发电机局部放电装置说明书.docx

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发电机局部放电装置说明书

瑞士

制造

发电机监视系统说明书

MICAMAXX®master

软件版本V1.40

德中（山东）电力技术有限公司

目录

目录………………………………………………………………………………………1

1版权说明………………………………………………………………………………2

2供货范围……………………………………………………………………………..2

3.MICAMAXX®master测量系统………………………………………………………..2

3.1介绍………………………………………………………………………………….2

3.2硬件模块…………………………………………………………………………..3

3.2.1局部放电测量…………………………………………………………………..6

3.2.2端部绕组振动监测……………………………………………………………..6

3.3系统程序……………………………………………………………………………7

3.4硬件说明………………………………………………………………………….9

3.4.1正视图……………………………………………………………………………10

3.4.2后视图…………………………………………………………………………..10

4软件安装和网络配置……………………………………………………………….10

4.1软件安装…………………………………………………………………………..10

4.2网络配置………………………………………………………………………….10

4.2.1网卡安装……………………………………………………………………….12

4.2.2传输控制协议TCP/IP的安装…………………………………………………12

4.2.3传输控制协议TCP/IP的设置…………………………………………………..14

5基于浏览器的配置和数据采集…………………………………………………….16

5.1管理和配置……………………………………………………………………….18

5.1.1系统综合参数的设置…………………………………………………………..19

5.1.2局部放电模块的设置………………………………………………………….23

5.1.3OVM振动模块的设置…………………………………………………………..28

5.1.4AMF模块的设置……………………………………………………………….29

5.1.5AUX模块设置…………………………………………………………………..30

5.2通过浏览器界面查看数据……………………………………………………….29

5.2.1局部放电……………………………………………………………………….29

5.2.2OVM振动检测…………………………………………………………………..32

5.2.3AMF……………………………………………………………………………..33

5.2.4AUX………………………………………………………………………………33

5.2.5综合参数的设置……………………………………………………………….33

5.2.6纪录文件………………………………………………………………………..33

附录A技术规格……………………………………………………………………….34

附录B自动生成报告的示例……………………………………………………….35

1.版权说明

PDTechPowerEngineeringAG保证在使用提供的软件和硬件前提下，MICAMAXX®master测量系统能够正常使用。

如果软件或硬件被第三方修改，济南德中电力技术有限公司和PDTechPowerEngineeringAG不承担任何责任。

2006版权属于PDTechPowerEngineeringAGSwitzerland。

未经PDTechPowerEngineeringAGSwitzerland的许可，该指南不能复制或修改。

该指南尽可能描述所有功能;但是在软件扩展或升级的过程中不可避免地会有变动。

PDTechPowerEngineeringAG,作为测量系统的制造商,不承担由于不正确操作对测试对象或测试人员损伤的责任。

2.供货范围

完整的供货包括：

●MICAMAXX®master监测器置于宽19”高3HE的标准机箱内

●可供选择的墙壁架用于安装19"机箱

●1个电压供应缆，240VAC，适合特定的国家

●带有RJ45插座的CAT5网络缆3米（如果供应独立系统,将提供网络转换电缆）

●一张用于数据采集和可视化的专家分析软件和服务器软件光盘

●用户手册

3.MICAMAXX®master测量系统

3.1介绍

测量系统MICAMAXX®pdplus以一部PC104工业计算机为基础，采用Linux操作系统。

该系统在预先定义的时隔内独立地测量和评估数据，并且保存结果。

内部储储器大约可存储3个月数据，如果存贮空间不足,最旧的数据自动地删除（先进先出原则）。

左面的图表是测量系统的程序结构：

插图1：

MICAMAXX®master的程序结构

3.2硬件模块

MICAMAXX®pdplus的基本模块是测量局部放电，它对定期的维修提供重要的参考信息。

所有模块必须使用同样时间间隔，并且对数据进行排列，这样有助于评估和比较。

3.2.1局部放电测量

3.2.1.1介绍

局放测量是一种无破坏测量,它为绝缘材料提供一份定性说明。

局部放电信号是由绝缘故障处发出的小的瞬变信号，并经传感器分离。

局放信号分离的不同方式：

●耦合电容装置

高压电容连接到高电压端的四极，分离局放信号并将其转化为电压信号送到测量装置。

●电流互感器与高压电容器相连配合使用（浪涌电容器，电缆电容等）

与电容耦合装置的连接原则一样,但高频电流变压器安装在四极的位置，这样电流耦合器就联结在高压和测量设备之间。

同时使用电容器:

