摘 ?要：絕緣監(jiān)測主要圍繞監(jiān)測局部放電展開，是電機檢修工作的重要內(nèi)容，通過使用絕緣監(jiān)測技術(shù)可提高電機檢修效率和自動化水平?；诖耍疚脑敿毞治隽舜笮捅谜局薪^緣監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，并探討了絕緣監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用前景。以期通過合理應(yīng)用絕緣監(jiān)測技術(shù)能夠提高檢修工作效率，從而降低泵站工程運行成本。

關(guān)鍵詞：大型泵站工程;電機檢修;絕緣監(jiān)測技術(shù)

引言：泵站工程電機需要長時間高負荷運行，受到電場、導體發(fā)熱、機械等影響，電機設(shè)備極容易老化故障，影響到絕緣性能，絕緣性能降低可能引發(fā)安全事故，造成巨大經(jīng)濟損失。因此需要定期進行電機檢修維護，從而保障電力設(shè)備安全運行，減少泵站工程故障事故。因此需要針對絕緣監(jiān)測技術(shù)展開研究，提高檢修效率。

一、電機絕緣監(jiān)測技術(shù)在大型泵站工程上應(yīng)用

（一）技術(shù)基礎(chǔ)

電機絕緣性能可以反映局部放電性能，局部放電性能具有電流脈沖小，上升時間短，在原點位置上脈沖上升時間只有1-5ns。放電脈沖頻率約50～250MHz。而噪聲脈沖一般在20MHz以內(nèi)，于高頻譜范圍內(nèi)對局放信號監(jiān)測仍然可以得到高信噪比。如果噪聲信號不能自動分離，監(jiān)測結(jié)果無法應(yīng)用。如果噪聲信號可以自動分離，監(jiān)測結(jié)果可以應(yīng)用。

（二）技術(shù)原理

產(chǎn)生電火花是由于空隙間存在容性電壓，或空隙間絕緣材料和氣體存在電應(yīng)力差。電火花會瞬間擊穿絕緣材料結(jié)構(gòu)，讓絕緣材料碳化，從而形成更大空隙，影響絕緣性能，最終引發(fā)電機事故。在高壓絕緣系統(tǒng)中絕緣層和導體之間或鐵芯、線圈表面都可能存在空隙，局部放電產(chǎn)生電火花。尤其是在高溫環(huán)境下作業(yè)，電機繞組處于振動狀態(tài)，受到潮濕、化學物質(zhì)等作用，絕緣材料惡化，局部放電呈現(xiàn)出倍速增長[1]。對局部放電進行實時監(jiān)測，測量導體小電流脈沖可以監(jiān)測電火花，從而判斷局部放電發(fā)生。在監(jiān)測過程中，需要區(qū)分局放信號和噪聲信號，需要絕緣監(jiān)測儀器自動區(qū)分，產(chǎn)生準確的監(jiān)測結(jié)果。噪聲信號主要由滑環(huán)、電暈、碳刷間產(chǎn)生的火花。通過對脈沖到達時間和脈沖波形的對比，能夠?qū)煞N信號進行區(qū)分，能夠精準分離局放信號，保證監(jiān)測結(jié)果準確。用戶能夠及時掌握絕緣老化問題，了解放電現(xiàn)象等問題。

（三）裝置構(gòu)成

電機絕緣監(jiān)測裝置包括放電監(jiān)測儀、傳感器以及專家系統(tǒng)等構(gòu)成，局放監(jiān)測需要將傳感器安裝在電機上，傳感器可以和監(jiān)測儀連接，定期監(jiān)測局部放電，也可以連接局放監(jiān)測系統(tǒng)持續(xù)進行監(jiān)測。局放監(jiān)測儀連接電腦，電腦界面顯示控制功能和監(jiān)測結(jié)果，通過軟件逼真顯示出來，用戶能夠通過放電幅值和放電相位對比，對比二維圖像和三維圖像客觀解釋局放監(jiān)測結(jié)果。傳感器種類、安裝位置以及軟件等都要根據(jù)電機種類進行選擇。

1.傳感器

傳感器和電機高壓側(cè)連接，包括天線耦合器和母線耦合器兩種，母線耦合器驗證標準嚴格，通過危險運行環(huán)境驗證，母線耦合器可以檢測局部放電活動，對非必要性電噪聲分離，工作溫度穩(wěn)定在-55～125℃范圍內(nèi)，避免產(chǎn)生電流痕跡。天線耦合器具有較高靈敏度，能夠消除電噪聲。

2.監(jiān)測儀

監(jiān)測儀可以被隨身攜帶，在電機集中環(huán)境中仍然適用。連續(xù)性監(jiān)測儀可以在電機運行狀態(tài)下，監(jiān)測電樞繞組絕緣性，在大型電機絕緣監(jiān)測中適用。連續(xù)監(jiān)測儀可以對數(shù)據(jù)儲存遙控和遙測，并具有自動報警功能。便攜監(jiān)測儀能夠?qū)Σ煌姍C組成數(shù)據(jù)采集單元，受到中央控制器控制。持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可以和電腦連接，連接外部設(shè)備可直接輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如電壓、溫度等數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中保存。使用持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，可以自動啟動局放監(jiān)測，并采集局放信號。

