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如何解決高壓電動機和發(fā)電機中的局部放電

選擇一家信譽良好、擁有可靠質(zhì)量和豐富經(jīng)驗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機和發(fā)電機需求時，會做出低局部放電（PD）的明確要求。然而，這不是解決局部放電的有效方法。這會導致較高的成本和過度設(shè)計，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機和發(fā)電機時，經(jīng)常會提到局部放電。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，電動機和發(fā)電機在內(nèi)的高壓設(shè)備中均會發(fā)生。局部放電會產(chǎn)生短時的等離子脈沖并發(fā)出紫外線，引起局部溫度迅速升高并產(chǎn)生化學腐蝕性物質(zhì)。

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

設(shè)計，材料和工藝的關(guān)鍵作用

在ABB，我們將Micadur®Compact Industry和Enduraseal®系統(tǒng)用于高壓電動機和發(fā)電機的定子繞組。在正常運行條件下，絕緣系統(tǒng)將在設(shè)備的整個使用壽命中承受局部放電，并且需要定期進行維護以控制局部放電。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)萬臺電動機和發(fā)電機，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)計和工藝的質(zhì)量以及材料的選擇，在決定局部放電活動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機或發(fā)電機之前就做好。這包括選擇合適的制造商。選擇一家信譽良好、擁有可靠質(zhì)量和豐富經(jīng)驗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，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，測量局部放電確實有意義，因為它可以揭示很多其他方法難以檢測到的問題。但是，眾所周知，單次的局部放電測量很難用于直接評估，更好的方案是從新繞組的首次鑒別測試開始進行定期測量，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（預期壽命分析程序），這是一項定期檢查。 ABB LEAP會測量局部放電并結(jié)合其他一些測量結(jié)果，以評估定子繞組絕緣的剩余壽命。此外，進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行測量呢？將使用什么方法？是否會進行其他評估和檢查？

首先應(yīng)解答這些問題，因為局部放電測量需要一定的投資，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？

對于不愿投資局部放電監(jiān)測的工廠，替代方案是延長電動機或發(fā)電機的使用壽命。可靠的制造商確保其標準產(chǎn)品的設(shè)計和制造能夠承受局部放電，而擁有更強絕緣系統(tǒng)和更長使用壽命的ABB電動機和發(fā)電機將提供額外的“安全余量”和更長的運行時間。

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。這不可避免地導致更高的成本，并且通常無法產(chǎn)生理想的結(jié)果。這是因為局部放電值和絕緣壽命之間沒有直接關(guān)系。對于特定的電動機或發(fā)電機，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，因為單次局部放電測量的絕對值非常難以被評估。

有關(guān)更多信息，請參閱我們近期發(fā)布的有關(guān)高壓電動機和發(fā)電機中局部放電白皮書。