无局放的高压电容器,浪涌电容器或电缆电容。

●高电流感应耦合器

小的机器上可以使用空气线圈或高频高电流传感器。

这样在高压出入线附近的传感器可以分离局放信号。

下图表显示了不同传感器的安装方式：

插图2:

传感器的安装---标准耦合电容器

插图3:

传感器的安装---射频电流互感器配合浪涌电容

插图4:

传感器的安装----感应电容

3.2.1.2信号处理过程

MICAMAXXpdplus对每个通道的信号进行单独处理，以下方块图显示了信号由

采集设备到A/D转换器的处理过程。

插图5:

局放信号处理过程

设备（例如耦合电容器）能够直接由电网上分离出参考电压信号。

例如上图输入信号在出口处分离：

上面的路径显示局部放电信号的处理过程,下面的路径显示参考电压的处理过程。

3.2.1.2.1局放信号通道

首先输入信号由低通滤波器将其从电网频率中过滤，然后经过8个不同带宽的过滤器处理，过滤器清除掉频率低于兆赫兹级的干扰信号，并校正加强局放信号。

在进行A/D转换之前，信号经过“采样和保持”为数字化做好准备。

3.2.1.2.2频率过滤器的简介

插图6：

频率过滤器的范围

红色的曲线显示的是PDTECH耦合电容器的滤波范围，其他颜色的曲线显示的是每个滤波段的频率范围。

3.2.1.2.3基准电压信号通道

首先输入信号由低通滤波器从高频信号中分离,然后调整到电压输入范围。

3.2.1.3测量和局部放电图谱的建立

每个通道依次地进行局放放电的测量。

测量数据经过分类并存储于一个基于相移和振幅的一个3维空间点阵中。

这些结果是基于相位和振幅的瞬间统计数据，以下两个例证显示了这个过程:

插图7:

局部放电的时间信号（白色：

局放，红色：

参考电压）

插图8:

局部放电图谱的形成

局部放电的测量频率是51,2kS/s，每个周期完成1024次采样，A/D转换器的精度是16位。

局放图谱的分辨率是256x256x64k（放电的相位x振幅x放电数目），建立局放图谱时，时间和振幅的精确度减至矩阵大小并相乘累计。

3.2.1.4趋势数据的计算

长期监测时，根据放电图谱将计算生成局放趋势数据。

3.2.1.4.1放电的数目

这是对测量时间内所有放电的一个累计。

最大的放电数目等于采样频率和采样时间的乘积（举例来说t=30秒）

3.2.1.4.2重复率

重复率描述了放电频率，用赫兹表示，它取决于测量的时间和放电的个数。

3.2.1.4.3平均放电电流

平均放电电流依据IEC270标准确定的，它是所有放电的总和除以采集时间，计算公式如下：

3.2.1.4.4二次方率

二次方率是依据IEC270标准确定的，它是所有放电量的二次方之和除以采集时间，计算公式如下：

3.2.1.4.5视在电荷

视电荷是采集时间内所有的放电量除以放电的个数：

**另外还分别计算在正负相位范围内的放电量及其比率。

正范围内的放电是从-20°到100°的累计结果,负范围内的放电是从160°到280累计的结果。

正负范围内的比率反映的是局放图谱偏离对称的情况，如果两者对称比率为1。

3.2.2端部绕组振动监测

3.2.2.1介绍

绕组端部振动监视用来检测端部绕组的机械稳定性。

因此光纤加速度传感器安装在特定地点，每个传感器能测量径向和切线加速度。

下面示意图显示传感器和测量系统的连接:

插图9:

振动监测原理

3.2.2.2信号处理

传感器的信号处理过程：

插图10:

