高压电机绝缘监测装置及其应用分析
高压电动机绝缘状态在线监测装置
高压电动机绝缘状态在线监测装置技术领域[0001] 本实用新型涉及高压电动机绝缘状态检测领域，具体涉及一种高压电动机绝缘状态在线监测装置。
背景技术[0002] 随着高压电动机设备运行时间的增加，绝缘老化、磨损、设备受潮、机械损伤等现象逐渐严重，传统的定期巡检方案往往难以达到及时掌握设备缺陷的问题，安全隐患问题更是工作之重，只有高压电动机安全稳定地运行才能推动各行各业生产力度，从而给社会经济带来发展，因此，对于高压电动机的安全问题，电力运维部门要格外重视，这不仅仅关系到社会经济的发展，也是给人们的生命财产安全带来保障。
[0003] 高压电机绝缘状态在线监测装置是对高压电动机状态进行监测、记录、分析的一体化智能设备。
当电机处于投运状态时，装置连续监测电动机电参量特征信息（包括3相电压、3相电流、频率、泄漏电流、接地电流等）；当电机处于备用状态时，装置按照设定的间隔时间测量电动机的绝缘特征信息（包括绝缘电阻、介质损耗因数）；装置还具备采集物理特征信息（包括环境温度、湿度），并将温湿度数据与电机监测数据综合分析，防止误报；装置实现高压电动机全面状态监测，故障记录，能及时有效的发现电动机潜在故障，精准故障预警；为运维人员寻找故障、制定科学巡检计划，实现智能运维提供数据依据和技术支持。
[0004] 研发高压电机绝缘状态在线监测装置，给运维人员提供了强有力的分析工具及技术支撑。
对高压电动机可靠运行，有效降低故障发生概率，提高企业经济效益、安全生产具有重要意义。
[0005] 目前，高压电动机的检修主要是通过专用仪器定期测量绝缘电阻是否超标来判断故障，由于仪器专业性导致智能有专人来负责进行测试，而且专业仪器体积大，质量重，无法随时携带，每次操作都耗时耗力，工作和检测效率低，且进行测量时电机需要停止运转，正常的工作会由于检测而停止，会给工作本身带来极大的不便。
实用新型内容[0006] 本实用新型的目的在于提供一种高压电动机绝缘状态在线监测装置，该装置能及时有效的监测电动机绝缘电阻、泄漏电流、接地电流、功率等电参量信息，能及时有效的发现电动机潜在故障，实现精准故障预警。
高压电机 母线绝缘监测仪技术说明
高压电机/母线绝缘监测仪技术说明预防性监控是变压器或电动机运行和维护工作中的一个重要环节，是保证设备系统安全运行的有效手段之一。
按照检定规程高压电机，重要电缆上电前都必须通过耐压测试测量其绝缘状况。
由于电气设备所处的环境变化条件因素复杂多样，如长期经受高温、高湿、油污、霉菌、冲击、振动，因而对绝缘材料所引起物理和化学方面的影响也复杂多样。
许多因素相互影响，这就是电气设备绝缘容易损坏而造成故障的原因所在。
1.老化：电气设备上的很多绝缘材料，采用高分子的有机化合物。
这些材料因氧化聚合、分解、挥发等化学过程作用的结果，会使绝缘材料弹性丧失、变脆、吸潮性增大、介质损耗增加、电导增大、引起绝缘材料电气性能及机械强度不可逆的转化。
高温同时可以大大缩短绝缘材料的寿命。
2.电介质的击穿：当绝缘材料完全丧失绝缘性能，而转变为导体，这种物理现象称之为电介质的击穿。
一般绝缘材料有两种基本击穿形式，即热击穿和纯电击穿。
热击穿是在绝缘材料上加的电压和材料因发热而性能变劣的影响下，放出的热量所引起的。
纯电击穿是在电场力作用下，造成材料结构直接破坏所引起的。
固体绝缘材料的击穿现象与承受温度是密切相关的，击穿往往可以认为是受热的直接后果。