3.軟件系統(tǒng)

專家軟件系統(tǒng)能夠利用數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)計分析確定鐵芯、定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈是否存在故障，以三維圖形進行數(shù)據(jù)的監(jiān)測，對結(jié)果進行分析。方便于非專業(yè)人員客觀評估電機絕緣狀態(tài)，制定維護運行策略。

（四）主要功能

應(yīng)用局放電絕緣監(jiān)測能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）不停機測試。監(jiān)測儀可以在不停機狀態(tài)下實時監(jiān)測電機，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)真實可靠，有效提高設(shè)備運行可靠性，保證設(shè)備經(jīng)濟效益。在電機正常運行狀態(tài)下進行絕緣監(jiān)測，能夠避免泵站停機監(jiān)測，影響到泵站正常工作，不停機測試可保證正常生產(chǎn)，不影響泵站工程經(jīng)濟效益。（2）報警功能。監(jiān)測儀通過持續(xù)監(jiān)控，能夠第一時間將局部放電情況發(fā)送給維修人員，縮短維護電機時間，維修人員通過觀察局放電脈沖幅值能夠分析故障原因，并進行針對性維修。（3）狀態(tài)維修。隨著維修觀念改革，狀態(tài)維修逐漸取代故障維修，能夠降低運行成本，提高維修效率，不影響泵站工作。通過 監(jiān)測儀進行持續(xù)監(jiān)控，根據(jù)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫預測可能發(fā)生的故障，提示部件老化問題，指導維修人員進行檢修，判斷電機運行狀態(tài)。能夠提前了解故障隱患，并最大程度上減少故障維修費用，保證泵站正常運轉(zhuǎn)。

二、電機絕緣監(jiān)測技術(shù)在泵站工程的發(fā)展前景

泵站工程作為民生工程，關(guān)系到社會運行和經(jīng)濟發(fā)展，很多大型泵站工程需要長時間、遠距離調(diào)水，及時發(fā)現(xiàn)處理故障隱患，保障機組安全運行，需要保證泵站安全運行。在大型泵站工程中，使用的電機數(shù)量多、功率大，維護維修難度高，尤其是絕緣監(jiān)測工作，主要使用一年一次的周期性檢查，難以及時發(fā)現(xiàn)缺陷，不僅影響電機使用壽命，更威脅到泵站運行安全[2]。在泵站工程中應(yīng)用局放絕緣監(jiān)測儀進行絕緣監(jiān)測，能夠充分利用監(jiān)測儀、傳感器、信息系統(tǒng)等工具，快速收集監(jiān)測數(shù)據(jù)，采集效率高，數(shù)據(jù)精度高，具有突出優(yōu)勢?？梢栽诓煌C運行狀態(tài)下對電機進行監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的預測和預警，輔助維修人員進行狀態(tài)檢修，更有利于提高電機維修效率，降低維修故障成本。

目前我國很多大型泵站已經(jīng)著手建設(shè)并完善局放絕緣監(jiān)測技術(shù)，保證泵站工程安全運行，并降低運行維護成本，更有利于提高泵站工程經(jīng)濟效益。未來還需要進一步提高泵站自動化程度，加強對電機狀態(tài)的監(jiān)控，最大程度上減少人力勞動強度，使用先進監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備提高泵站運行穩(wěn)定性。并進一步推廣絕緣監(jiān)測技術(shù)在小型泵站中應(yīng)用，提高小型泵站自動化水平。絕緣監(jiān)測技術(shù)在我國泵站工程中有著廣闊的應(yīng)用前景，需加大力度進一步推廣，充分發(fā)揮出泵站工程的社會效益。

結(jié)論：綜上所述，在大型泵站中應(yīng)用電機絕緣監(jiān)測技術(shù)能夠提高電機檢修水平，提高檢修效率。絕緣監(jiān)測技術(shù)借助于傳感器、監(jiān)測儀、軟件系統(tǒng)等設(shè)備實現(xiàn)自動化監(jiān)測，具備不停機測試、報警功能、狀態(tài)維修的功能，可以滿足電機檢修工作要求。未來還需要進一步推廣絕緣監(jiān)測技術(shù)在大中小泵站中的應(yīng)用，提高檢修效率，保證泵站穩(wěn)定運行，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻：

[1]劉進，羅仁江，楊勇.電機絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用實踐[J].化工管理，2020（35）：137-138.

[2]黃寅，王鵬，李金泉，等.基于FPGA的變頻電機絕緣擊穿監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].國外電子測量技術(shù)，2019，38（10）：70-74.

作者簡介：金辰璐（1989年11月—），女，漢族，安徽省黃山市人，碩士，工程師，研究方向：水利水電工程電氣設(shè)計。