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如何解決高壓電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中的局部放電

選擇一家信譽(yù)良好、擁有可靠質(zhì)量和豐富經(jīng)驗(yàn)的制造商是避免局部放電問題的好方法

越來越多用戶工廠在提出高壓電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)需求時(shí)，會(huì)做出低局部放電（PD）的明確要求。然而，這不是解決局部放電的有效方法。這會(huì)導(dǎo)致較高的成本和過度設(shè)計(jì)，但不一定能確保更長的使用壽命或更高的可靠性。

在與客戶討論高壓電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)時(shí)，經(jīng)常會(huì)提到局部放電。這是由于高電場而產(chǎn)生的一種非常小的放電，在包括電纜，變壓器，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)在內(nèi)的高壓設(shè)備中均會(huì)發(fā)生。局部放電會(huì)產(chǎn)生短時(shí)的等離子脈沖并發(fā)出紫外線，引起局部溫度迅速升高并產(chǎn)生化學(xué)腐蝕性物質(zhì)。 

這些效應(yīng)會(huì)影響周圍的絕緣，因此絕緣應(yīng)設(shè)計(jì)為可承受局部放電。

設(shè)計(jì)，材料和工藝的關(guān)鍵作用

在ABB，我們將Micadur?Compact Industry和Enduraseal?系統(tǒng)用于高壓電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的定子繞組。在正常運(yùn)行條件下，絕緣系統(tǒng)將在設(shè)備的整個(gè)使用壽命中承受局部放電，并且需要定期進(jìn)行維護(hù)以控制局部放電。自1970年代中期以來，我們已經(jīng)使用這些絕緣系統(tǒng)制造了數(shù)萬臺(tái)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，至今未發(fā)生任何局部放電引起的失效事故。

絕緣系統(tǒng)與設(shè)計(jì)和工藝的質(zhì)量以及材料的選擇，在決定局部放電活動(dòng)的程度和影響方面起著核心作用。

因此，解決局部放電的第一步必須在訂購電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)之前就做好。這包括選擇合適的制造商。選擇一家信譽(yù)良好、擁有可靠質(zhì)量和豐富經(jīng)驗(yàn)的制造商將有助于確保局部放電方面沒有問題。

 檢測和測量局部放電

同時(shí)，有必要考慮局部放電測量和放電程度跟蹤。

在大多數(shù)情況下，測量局部放電確實(shí)有意義，因?yàn)樗梢越沂竞芏嗥渌椒y以檢測到的問題。但是，眾所周知，單次的局部放電測量很難用于直接評(píng)估，更好的方案是從新繞組的首次鑒別測試開始進(jìn)行定期測量，以獲得趨勢數(shù)據(jù)。

與僅測量局部放電相比，有些廠家喜歡采用更全面的方法：在ABB，我們提供ABB LEAP（預(yù)期壽命分析程序），這是一項(xiàng)定期檢查。 ABB LEAP會(huì)測量局部放電并結(jié)合其他一些測量結(jié)果，以評(píng)估定子繞組絕緣的剩余壽命。此外，進(jìn)行外觀檢查也是很有效的監(jiān)測方法。

需要確定的問題是：是否需要測量局部放電，如果需要，是由內(nèi)部人員還是外部承包商來進(jìn)行測量呢？將使用什么方法？是否會(huì)進(jìn)行其他評(píng)估和檢查？

首先應(yīng)解答這些問題，因?yàn)榫植糠烹姕y量需要一定的投資，還可能需要特殊的硬件。

規(guī)定低局部放電水平是否有意義？

對(duì)于不愿投資局部放電監(jiān)測的工廠，替代方案是延長電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的使用壽命。可靠的制造商確保其標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造能夠承受局部放電，而擁有更強(qiáng)絕緣系統(tǒng)和更長使用壽命的ABB電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)將提供額外的“安全余量”和更長的運(yùn)行時(shí)間。

相比之下，我們不建議在采購過程中指定較低的局部放電水平。這不可避免地導(dǎo)致更高的成本，并且通常無法產(chǎn)生理想的結(jié)果。這是因?yàn)榫植糠烹娭岛徒^緣壽命之間沒有直接關(guān)系。對(duì)于特定的電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)，很可能電應(yīng)力不是絕緣老化的主要因素。而且，在任何情況下，局部放電“低”并不意味著什么，因?yàn)閱未尉植糠烹姕y量的絕對(duì)值非常難以被評(píng)估。

有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱我們近期發(fā)布的有關(guān)高壓電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中局部放電白皮書。