3.长霉：在长江中下游的春夏之间，不常用的电气设备经常有轻微的白色霉点，严重时可以长出较长的白色绒毛状霉菌，此时，若不加以处理立即投入工作，则很容易导致绝缘的电击穿。
在电气设备交流三相三线绝缘系统中，由于电网除对设备有绝缘电阻外，还存在着较大的电容，包括分布电容和防电磁干扰电容。
因而，三根相线分别对设备壳体（对地）存在着较高的电压。
该电压的存在，若在电气设备外壳没有良好接地的情况下，因绝缘性能降低引起漏电时，将会发生触电事故，威胁检修人员、运行人员、过往人员的生命安全和其他电气设备的安全运行。
另外，由于该电压的存在，当发生某些对壳体短路时，短路点会发生较大的电火花，引起电火灾。
因此侦测电气设备的绝缘强度是有绝对的必要性，符合国家安全规范生产标准的要求。
试述绝缘在线监测技术的发展应用
近几年研制的高电压设备绝缘在线监测系统既能对被监测的 带 电设备的绝缘特性参数实时测量，同时还能对获取 的参数数据
器 ，使 在线 监测 技 术从传 统 的模 拟 量测 试 走 向数 字化 测 量。 这一 单位数据共享。 ４ ．监测设备要点分析 阶段逐步摒弃了将仪器直接接入测试回路的传统测量模式，而是
开展 得 更 好 。
关键词：在线监测技术 ；状 态；检修 ；绝缘 ；高压电气设备 ；变电站 高压 电气设备绝缘在线监测技术是在被监测 电气设备处于带 ｌ 前 言 ， 对 于 所 辖 变 电站 较 多 的 变 电局 来 说 ， 电压 等 级 从 １ｋ 到 电运行状态中，利用其工作 电压来监测绝缘的各种特征参数。因 ０Ｖ 此 ，能真实的反映 出被监测电气设 备绝缘的工作情 况，从而对该 ５ ０Ｖ 均覆 盖 ，高压 电气设 备的数 量 很 多 ，要按 照常 规 的停 电预 ０ｋ 佳确的判断。该技术能根据不同的被 防 性试 验来 检查 高压 电气 设备 的绝 缘 情 况基 本上 不 能在 规定 的时 被监测设备的绝缘状况做出； 监测电气设备进行监测——检测被监测设备的介质损耗值 、电容 间 内将所有管辖设备 的绝缘状况通过预防性试验方法来进行检 查 ，而 且有 可 能发 生在 两 个试 验 周期 间 隔 内发生 电气设 备 绝缘 老 量、泄漏电流、绝缘电阻、母线 电压和三相不平衡信号等电气参 数 。近 年来 ，在线 监 测技 术得 到 进一 步 的发 展 ， 电力部 门可 以根 化 而危 及 电网 稳定 运行 的情况 。 所 以在 线监 测技 术 的开 展 显得 非 据 自身需要检测所需的电气量。 常重要 ，现阶段我局针对部分断路器、 电容型电力设备、避雷器
发电机绝缘故障局部放电监测系统开发与应用
力 的联 合作 用 ， 又进一 步使 气 隙扩 大 ， 造成绝 缘 有效厚
度减 少 ， 击 穿 电压 进 一 步 降低 ， 终 导 致 绝 缘 被 击 使 最 穿。
内部 放 电 主 要 有 以 下 ３种 形 式 ： 辉 光 放 电 ； ①
子绝缘 的一 些薄 弱环 节 产 生 局 部 放 电 ， 导致 电机 出现 绝 缘故 障 。电机 中 的局部放 电主要有 绕 组绝缘 内部放 电、 端部 放 电 、 槽放 电 、 导体 和绝 缘体 问放 电 ， 以及 电弧 放 电 ５种 … 。既然 发 电机故 障 与绝缘 损坏 有密 切 的关
进 行研究 ， 并将 开 发 的软 件 系 统 应 用 于 电站 实 际监 测 中， 取得 了 良好 的效 果 。
１ ２ 端 部 放 电 ．
