高压电机局部放电(PD)试验已经应用了很长时间。然而，低压和中压电机的PD测试在与泵和系统相关的工业维护和可靠性专业人员中使用迅速增长。BETVICTOR体育官网
这一空缺。(图片由Electrom Instruments提供)
在工业泵电机中，有许多因素影响PD活性。如果PD未被检测到或增加，可能导致绝缘系统的介质失效，缩短设备的使用寿命。PD是所有旋转设备中绝缘系统退化和失效的主要原因之一。
本文将介绍PD的基础知识，如何测量以及维护和可靠性专业人员可以做些什么来保护泵电机免受故障和计划外停机。
什么是局部放电?
根据国际电工委员会(IEC) 61934标准，局部放电是“局部放电，仅部分桥接导体之间的绝缘”。局部电应力集中在绝缘内部(内部PD)或绝缘表面(表面PD)的结果。
当局部电场应力足以电离绕组表面附近的空气时，就会发生表面局部放电。表面PD通常很容易从视觉上检测到，因为它会释放紫外线(UV)，有时还会看到微小的火花。由于PD，绝缘表面有时也会出现白色或黑色粉末。
内部局部放电可以发生在受到高电场作用的旋转机器中使用的任何绝缘介质中。它发生在固体介质内的微观空隙、裂纹或夹杂物中，在固体或液体介质的界面处，或在不同绝缘材料边界处的分层处。
PD会对绝缘系统造成进行性和不可逆的损伤。它会导致局部温度升高，产生腐蚀性化学物质，如氮氧化物、臭氧和硝酸。它还会产生一个小的等离子体爆发，并发出紫外光。所有这些压力都会破坏绝缘。随着更多的伤害，PD活动增加，从而导致更多的伤害。这个过程可以继续在一个正反馈循环中，直到绝缘无法承受正常的电应力，从而导致介质完全击穿和设备故障。
高压电机和发电机的局部放电测试已经在工业中使用了很长一段时间，然而，随着越来越多的变频驱动器(VFD)或VFD电力系统用于驱动低压和中压电机，局部放电测试的使用正在迅速增长。如果使用不当，vfd可能会因以下几个原因造成严重破坏。
糟糕的VFD系统会导致电机端子上的电压峰值过大或电压“超调”。如果电压尖峰足够高，它们会在电机绕组中引起PD。此外，这些电压峰值以很高的速率出现，从每秒500次到每秒20,000次。在高频率下，大电压尖峰会迅速加速绝缘击穿。因此，越来越多的质量控制和可靠性测试项目正在使用PD测试。
如何测量帕金森病?
各种方法被用来检测PD，包括声音、光和射频(RF)信号的检测。常用的是带电容耦合的交流冲击试验。本文的重点是使用浪涌测试进行PD检测。这种新方法越来越受欢迎，在需要进行浪涌和其他测试时，是一种经济有效的解决方案。
为了在浪涌测试中发现PD活动，电压由浪涌测试仪脉冲到电机或发电机的绕组中。电压逐步增加，直到检测到PD。仪器测量了量值和极性等特性。
PD脉冲或尖刺位于浪涌测试波的顶部。这些高频电压尖峰通过内部耦合器滤波并传递到示波器的PD通道。浪涌波形和PD电压峰值然后与PD信号沿中心线组合在同一显示器屏幕上。与浪涌电压相比，PD信号很小，并且在不同的电压范围内进行测量。
PD量级以毫伏(mV)或皮库仑(pC)为单位测量。由于几个因素，这两种测量方法都是PD活性的相对测量方法。首先，PD脉冲在通过定子绕组传播并从源到测量点时被衰减和扭曲。影响PD的其他因素是湿度、绕组污染和背景电磁噪声水平。因此，使用不同的方法或设备获得的PD测量不能直接比较。IEC标准建议PD测量是趋势，因为在中高压电机中，一定数量的PD是可以接受的。对于低压电机，在正常测试电压下不应有PD，因此除非在高于正常电压下进行测试，否则趋势不是关键。
如何保护我的泵电机?
维护和可靠性专业人员可以做几件事来保护他们的泵电机。一是定期进行线下检测。这为维护和可靠性计划提供了有价值的数据。在新设备调试期间应进行PD测量，以建立基线。一旦运行，PD测量应纳入计划停机时间的定期维护周期。
在低压电机中检测到任何数量的PD都被认为是坏的。所有中高压电机在某些测试电压下都有PD，但它们通常被设计和制造来承受一定程度的PD活动。如果测试显示中高压电机的PD活性随着时间的推移而增加，绝缘系统可能会击穿或削弱。PD活性的增加与PD开始时的电压直接相关，称为重复局部放电起始电压(RPDIV)。RPDIV越低，PD活性越高，绝缘系统越弱。使用来自测试的数据，必须做出战略性维护决策，以确保最大的资产可用性。其次，使用正确的仪器至关重要。寻找具有以下功能的仪器:
捕捉趋势
由于PD活动通常在中高压电机的介电故障之前出现，维护专业人员应该随着时间的推移跟踪它，并就设备的翻新或更换做出数据驱动的战略决策。PD趋势检测是确保长期可靠运行的关键。
多个测试
除了PD之外，电动机还容易受到许多应力的影响。今天先进的测试人员使用多种测试完成电机诊断。例如，如果监测显示RPDIV水平呈下降趋势，而最新结果低于可接受的限度，则存在问题，应采取行动。然而，绕组上的污染也会导致较低的PD初始电压，因此必须考虑绝缘电阻等其他测试的结果。绝缘电阻、直流(DC)冲击和浪涌是通常与PD一起使用的附加测试。
易用性
在实际的现场测试应用中，可以按自动顺序进行几种不同的测试，以便每次都能以相同的程序及时完成工作，而不管测试操作人员是谁。这将产生一致的结果，并减少用户错误的可能性和由多个操作员执行的手动测试的差异。
PD是局部电应力集中的结果，可对电机绝缘系统造成进行性和不可逆的损坏。PD可以使用浪涌测试仪进行检测和测量。资产经理和电机可靠性专业人员应监测PD水平，并进行其他常见电机测试，作为定期维护计划的一部分。PD活性增加，或低压电机中PD的存在，是绝缘击穿的最早指标。因此，将PD测量添加到可用的电机测试库中，可以为资产管理公司提供有价值的信息，以帮助保持泵的运行。BETVICTOR体育官网