行頻譜和時域(yù)分析,由操作人員綜合(hé)識別幹擾信號和內部放(fàng)電(diàn)信號,該方法不僅可以監測定子繞組絕緣狀況,而且同(tóng)時能監測發電機內部其它部件引起的電弧缺陷。
1980年西屋公司開發了商用的射頻監測(cè)儀,放大器(qì)中心頻率為1MHz,帶寬為5kHz,帶有報(bào)警電路。由於運行發電機的電氣幹擾(rǎo)和噪聲比較大,有關研究(jiū)部門又開發了一種RFM噪聲消除器(qì),就(jiù)是探測這些噪聲源(yuán)(集電環、接地電刷和高壓母線等)何時發生電弧,當探測到噪聲源發生電弧時,就立即去掉RFM的輸入信號(hào)。
(4)槽耦合器(SSC)監(jiān)測法
SSC是20世紀由H. G S edding等人研製的,安裝於汽輪發電機的定子槽(cáo)中,為定子槽耦(ǒu)合器(Stator Slot Coupler, SSC)。這種傳感器(qì)是由接地平麵,帶狀感應導體及兩端同軸輸(shū)出電纜組(zǔ)成。當電磁波沿條狀感應導(dǎo)體(tǐ)傳播時,在兩條同軸電纜的輸出端得到一對輸出信號,通過比較(jiào)這對輸出信號的時域波(bō)形,能夠確定電磁波的傳播方向。SSC的耦合方式既不(bú)是感性的(de),也不是容(róng)性的(de),而是具有分布參數的性(xìng)質,因此具有非常寬的頻帶。實(shí)驗證明SSC能夠反映(yìng)內部放電和(hé)外部幹擾在波形上的差異,這為消除(chú)在線監測中的幹擾提供(gòng)了可(kě)能性。到1992年底,已有100餘套SSC和TGA投運在加拿大、美國200-800MW發電機、調相(xiàng)機中。經過幾年運(yùn)行後,Stone和Sedding根(gēn)據發電(diàn)機內外幹擾的特性和強弱,針(zhēn)對兩種類型電機,采取兩種在線監測法,即對(duì)水力發電機、同步調相機、高壓發電機,幹擾來自外部時,采用高壓母線耦合(hé)器法。其工作原理是,每(měi)相裝兩個相距2m的(de)5-80pF的高壓電容耦合器。經TGA數字化比較(jiào),噪聲和局(jú)部放(fàng)電的識別可簡化(huà)為耦合器上的(de)脈(mò)衝。
(5)超高頻(GHz)帶空間相位法
這種監測方法就是(shì)利用RTD寬頻帶(10-150MHz)作耦合天(tiān)線,感測放電信號,經(jīng)RF高頻互感(gǎn)器,送入診斷裝置,其噪聲(shēng)的抑製(zhì)仍(réng)然采(cǎi)用逐個脈(mò)衝(chōng)為基(jī)礎多個傳感器和噪聲,局部放電在不同頻帶下的差異,並進行了有效實驗。局部(bù)放電在線監測技術從窄帶到寬(kuān)帶乃至超寬頻帶,是這一領域技術發展的趨勢。1997年,日本大阪大學川田昌武、鬆浦虔士同關西電力開發一種超高頻(GHz)帶電磁波空間(jiān)相位差法,現已在一台運行27年(nián)75MW的(de)環氧雲母絕緣的發電機上試用。其工(gōng)作原理:由兩(liǎng)根(gēn)接(jiē)收天線接收局部(bù)放電電磁信號(hào),經時域的變換(傅裏葉變換),求取兩天線信號被檢測的時間差,即檢測PD。據資料報(bào)道,國外利用這(zhè)些在線監測技術,開發多種局部放(fàng)電在線(xiàn)監(jiān)測裝置,用到大(dà)型電機乃至中型電機(>4kV)上,取得良好的經濟效益。
該方(fāng)法的優點是傳感器安裝在低壓點上,對係統的影響小,同時由於所(suǒ)有的局部放電信號(hào)都會經過(guò)中線,可以監測到發電機(jī)整(zhěng)個範圍內的局部放電。缺點(diǎn)是信號的靈敏度比(bǐ)較低,局放信號從局放點傳播到中線時已經有了很大的衰減和變形,使信號處理的難(nán)度增加。