电机端 部是 绝缘 事 故 的多 发 区 ， 诸 多 导 致 事 故 在 的因素 中 ， 部放 电是 导 致 绝 缘 故 障 的重 要 原 因。绕 端 组端 部并 头套 连 接处 的绝 缘 需 要 进 行 手 工处 理 ， 量 质 难 以保证 。绕 组 端部 采 用 绑 扎 或 压 板结 构 固定 ， 电 当 机冷 却气 体 的相对 湿度 过 大 ， 穿 电压 大幅度 降低 时 ， 击 相 间的 总体绝 缘强 度 就 可 能 不 足 ， 且 难 以 承受 相 电 而 压 ， 而 导致相 间放 电 ； 同相 的线 棒之 间还 存在 固定 从 不
放 电的简单 模型 可 以用 电容 来等 效 ， 第 １象 限 ， 在 当外
系 ， 以 本 文 主 要 针 对 发 电 机 绝 缘 故 障 局 部 放 电 机 理 所
② 具有 陡脉 冲上 升 沿 的火 花 放 电 ； 介 于 辉 光 放 电 ③ 和火花 放 电之 间 的亚辉 光放 电。 当气隙位 于 固体绝 缘 内部 时 ， 以上 ３种放 电形 式会 同时存 在 ， 因此 大多数 绝 缘 内部 放 电都 可 由脉 冲检测 系统 测 出 。
绝缘监测仪 工作原理
绝缘监测仪工作原理
绝缘监测仪是一种用于监测电气设备绝缘状况的设备。
绝缘监测仪的工作原理是基于电气泄漏电流检测的原理。
当电气设备的绝缘状况出现异常时，比如绝缘老化、受潮等问题，会导致设备周围的绝缘电阻下降，进而使得设备周围形成泄漏电流。
绝缘监测仪通过测量设备接地电阻和检测线圈之间的电阻，来检测设备绝缘状况的好坏。
具体工作过程如下：
1. 将绝缘监测仪的检测线圈绕绕组绝缘（或设备引线绝缘）。
2. 将绝缘监测仪接入设备的接地电阻测量点和检测线圈之间。
3. 绝缘监测仪会通过测量检测线圈之间的电阻来判断设备的绝缘状况。
4. 当设备的绝缘状况良好时，检测线圈之间的电阻值较大。
5. 当设备的绝缘状况出现异常时，检测线圈之间的电阻值会下降，绝缘监测仪会通过报警装置发出警报。
绝缘监测仪的工作原理基于电气泄漏电流的检测和绝缘电阻的监测，通过对设备的绝缘状况进行实时监测，可以及时发现和处理存在绝缘问题的电气设备，从而防止电器设备的绝缘失效引起的事故发生。
GJK型高压电力系统绝缘在线监测仪的应用
检测功能： 监控仪产生高压直流电通过高压电 阻施加于运行或停运的线路、 电力设备对地之间 ， 连 续检测 ， 高精度完成其绝缘电阻值的测量 。 显 示功 能 ： 监 控仪 测量 出 的绝 缘 电阻值 、 泄露 电
Ｇ Ｊ Ｋ型高 压 电力 系统绝缘 在线 监测 控为 在线 测
提 供 了保 障 。
１ Ｇ Ｊ Ｋ型 高压 电力系统绝缘在 线监控仪
煤矿 电力 系统 的安 全运行 对 煤矿 生产起 着 至关
重 要 的作用 。电力 系统及 电气 设备 的故 障 大部分 是 由于 绝缘 的损 坏而 引起 的 。Ｇ Ｊ Ｋ型高 压 电力 系统 绝 缘 在线 监控 仪是 一种 专 门用 于高压 电力 系统 中对 线
路（ 电缆线 、 架空线） 、 设备 （ 电动机 、 变压器等 ） 在停 运 和 在线运 行情 况 下测 量对 地 绝缘 电 阻 的仪 器 ， 同 时作 为系统 的接 地保 护 ， 适用 于 高压 电力 （ ３ ５ ｋ Ｖ
交流 ） 的不接 地 系统 和 中性 点经 小 电阻接地 系统 。
１ ． １ Ｇ Ｊ Ｋ型在 线监 控仪 的种 类及 功能
为 Ｙ， ｄ ｌ １ 。额定容量为 ２ ５ ０ ０ ０ ｋ Ｖ Ａ ， 高压侧额定 电
压为 ３ ５ ｋ Ｖ， 低 压侧 额定 电压 １ ０ ｋ Ｖ。变 电所 主要 任 务是 将 引 自系统 的 ３ ５ ｋ Ｖ电压 经 主 变器 降 为 １ ０ ｋ Ｖ 电压 后经 １ ０ ｋ Ｖ配 电室送 至各 用 电地点 。矿 井通 风