OVM信号处理过程

3.2.2.3测量，评估，计算趋势数据

受传感器的边界频率（800Hz）的限制,OVS信号的数字化速度是1.6KS/s。

在30秒的周期内对所有输入信号进行同时的测量。

传感器相当于执行加速的功能来处理电压信号。

但是考虑到距离因素的影响，测量的数据还要进行下面的换算：

测量信号主要部分是100Hz,与电源频率的2倍接近（例如50Hz->100赫兹）

3.3系统程序

下列的程序框图是系统集成软件的大概流程图：

插图11:

集成软件的自动处理过程

在达到预先设定的时间间隔后，软件将自动检测是否安装并设置了局放测量模块。

然后逐个通道的进行局部放电的测量并同时产成局放图谱，大量的图谱汇总成一个文件，用于存放实际和每天的数据目录，并同时生成浏览器的界面。

接下来软件根据局放的图谱进行趋势数据的计算，并检查是否超过了报警值。

这些状态数据暂时存放在状态文件里。

完后执行其他的模块：

首先测量和计算的OVM1和OVM2数据，并检查是否超出警报值，这些信息也存放在状态文件中。

所有的模块执行完毕后,软件将自动监测系统状态并返回。

每天将局放数据与视在放电的趋势图谱相对比，局放图谱中的最大视在放电值将保存，其他的图谱自动删除。

插图12：

一天（24小时）内的最大值

下图显示了系统功能的详细信息：

插图13:

集成软件的自动处理程序详解

3.4硬件说明

3.4.1正视图

测量系统的正面是9种颜色的发光二极管:

●Alarm警铃（红色）

它与测量系统后面的状态输出相连接，显示测定值是否超过报警限制，并同时监测系统的硬件故障，如电源故障，内存太低等。

●Warning警告（黄色的）

它与测量系统后面的状态输出相连接，显示测定值是否超过警告限制

●Systemok系统正常工作（绿的）

当没有报警或警告时“Systemok”亮起。

●ACQ信号采集激活

系统正在测量时亮起。

●Online在线

当系统准备好时亮起。

●Watchdog电子狗

规律性的闪烁表明外部的硬件电子狗正在运行。

●+5V/+12V/-12V（绿色）–右边的发光二极管。

这些发光二极管显示信号处理单元的电源供给情况。

●PDPeak

每个通道对应的LED显示灯表示信号经调节后的实时局部放电的幅值。

插图14:

测量系统的正视图

3.4.2后视图

所有的连接端都在设备的后面，下面的插图显了带有所有输入端口的测量系统。

插图15:

测量系统后视图

表格1:

状态输出的布局

4软件安装和网络配置

4.1软件安装

软件编程使用的环境是NationalInstrument’sLabview6.1。

为了使用该软件，必须安装Labviwruntime环境，而它在安装我们软件的过程中将自动装入。

以后升级软件时，仅需要将主要的应用程序（*.exe）替换即可。

CD中有不同的目录：

●Installer文件（安装程序,附带原始配置的完整安装）

●Singleexecutable文件　（单一应用程序,软件升级时用于替换主程序）

如果是第一次安装,找到"Installer"目录，运行"setup.exe"（前提是已经安装Windows），根据提示完成安装。

我们推荐软件安装在本机的驱动或是系统根目录下，这样将易于对测量数据进行操作（如备份或是将数据E-mail给我们的专家）

4.2网络配置

测量系统MICAMAXX.Pdplus通过TCP/IP协议连接在电脑上，后面的章节将介绍网络配置相关的内容，对于更深入的问题可以咨询网络管理员。

4.2.1网卡安装

根据手册在电脑上安装网卡，常规网卡都是10/100MBit接口。

4.2.2传输控制协议TCP/IP的安装

如果您使用的是便携式电脑，并且只有一个测量系统，我们推荐使用MICAMAXX.pdplus测量系统的DHCP服务器。

在一个网络中，特别是在中心服务器上运行时，

必须使用固定的IP地址。

下列的实例是一个常规的网络配置安装。

如果考虑到现有网络，需要咨询网络管理员。

插图16:

