Đo và phân tích đáp ứng tần số cho máy điện quay (Phần 3)

17/08/2018
7

Tác giả: Stephanie Uhrig | stephanie.uhrig@omicronenergy.com

Hư hỏng giữa vòng dây đơn

Các thiết bị tương tự thí nghiệm như đã mô tả ở trên đã được sửa đổi và làm hỏng 1 vòng dây, kết quả là rotor 10 cực với 239 vòng dây thay vì 240 vòng trong hình 26 và rôto 6 cực với 35 vòng trên mỗi cực thay vì 36 vòng trong hình 27. Cả hai trường hợp đều cho thấy sự khác biệt giữa cực tốt và hư hỏng trong khoảng 1 kHz đến 100 kHz. Như trong hình 29, hư hỏng giữa vòng dây đơn làm thay đổi đáng kể tính cảm ứng của cuộn dây, độ lệch càng mạnh so với hình 28

Hình 29: Đo 3 cực tốt trên 10 cực rotor và 1 cực với hư hỏng giữa các vòng dây (được đánh dấu màu đen). Mỗi cực gồm 240 vòng dây.
Hình 28: Đo 6 cực tốt trên 6 cực đồng phẳng rotor với hư hỏng giữa vòng dây (được đánh dấu màu đen). Mỗi cực gồm 36 vòng dây

Hư hỏng giữa các vòng dây trên toàn bộ cuộn dây

Kiểm tra ảnh hưởng của hư hỏng giữa các vòng dây đối với việc đo đáp ứng của toàn bộ cuộn dây. Với mục đích này, một rôto 10 cực với 60 vòng/cực đã được thí nghiệm (hình 30). Bốn vòng dây của một cực được ngắn mạch như trong hình 31. Có thể quan sát thấy sự khác biệt giữa các dấu vết (hình 32), đặc biệt đối với cực tiểu ở tần số 85 kHz.

Hình 30: Kiểm tra 10 cực rôto với 60 vòng mỗi cực
Hình 32: Toàn bộ cuộn dây rotor với phép đo dấu vân tay (dấu màu xanh) và hư hỏng nhân tạo (dấu màu đỏ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hư hỏng giữa các vòng dây điện trở cao

Hư hỏng đã thực hiện như mô tả ở trên (Hình 31) được sửa đổi thành hư hỏng giữa các vòng dây điện trở cao bằng cách đặt các điện trở (0.5 Ω; 1 Ω và 50 Ω) vào giữa các kẹp.

Đối với phép đo dấu vân tay điện trở của hư hỏng càng cao thì độ lệch càng nhỏ. Các hư hỏng với 0.5 và 1 Ω có thể nhận thấy rõ ràng trong việc so sánh với các cực khác (không yêu cầu phải có dấu vân tay của cùng một cực). Các bản ghi với hư hỏng 50Ω vẫn còn khác với việc đo dấu vân tay của cực tương quan, mặc dù hư hỏng này là quá nhỏ để nhận ra mà không có dấu vân tay trên cùng một cực.

Hình 33: Đo cực đơn với điện trở khác nhau giữa các kẹp như tronh hình 31. màu vàng: ngắn mạch; màu xanh lá cây: 0.5 Ω; màu đỏ: 1 Ω; màu đen: 50 Ω và màu xanh dương: đo dấu vân tay của cưc tốt.

3 Tính lặp lại và khả năng tái lặp lại

Phân tích đáp ứng tần số là một phương pháp dựa trên việc so sánh giữa các đường cong. Do đó, mức độ lặp lại cao và khả năng tái lặp lại là điều cần thiết. Hình 34 hai đường cong đo được trên stator đấu sao của động cơ không đồng bộ 55 kW, được đo bằng các kẹp khác nhau. Ngay cả khi có ảnh hưởng này, các phép đo có khả năng lặp lại rất cao đến 3,5 MHz, cao hơn tần số tối đa được khuyến cáo là 2 MHz. Để đạt được khả năng lặp lại cao này, cần phải lưu ý một số điều dưới đây.

Hình 34: Kiểm tra khả năng tái lặp lại bằng cách sử dụng các kẹp khác nhau trên cuộn stator đấu Y động cơ không đồng bộ55 kW, phép đo với cài đặt giống nhau, đo trên pha giống nhau

Tổng quan

Sau đây là danh sách các điểm quan trọng cần phải được giữ giống với dấu vân tay, khi cài đặt phép đo (xem phần 2.3) hoặc khi chuẩn bị phép đo trong PTM:

– Kết nối giữa các pha

– Hướng đo

– Kỹ thuật đấu nối

– Nối đất các đầu cực không sử dụng

– Cài đặt phép đo

– Dải tần số

– Điện áp đầu ra

Góc quay của rotor

Khi đo máy điện lắp ráp có hư hỏng trong cuộn dây rotor, đáp ứng tần số sẽ thay đổi theo góc quay của rotor. Do đó, cần thiết cho phép đo tình trạng lắp ráp có cùng góc quay của rotor như đối với dấu vân tay. Nó được khuyến cáo để đánh dấu trên máy điện (và nếu cần thiết hình ảnh của nó), để có thể tìm được góc quay chính xác sau này

Nhiệt độ

Nhiệt độ thay đổi trong một phạm vi hợp lý sẽ không có ảnh hưởng đến phép đo đáp ứng tần số.

So sánh giữa các pha

Luôn luôn so sánh trên cùng 1 pha, vì đáp ứng tần số của các pha có thể khác biệt đáng kể như trong hình 35. Do đó, việc so sánh giữa pha với pha có thể dẫn đến các kết quả sai.

Hình 35: Đáp ứng tần số của pha U, V và W (không có đấu nối giữa các pha) đo trên cuộnstator của máy điện đồng bộ 5.6 MVA.

4 Tài liệu tham khảo

[1] M. Florkowski, J. Furgał: “Modelling of winding failures identification using the frequency response analysis (FRA) method”, Electric Power Systems Research 79 (2009) 1069–1075

[2] F. R. Blánquez, C. A. Platero, E. Rebollo, F. Blázquez: “Evaluation of the Applicability of FRA for Inter-Turn Fault Detection in Stator Windings”, 9th IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives (SDEMPED), Valencia, Spain, Aug. 27th – 30th 2013

[3] A. J. Aranda Carmona: “Diagnostic method of electrical rotors by applying the sweep frequency response analyzer (SFRA)”, Cigré Main Session, Paris, France, Aug. 26th – 31th 2012, paper A1-106

[4] C.A. Platero, F. Blázquez, F. R. Blánquez, E. Rebollo, B. Battle, E. Fernandez-Sanchez: “Application of Sweep Frequency Response Analysis (SFRA) for inter-turn detection of in medium-voltage coils manufacturing”, Cigré Main Session, Paris, France, Aug. 26th – 31th 2012, paper A1-205

This entry was posted in . Bookmark the permalink.
024 6683 0230

Send us
an Email

Contact