２ Ｇ Ｊ Ｋ监控仪 的主要功能及使用效果
２ ． １ Ｇ Ｊ Ｋ监控 仪 主要功 能
３ 结语
论高压电气设备绝缘在线监测装置应用
论高压电气设备绝缘在线监测装置的应用摘要: 对高压电气设备绝缘的在线监测技术的应用现状和最新进展进行了较为全面的介绍,本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测系统的监测方法、主要绝缘信号采集处理以及监测系统功能 ,对变电站中主要设备(避雷器、电容型设备、变压器、gis等)的监测要点进行了分析 ,这对电力企业提高设备的运行可靠性 ,减小设备的运行维护成本 ,延长设备绝缘寿命有其参照意义。
关键词:在线监测;诊断;高压电气设备1.引言高压电气设备在电网中具有举足轻重的地位 ,如果其绝缘部分缺陷或劣化 ,将会发生影响设备和电网安全运行的绝缘故障或事故。
因此 ,在设备投运后 ,传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修 ,以便及时检测出设备内部的绝缘缺陷 ,以防止发生绝缘事故。
但是 ,随着电网容量的增大 ,高压电气设备的急剧增加 ,传统的预防性试验和事后维修已不能满足电网高可靠性的要求。
同时 ,由于高压电气设备的绝缘劣化是一个累积和发展的过程 ,在很多情况下预防性试验已无法发现潜在的缺陷。
2.高压电气设备的绝缘在线监测2.1.1 发电机的绝缘在线监测绝缘是发电机事故概率最高的部分。
就目前国内情况来看 , 200mw 以上的发电机定子绕组的故障率高达 40 %, 其中电气方面占主要因素 , 国内外均把绝缘作为发电机在线监测的主要项目。
现在广泛采用局部放电来监测发电机绝缘状况。
在发电机中 , 楔形体松动、槽放电、绕组断股放电、端部电晕放电、绝缘过热和污染都能通过局部放电试验检测出来。
由于抗干扰技术和检测技术的不同 , 也就有了不同形式的局部放电监测仪器 , 它们之间监测效果也有差异。
目前 , 在发电机绝缘局部放电监测仪方面 , 西方的一些国家 , 如加拿大 ris公司和adwel 公司的 pda 产品、德国 ldic 公司的 pd产品、瑞士pdtech公司的pdm产品较为成熟 , 不仅能监测局部放电幅值 , 还能检测出放电的相位、频率等参数并有相应的波形显示,这些产品在世界很多大中型发电机上组运用。
高电压绝缘相关技术分析及应用
高电压绝缘相关技术分析及应用【摘要】本文对高电压绝缘相关技术进行了深入分析和探讨。
文章介绍了高电压绝缘技术的概述，包括其定义、原理和特点。
然后，对高电压绝缘材料进行了详细的分析，探讨了不同材料在高压环境下的性能和适用范围。
接着，通过实际案例展示了高电压绝缘技术在电力系统、电气设备等领域的应用情况。
进一步讨论了高电压绝缘技术的发展趋势和未来展望，探究其在工程领域中的重要性和对社会发展的影响。
通过总结和概括，本文对高电压绝缘相关技术进行了全面的分析和评述，为读者深入了解该领域提供了有价值的参考。
【关键词】高电压、绝缘、技术、分析、应用、材料、案例、发展趋势、未来展望、总结、工程领域、重要性、社会发展、影响。
1. 引言1.1 高电压绝缘相关技术分析及应用高电压绝缘技术是一种重要的电力工程技术，主要应用于电力系统中，用于保证电气设备和电路在高压环境下的正常运行，防止电气设备因高压而发生击穿、放电等故障。
随着电力系统的不断发展和电压等级的不断提高，高电压绝缘技术也变得越来越重要。