网络概观,DHCP服务器

插图17:

网络概观,静态的IP地址

更详细的MICAMAXX.Pdplus配置细节见第5章

如果没有安装传输控制协议/IP协议,按照下面的步骤进行安装（在MSWindows2000环境中）:

打开控制面板，找到“网络和拨号连接”：

插图22:

控制面板

鼠标右键单击本地连接，选择属性：

插图23:

网络和拨号连接

不同的计算机可能安装不同的适配器，可以在属性的上面一栏进行选择。

下面的例子是一个公司连接NIC的网卡。

插图24:

本地连接的属性

如果没有安装传输协议（TCP/IP）,选择"安装..."

插图25:

添加协议

选择"协议"，然后再选TCP/IP。

安装Windows协议时,可能需要插入windows系统盘。

4.2.3传输控制协议TCP/IP的设置

有二种不同方法进行TCP/IP协议的配置。

4.2.3.1建立在DHCP服务器基础上的TCP/IP协议

如果使用笔记本来存储数据，可以选择这种方式。

因为在无需更改网络配置的情况下，就可以将笔记本连接到网络中。

首先需要激活MICAMAXXpdplus的DHCP服务器。

您必须选择一个固定的IP地址，这只能更改一次，详细的内容见下一章。

选择网络协议TCP/IP的属性：

插图26：

本地连接的属性

选择网络协议的属性“自动获得IP地址”。

插图27：

网络协议（TCP/IP）属性

4.2.3.2使用TCP/IP协议选定IP地址

出厂之前每个测量系统MICAMAXX.pdplus都分配一个固定的IP地址（192.168.100.101）。

附录中有相关的配置说明。

用户的电脑必须获得其他的IP地址，（例如192.168.100.100）.下面的IP地址不能使用：

192.168.100.0描述已使用的网络,禁止IP地址以0结尾。

192.168.100.1这个地址通常是路由器的地址。

即使你的电脑正好作为路由器也不能使用这个地址。

192.168.100.255这是广播地址,务必不能用于计算机。

对于电脑已经有网络配置的特殊情况，需要咨询网络管理员。

PDTechPowerEngineering的专家尽可能帮你找到解决办法。

5基于浏览器的配置和数据采集

通过网络服务器可以实现测量系统的完整配置。

打开网络浏览器（InternetExplorer或其他），可以进入网络服务器：

输入http:

//"，后面是测量系统的IP地址

插图28:

MICAMAXX.Master网络服务器开始页

点击login进入。

网页内通常包括两个部分：

●用户部分（查看设置和实际的数据）

●设置部分（设置系统或模块）

插图29:

用户部分的主页

插图30:

