炸事故的发生。 1.2稳定性 压缩机组绝缘的被破坏是造成压缩机组故障停机的主要原因。压缩机组的运行波动会造成管网系统生产装置停运的后果。为了保障压缩机组长周期稳定运行,对其进行在线绝缘监测势在必行。 1.3 经济性 由于变频压缩机组中电气设备绝缘的破坏,可能会造成重大的停车事故,从而给管网企业造成巨大的经济损失。因此,企业应该加大对电气设备绝缘在线监控设施的投入,以减少企业装置停运的经济损失。 1.4 可靠性 管网企业设备的检维修是一项至关重要的工作,目前大量企业已开展4年一修,未来应向可靠性检修方向发展。为了提高设备的运行可靠性,应将设备的定期计划检修方式改为状态检修、可靠性检修方式,压缩机组绝缘的在线状态监测是开展状态检修、可靠性检修的基础。 2 技术思路和方法 变频压缩机组中的电驱部分是由:隔离变、变频器、电动机以及连接电缆,由于隔离变压器为了降低谐波采用多绕组方式,有的达到12绕组,所以每台变频压缩机组都含有多条电缆供电,有的将近100根电缆。变频电动机组中任何电气设备绝缘损坏都会造成变频机组故障停机。实现变频机组的绝缘监测必须能够实现:隔离变、变频器、电动机、电缆的全方位监测才能够完成机组的绝缘状态监测,缺一不可。 2.1 变频压缩机组中高频谐波产生机理及危害 变频压缩机组内大量的高频谐波是由变频器中电力电子元件整流逆变工作过程产生的,其高频谐波中含有大量的正弦基波的高阶奇次谐波。 通过对图1变频器输入高频谐波图谱以及图2变频器输出高频谐波图谱分析可清晰看出,变频器输入以及输出均含有大量的高频谐波。其高频谐波中核心频率在500KHZ-30MHZ。这个频段的电磁波属于中频(300KHZ-3MHZ)和高频(3MHZ-30MHZ)频段。 |
图1 变频器输入高频谐波图谱
图2 变频器输出高频图谱 在变频压缩机组的运行过程中,变频器的整流、逆变工作过程中产生了大量的高次谐波,这些高次谐波在压缩机组电缆和电机间进行往复震荡,高频谐波在遇到隔离变压器和电机的电感元件产生电磁波反弹,其反弹波电压是额定电压的一倍,见图3变频器谐波震荡原理图所示,变频器中高频谐波的电压倍增效应是变频系统绝缘隐患的根本原因,也是变频系统绝缘隐患远高于工频电力系统的根源所在。
图3 变频器谐波震荡原理图 变频系统的高频谐波不仅对压缩机组设备绝缘造成不利影响,同时严重干扰绝缘监测系统中局放信号的采集和分析,为了更好实现局放信号的识别,应屏蔽掉变频机组中的高频次谐波。 2.2 变频压缩机组中绝缘检测技术 绝缘检测技术根据检测电气设备中局部放电的频谱可分为:高频脉冲局放检测技术(主要检测电气系统中高频频段信号3MHZ-30MHZ);甚高频脉冲局放检测技术(主要检测电气系统中甚高频频段信号30MHZ-300MHZ);特高频脉冲局放检测技术(主要检测电气系统中特高频频段信号300MHZ-3GHZ)。特高频频段信号 |
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