高电压绝缘技术主要包括绝缘材料、绝缘结构、绝缘设计等方面。
绝缘材料是高电压绝缘技术的基础，不同的绝缘材料具有不同的绝缘性能和耐压能力，其中包括固体绝缘材料和液体绝缘材料。
绝缘结构是指电气设备中断面的绝缘装置，它能够有效地阻止电场的集中和电压的冲击。
绝缘设计则是根据电压等级和设备特点进行绝缘结构的设计和计算。
在实际应用中，高电压绝缘技术被广泛应用于变电站、输电线路、电力设备等领域。
通过合理的绝缘设计和绝缘材料的选择，能够提高电气设备的安全性和可靠性，保障电力系统的稳定运行。
高电压绝缘技术在电力工程领域具有重要意义，对保障电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。
随着技术的不断进步和发展，高电压绝缘技术还有很大的发展空间，将为电力系统的发展和提升提供有力支持。
2. 正文2.1 高电压绝缘技术概述高电压绝缘技术是指在电力系统中，为了防止电器设备受到过高电压的影响，使用绝缘材料将电气设备的导体部分与其他导体部分或大地隔离开来，保证设备正常运行的技术。
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高压电机绝缘监测装置及其应用分析
高压电机涉及诸多行业，在很多领域都有较普遍的应用。
它是能源生产和使用中起到关键作用的装置，如果发生事故，将造成不可估量的损失。
由于高压电机本身存在很多问题，诸如电机的定子绕组绝老化、绝缘的电气强度较低等，这样就会使电机的绝缘性能发生变化，导致故障或者事故。
因此，需要发明一种高压电机绝缘监测装置，通过该装置，监测和分析高压电机的绝缘性能变化，使电机能保持正常工作状态，发生故障时可及时修理维护，减少不必要的经济损失。
标签：高压电机；绝缘性；监测；应用
1 前言
高压电机在很多行业领域得到了普遍的应用，其中包括电力、石油化工、煤炭、冶金等行业。
它会受老化因子的影响而发生故障，随时监测并分析高压电机的绝缘状态是必要的也是比较重要的工作，对电机进行老化或者绝缘性能的鉴定，可以反映电机的工作状态。
对于电机的绝缘性能状态，一方面我们要采取行之有效的措施防止高压电机的老化和绝缘性能的下降，另一方面，我们需要采集高压电机老化和绝缘性能的数据。
文章先分析电机绝缘下降的原因，再对现在的绝缘监测技术手段进行简要的描述，然后提出一个高压电机绝缘监测装置的方案，最后简要说明其应用。
2 高压电机绝缘监测装置的提出
2.1 高压电机绝缘老化原因
高压电机的绝缘老化主要有四个原因，第一个原因是由于工作电压引起的电力设备绝缘的老化，如果工作电压过大或是在过电压情况下，绝缘材料会受到部分损坏，如此反复，损害过大，可能会导致击穿；第二个原因是由于工作环境或是散热不好而导致的绝缘老化，在高温作用时，绝缘性能会明显下降，电机材料弹性丧失，在热胀冷缩的作用下，绝缘材料发生破裂；第三个原因是由于高压电机的工作环境可能存在酸、氮氧化合物、水等化学物质，在这些物质的作用下，失去绝缘材料的绝缘性能或者是加速老化，比如酸性物质，可能使老化加快；第四个原因是由于机械力造成的老化，比如振动、撞击、重力等都可能会使绝缘材料老化，这是属于物理原因，比如高压电机在工作时会产生很剧烈的振动，绝缘材料在振动的作用下，温度升高，弹性度下降，老化加速，绝缘性能自然也会随之下降。
2.2 高压电机绝缘性能监测现有技术
高压电机工作环境比较恶劣，噪声大而且嘈杂，温度高，给监测技术带来很大的不便。
现有的高压电机绝缘眼监测技术有很多种，本文只简单的说明几种。
