应用于旋转电机PD在线监测系统中的微带天线技术

摘要

从基于状态的维护的观点看，高压旋转电机局部放电（PD）在线监测是有效的状态诊断方法之一。至今，已开发和应用了不同的PD在线监测系统，例如：使用槽部RTD布置、定子槽部耦合元件（SSC）或者电感检测元件等。使用微带天线（贴片天线）技术的PD在线监测系统已经在高压旋转电机（如电动机或者同步发电机）上开始应用，该系统由微带天线、PD检测器和微机构成。微带天线是一个小型的扁平天线，可以检测到定子或者转子绕组发出的PD电磁辐射信号。天线检测到的电磁波频率一般为超高频（UHF），这取决于天线的构造，检测电磁波频率范围通常设计为1．8GHz左右，而背景噪音频率水平相对较低。由于天线的形状小而平直，易于安装在电机内部或者外部，而不会干扰电机的设计、制造和运行。因为与高压定子绕组完全隔绝，所以它不会导致定子绕组失效。这种PD在线监测系统应用于13．5～27kV汽轮发电机上，对于发电机绕组产生的PD信号来说，已被证实足够灵敏。如果PD在线监测系统使用近场天线，这些天线可以检测到绕组中距离PD源非常近的PD信号。另一方面，微带天线能够检测到超出近场范围以外的弱PD信号，这意味着微带天线可以覆盖绕组PD信号活动的较大面积区域。