2.4 基于定子槽耦合器的监测法
大型汽轮发电机内部产生的噪声有：(1)发电机转子励磁绕组滑环与碳刷间产生电弧； (2) 汽轮发电机转子上用于消除静电荷、不对称磁场及轴向磁通的轴接地电刷产生电弧；(3)发电机各相连接线及引线上的螺栓氧化或接触不良产生的电弧；(4) 定子铁芯叠片与定位筋接触不良产生电弧等。
不同的电机有不同种类的噪声干扰。高压电动机、水轮发电机、同步调相机和容量较小的汽轮发电机主要受电机外部噪声干扰，而大型汽轮发电机既受外部噪声干扰又受内部噪声干扰。因此，用于大型汽轮发电机的局部放电监测装置很重要的是要采取措施来抑制或消除这些噪声。
为了能在大型汽轮发电机有效地检测到局部放电脉冲， Stone G.C. 等人提出了在定子槽内安装耦合器的办法［ 5 ］。这种定子槽耦合器 (SSC) 是一种用于检测局放信号的“天线”，它装在靠近相端的定子槽的槽楔下面，如图 4(a) 所示。每个 SSC 大约是 50cm 长、 1.7mm 厚，与定子槽等宽，其材料为环氧玻璃层压薄板。薄板的上平面固定一根检测线，其两端各接有一根输出同轴电缆；薄板的下平面为接地面，如图 4(b) 所示。定子槽耦合器在频率从 10MHz ～ 1000MHz 范围内有相当好的频率响应，因此它能检测沿定子槽的任何高频信号的真实脉冲波形，每台发电机通常装 6 个 SSC 。
(a)1- 层间绝缘 2- 槽上部垫条 3- 槽楔 4- 定子铁心 5- 上层衬垫／弹性波纹板 <BR>6- 定子槽耦合器 7- 定子线棒或线圈 8- 侧面绝缘 <BR>(b)1- 接地面 2- 绝缘板 3- 检测线 4- 同轴电缆
定子槽耦合器的重要特点是对局部放电和电噪声能产生不同的脉冲响应。理论研究与实际测量表明，定子绕组产生的局部放电脉冲约以 1 ～ 5ns 宽的脉冲被 SSC 检测出来，而所有的各种内部与外部噪声则以大于 20ns 宽的脉冲被检测出来，这是因为噪声经绕组传播时定子绕组起自然滤波作用的结果。脉冲宽度的这种明显差别使得很容易把定子局部放电和所有的噪声区别开来。 TGA 仪器可测来自于 SSC 的所有信号的脉冲宽度，如果脉冲的宽度大于 8ns ，那么把该脉冲归类为噪声；如果脉冲的宽度小于 8ns ，那么该脉冲归为局部放电，并进一步确定这些局放脉冲的大小、数量和相位等。大约 150 台发电机与重要的电动机 ( 如核反应堆的冷却泵用电机 ) 已经装有这种 SSC ［ 6 ］。
这种方法适用于大型汽轮发电机的监测，其优点是便于把局部放电和所有噪声区别开来；但此法要求在电机内部槽楔下面埋设特制的 SCC ，故在耦合器的制作与埋设上所付代价较大。
基于埋置在定子槽里的电阻式测温元件导线的监测法
这种方法是把埋置在定子某些槽里的电阻式测温元件 (RTD) 导线作为局部放电传感器［ 7 ］。这种局放传感器频率特性很宽，便于将局放脉冲与噪声脉冲区别开来。因为在高频 (3MHz ～ 30MHz) 范围内局放脉冲与噪声脉冲之间在频率特性和灵敏度方面存在着某些差别，故可利用其差别来区分噪声。
Itoh K. 等提出了基于逐个脉冲的两种噪声舍选新方法：第一种是利用局放脉冲与噪声脉冲之间频率特性上的差别来区分，如取以 f1 和 f2 为中心的两个窄带频率内的幅值作比较 ( 假设 f2 ＞ f1) ，局放脉冲的幅值变化小，而噪声脉冲的幅值变化大，因噪声脉冲传播过程中高频分量比低频分量衰减得多。故以 f2 的幅值比 f1 的幅值，比值小的为噪声脉冲，比值大的为局放脉冲。于是可选择某一合适比值作为判据；第二种是利用局放脉冲与噪声脉冲之间灵敏度上的差别来区分，如选取两个不同槽内 RTD 导线作为局放传感器，对于噪声脉冲来说，这两个局放传感器测到的噪声脉冲在幅值和波形上是相似的，因为从噪声源到这两个局放传感器的传播路径长度差别不大；而对于局放脉冲来说，这两个局放传感器测到的脉冲在幅值和波形上相差较大，这是由于局放脉冲源离一个局放传感器近，离另一个局放传感器远。于是，可利用两个局放传感器测到的幅值比来区分噪声脉冲还是局放脉冲，比值接近 1 的为噪声脉冲，比值远离 1 的为局放脉冲。 ( 局放脉冲源与两个局放传感器等距离的，该方法失效 ) 。最好是把以上两种方法结合起来使用，以便更有效地区分噪声。
这种方法适用于大型汽轮发电机，其优点是利用原埋置于定子槽里的 RTD 导线做为局部放电传感器，而不另装其它传感器；两种噪声舍选方法能区分局放脉冲与噪声脉冲，但在定子绕组某些部分其局放与噪声脉冲难区分。此法属实验阶段，尚无推广应用的报道。
结论
1. 局部放电在线监测是诊断高压电机定子绕组绝缘故障的有效方法之一；
2. 局部放电在线监测的关键是把定子的局部放电信号与噪声信号区别开来，尽可能地把噪声抑制与消除。这涉及到两个方面：一是耦合器 ( 或传感器 ) 的研制与设置，应有利于局放信号的提取，便于区分与消除噪声；二是信号处理技术，首先是分离与消除噪声，然后对局放信号作进一步处理，以便对定子绕组绝缘状况作出诊断，并给出处理意见；
3. 局部放电在线测试是在不停机的情况下进行的。一是更能反映定子绝缘的实际状况，因为有些缺陷只有在电机运行时才会显露出来；二是与常规的绝缘测试 ( 离线 ) 相比它对绝缘是无损伤的；因此局部放电在线测试是进行高压电机预知维修的有效手段。
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1、订货时请注明装置的容量、型号、数量，并提供进线方式和房间（或场地）尺寸等数据
2、在有些网络中，网络的运行电压与标称电压相差很大，购方应提供其详细情况，以便制造时能为之留出适当的裕度。
3、如须根据系统情况进行单独设计式，应提供用户电网的一次系统图及其参数
4、选型时优先考虑需方提供的数据，并可根据实际情况进行优化，如有特殊要求，可与供货商另行商定。
