機械應力,電應力和環(huán)境應力會導致電動機、發(fā)電機定子鐵心疊片間的絕緣惡化。
絕緣的惡化將會引起如圖所示的故障電流。這些故障電流產(chǎn)生熱點從而進一步加速鐵心的老化,在個別案例中,足夠熱量就可融化鐵芯的小部分,而與繞組相鄰的鐵芯溫度升高,更會導致繞組絕緣的早期損壞。很明顯的,在電機進行大修檢查時應檢測出這些熱點并將其修復。如果不管不顧,將會導致對定子繞組的破壞和整臺機組的破壞。
設備的正常連續(xù)運轉(zhuǎn),需要一種簡單,節(jié)約的預防性維護工具,用于準確檢驗鐵心疊片的完整性,希望借助該檢測工具達到以下目的:
--評估機組狀況
--確定故障位置
--評估故障的嚴重性
--檢測和驗證維修
EL CID 是一種用電磁方法檢測鐵心疊片絕緣的方法(電磁鐵芯故障檢測儀),能對定子鐵芯層間故障進行可靠和安全的檢測
這種方法由英國中心電力委員會(現(xiàn)在更名為RWE npower plc)研發(fā)出來。
這個方法僅僅使用額定勵磁的一小部分(4%)用于在鐵芯內(nèi)部誘導產(chǎn)生故障電流,然后由拾取線圈感應。這就避免了通常使用額定環(huán)流檢測的高勵磁測試法(LOOP 檢測法或通常所稱謂的電機鐵損檢測法)帶來的諸多問題(例如操作繁瑣,檢測工作量大,無法準確定位缺陷深度,施加額定勵磁對設備帶來的二次損傷等),能夠準確的發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域,無論故障區(qū)域在鐵齒表面還是深埋在表面之下。
該系統(tǒng)稱為電磁鐵芯故障檢測儀(EL CID)。該技術權利由 ADWEL 國際公司獲得,并持續(xù)對該產(chǎn)品進行提升。ADWEL 國際公司后來與 IRIS 電力公司合并,現(xiàn)由 IRIS 公司生產(chǎn)并提供一系列電磁鐵芯故障檢測儀產(chǎn)品。
2004年度的 CIGRE會議中,已確定電磁式定子鐵心缺陷探測儀(簡稱EL CID)能對定子鐵心層間故障進行可靠和安全的檢測,此方法已被國際電力行業(yè)廣泛地采用。
加拿大艾瑞斯(IRIS)電力有限公司的定子鐵芯缺陷探測儀EL CID Evolution)
ADWEL公司和IRIS POWER公司于2007年5月份合并后,IRIS POWER公司推出了全新一代產(chǎn)品,并命名為EL CID Evolution。 EL CID Evolution是第三代測試儀器,能可靠和方便地進行檢測定子鐵心。該儀器比起它早期型號使用更少時間和更低成本來檢測定子鐵心的狀況。
EL CID Evolution同樣適用于檢測汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機和大型馬達定子鐵心。
EL CID是采用額定值4%的磁通量,并由快速安裝的勵磁系統(tǒng)來產(chǎn)生。在定子鐵心層間絕緣層的任何缺陷會產(chǎn)生故障電流,而該電流會被Chattock繞組線圈檢測到,并由EL CID信號外理器來分析。檢測結果將被儲存到電腦中,作為分析之用和制作檢測報告,鐵心的故障就能被精確得到定位。也能和以前的趨勢分析進行比較。
1. 鐵芯故障引起的電流磁場會在鐵芯表面產(chǎn)生磁位梯度,通過一種特別繞制的線圈:Chattock 電位計來量測磁勢差。Chattock 電位計輸出的 AC 訊號大小等比于他兩端的磁勢差。磁勢差的檢測包括兩部分。
a. 勵磁部分提供了一個在鐵芯表面相當恒定的磁場.
b. 鐵芯內(nèi)任何故障電流會因強度的比例在鐵芯表面形成磁勢差。這兩種訊號都會被 Chattock 檢測到。
2. 通過對鐵芯表面,沿鐵芯導體繞槽進行縱向掃描,每一次對每個槽和其相鄰 2 個鐵齒進行檢查,以達到覆蓋鐵芯內(nèi)全部表面的目的。Chattock 固定于每兩個相鄰槽的外緣,其輸出訊號將包括勵磁磁場及任何感應的故障電流。
4. ELCID 是一種高敏感度的檢測技術,對不影響電機可靠度的一些微小損壞也可以被檢測出。這種高敏感度對是否對電機進行維修提供可靠的依據(jù)。從數(shù)十年的經(jīng)驗及眾多的實際案例顯示, 如果 QUAD 電流(使用 4%額定勵磁)超過 100mA時, 就需要進一步對鐵芯進行檢查。這個準則對應到采用額定環(huán)流檢測法對相同的故障時, 有 5-10°C 的溫差。
技術優(yōu)勢
--低勵磁能量- 4%,具有高靈敏度可以檢測微小故障。
--高速,便攜?不需其它高額設備,在儀器設置及檢測方面
,可大幅縮短檢測時間
--低人力要求,
--降低對檢測結果的主觀判定
--立刻解讀測試結果
--自動且永久的保持測試記錄。
--維護期間進行重復測試
--有無繞組都能進行測試
--能確定是表面、線棒下、還是在表面下的故障
--更有效地進行深層次故障檢測
--能對鐵心局部重復檢測,并能合并數(shù)據(jù)來獲取完整鐵心狀況的圖形.
安全特性
-- 僅使用120/230V電源來加勵磁和操作
-- 雙重絕緣降低操作人員的風險
-- 低勵磁磁通水平能減少對層間絕緣進一步損壞,避免鐵芯在沒有冷卻系統(tǒng)的情況下
,因采用額定環(huán)流檢測法,而導致鐵芯進一步的損壞。
系統(tǒng)構成
本標準檢測儀每套檢測儀所包含附件可能不盡相同, 在此僅對主要主配件簡單闡述如下:
圖示為處理主機前部控制板,面板上配備有下列連接插頭和控制器。左邊區(qū)域為全部連接插頭,右邊為主控制器。用戶可以通過查看 LCD 顯示屏并使用底部菜單按鈕對儀器進行操作,使用右下角的大的旋轉(zhuǎn)紐來進行調(diào)整。
3. 相位參考傳感器:
采用電流互感器檢測勵磁電源的輸入電流而獲取參考訊號是另一種選擇, 但必須使用適當?shù)妥杩沟慕K端。同時提供一條延長線, 用于相位參考傳感器與訊號處理主機距離過遠時(含 3 接點的連接器)。
圖. 鐵芯故障檢測儀系統(tǒng)連接
IRIS-ELCID發(fā)電機定子鐵損檢測技術資料請點擊下載