其中是通过专用的设备进行检测，这必须要由专人来负责进行测试，而且这种设
备比较笨重，不利于携带，每次操作都耗时耗力，工作和检测效率不高。
还有一种就是通过测量高压电机的绝缘材料的电阻来判断绝缘老化的程度，这种方法是采用高压摇表进行测量，在进行测量时，电机需要停止运转，正常的工作会由于检测而停止，会给工作本身带来极大的不便，而且这种测量方式，均由人工完成，增加了工作难度和复杂度，同样执行效率不高。
还有一种比较传统的方式就是从源头减缓老化的程度，在绝缘材料表面涂抹碳膜半导体漆或者是买较高质量的精选材料，进行干燥或者浸油处理，这不仅需要高昂的费用，还无法监测到高压电机绝缘状态。
也不是最优方法。
2.3 高压电机自动绝缘监测装置方案
这个新型的高压电机绝缘监测装置是自动的，不需要操作人员去现场去检测绝缘状态，而是直接通过由现场布设的无线传感器网络节点将监测数据发回计算机系统，工作人员只需观察发回计算机系统的数据就可以判断出高压电机每一部分的工作绝缘状态和老化程度，根据该监测数据，对高压电机实施维护和工作环境的调整。
这种无线传感器节点布设于高压电机需要监测的位置，主要是放在定子绕组中的放电源，用来监测电机的电信号，如果高压电机的老化程度较大，电机的外部就会收到较大的电信号干扰，传感器节点会滤除干扰噪声，而能够较准确地采集到系统所需要的数据，并对数据进行简单的处理，再经过数模转换器将数据传回到系统。
计算机系统也会和传感器发生实时的交互，如果绝缘程度在可控的范围内，系统会显示正常运行的状态，如果超出指定范围，系统会发生警报预警显示绝缘性能下降，必须采取有效措施改善高压电机的绝缘材料或采取必要的方法进行相应的修复。
对于计算机系统，我们会开发相对应的监测软件，它的功能就是接受传感器的数据，对数据进行显示，描述电机工作状态，进行必要的数据处理，并用图表的形式进行直观的显示。
另外，各种参数的定义也都是工作人员常用的数据参数，对于操作人员而言，监测到数据异常后可以通过该系统通知在线维护工作人员去执行维护操作。
当然，这是一个高压电机自动绝缘监测方案，具体的细节，在此不便详述。
2.3 高压电机自动绝缘监测装置
高压电机自动绝缘监测装置的开发本身就是用来监测高压电机的绝缘性能和老化的程度的装置，它的应用也主要是应用与此。
不过这种装置，它本身也存在一定的局限性，对于条件十分恶劣的环境，可能不适合工作，比如，比较潮湿的环境，因为湿度会使传感器材料失去其本身的电气特性或是发生电路短路等情况，所以在使用时需要定期进行工作环境的干燥处理，以保证传感器的寿命，同时也是对电机的保护。
3 结束语
上述提出的高压电机自动绝缘监测装置，是基于对定子绕组中的放电源的电信号进行监测的装置，当然，也可以通过其它参数进行检测，其实质是相同的。
现有的每种高压电机自动绝缘监测装置也不是尽善尽美的，它们仍然存在很多的问题，还需要进一步的改进和完善，以期能够使系统不论工作在何种环境，都能
实时监测高压电机的绝缘性能的状态。
在高压电机自动绝缘监测装置进行设计的过程中虽然存在诸多问题，经过了一次又一次的失败，但最终效果还是可以的。
其实，高压电机的正常运行，需要做的工作还有很多，对工作于不同环境的高压电机也要进行不同的处理。
高压电机的绝缘性能和老化的判断，仍需要工作人员在工作中不断地发现问题，和技术人员或者是开发人员进行积极交流和沟通，使技术人员设计的系统不断地完善，使之更好的用于实际应用。
参考文献
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