设置部分的主页

5.1管理和配置

该部分介绍系统提供的所有配置功能，如要查看逐步的配置步骤请查看逐步调试部分的说明。

点击”Config”链接后，左边将变化为以Configmenu”为标题的索引菜单。

插图31：

设置部分的开始页

管理和配置分为几个部分，具体的内容取决于用户预定的模块内容。

●PartialDischarge-局部放电模块的配置

●OVM-光纤振动测量模块的配置

●AMF-气隙磁场测量模块的配置

●AUX-辅助输入模块的配置

●4-20mAout-4-20mA输出模块的配置

●Global-综合参数的配置

本章介绍综合参数的设置。

5.1.1系统综合参数的设置

“Globalsetup”分成几个部分：

●Machine（描述被监测对象）

●Measurement（信号采集的设置）

●System（日期时间和网络等综合参数的设置）

●HardwareCheck（检查报警和警铃的输入输出端口）

●Update（上传新硬件的内容）

●Defaults（将参数恢复到默认设置）

5.1.1.1Machine—测量

该页中需要输入点击的相关信息，有3个区域必须填写：

●Powerplant电厂

●Group机组

●Frequency频率

其他的部分为可选填内容，以下图片为该页的内容示例：

插图32：

电机的数据信息

成功填写后点击保存将信息存储，点击默认按钮将保存系统的默认设置。

5.1.1.2Measurement测量

5.1.1.2.1采集设置

插图33：

采集设置的概观

●Acquisition-采集信号的数目

它是一个计数器数值，在系统每次进行采集的时刻计数，点击clear键可以停止计数器。

●Operation运行

如要激活自动测量，在Automeasurement上标注对号，点击save完成存储。

否则关闭自动测量功能。

●Cleanup清除

通常情况下激活Cleanup功能，在激活的状态下系统将保存一天中拥有最大局放幅值的那个局放图谱，否则每十分钟采集一次的局放图谱都将保存下来并供下载。

DataCompression压缩数据

通常情况下激活此选项以节约内部的存储空间，其中“MinDataset”设置的是系统中未压缩的数据的数目，20是默认值。

●Alarmmode警报模式

激活此功能记忆警报数值，通常情况下应当不激活因为当局放水平永久地超过警报水平时才能确定发生了严重的故障。

一次超过警报水平不足以确定点击发生了问题。

5.1.1.3SystemSettings系统设置

5.1.1.3.1DateandTimeSettings日期和时间设置

插图34：

时间设置

●Date&TimeSettings

输入系统的实际值，点击“set”存储。

●TimeZone

首先选择continent，然后点击UpdateCities，选择设备所在的城市，点击save保存。

●Synchronisation

此处有两个选项：

RTC是使用不变的内部时钟，但是一段时间后可能被禁止。

如果网络中有网络时间服务器，激活NTP并输入服务器的IP地址，点击Save保存。

5.1.1.3.2Network网络

插图35：

时间设置

网络设置如下：

●IPAddressIP地址

指定测量系统的TCP/IP地址

●SubnetMask子网掩码

确定一个区域中有多少个IP地址，对于小的网络一般是255.255.255.0。

●NetworkAddress网络网址

表述现有的网络，以零结尾。

●BroadcastAddress广播地址

用于网络中的广播信息，一般以255结尾。

●GatewayAddress网关地址

网关用于与其他网络（与因特网）交换信息，该地址指向完成这种连接的设备（如路由器，服务器等）。

●DHCPServerDHCP服务器

测量系统可以使用内部集成的DHCP服务器分配IP地址，特别适用于只有一台笔记本的情况。

在公共网络中要关闭测量系统的DHCP服务器，起始和截至地址将提供IP地址的范围。

●DNSServerDNS服务器

如果测量系统连接到互联网中,用户可以指定2个名称服务器。

它们在域名中转换IP地址（如www.pdtech.chin144.85.30.3）.在独立运行的场合，关闭两个服务器重新启动测量系统，新的配置才生效。

5.1.1.3.3AdminConfig管理员设置

在这里应该输入此设备的负责人，这样可以明确当报警，系统出现故障或需要做出解释时应该联系的人员。

插图36：

系统设置

5.1.1.3.4Bootoptions启动选项

通过此选项，可以对设备进行手动的重启或停机，当小修或大修停机时，需要使用shutdown按钮关闭该设备，并确保在关闭前所有的数据已经保存好。

插图37：

启动设置

5.1.1.3.5HardwareCheck硬件检查

如果是第一次使用设备，应当检查这里的输出状态。

插图38：

硬件检查的设置

5.1.1.3.6Systemupdate系统升级

通过此选项可以升级系统，详细信息请查看硬件的升级。

5.1.1.3.7Factorydefaults出厂默认

使用此选项恢复出厂设置值。

插图39：

恢复出厂设置值

●Network：

恢复默认值

●Logfiles：

清除历史文件

●Webusers：

恢复未定义的浏览器用户状态

●Admininfo：

恢复默认值

●Machinedata：

恢复默认值

●Acq.Counter：

恢复默认值

●SystemTimeinfo：

恢复默认值

●TypeSync：

恢复默认值

●HardwareChnnellist：

注意！

此项将破环所有模块的设置！

5.1.2局部放电模块的设置

局部放电模块的设置包括3个部分：

5.1.2.1通道的设置

在这里可以设置局放的通道选项，通常情况下在调试的时候进行填制。

插图40：

通道设置

●Frequency频率[MHz]

可以改变滤波器的带宽，输入的数值是带宽较低一侧的频率

●G