Omtrent halvparten av Norges vannkraftgeneratorer er nå over 50 år og har nådd forventet teknisk levetid. Flere av disse har blitt rehabilitert men spørsmålet er hvor lenge disse kan driftes videre uten større risiko for havari.

Internasjonal CIRGE studie for vannkraft generatorer viser at vibrasjonsdiagnoser kun detekterer 30% av feilene som oppstår og at PD diagnose er det beste verktøyet. Online PD monitorering vil avdekke forringelse av isolasjonen på et tidlig stadium slik at havari unngå.

En annen fordel med PD diagnose er at årsaker til isolasjonsfeil på stator vindinger er at de har sitt eget «fingeravtrykk» eller såkalt PRPD (phase resolved partial discharge patterns). Derfor kan ikke bare PD diagnose detektere forringelse av isolasjonen på et tidlig tidspunkt men også indikere feilmekanisme og posisjon i isolasjonssystemet.

Elektriske delutladninger (partial discharge), også kalt PD forekommer i områder av isolasjonen eller på overflaten av isolasjonen som er utsatt for høyere lokale spenningskonsentrasjoner av elektrisk felt, for eksempel i et hulrom i et fast dielektrikum, et skarpt fremspring eller skarpe kanter. For vannkraft generatorer vil nedbrytning av statorisolasjonen på gamle generatorer kunne gi økt forekomst av PD fenomener. PD starter når det elektriske feltet er høyt nok og vil over tid ødelegge isolasjonen og kunne lede til et havari. PD signalet fra lokale defekter forplanter seg langs viklingene og kan måles på terminalene, mens isolasjon uten defekter ikke gir signal.

PD testing av generatorer kan gjøres ved en periodisk kontroll men man skal ha litt «flaks» for å være på inspeksjon akkurat når PD inntreffer og starter å utvikle seg. En langt bedre metode er permanent monitorering med en såkalt online PD måling som måler PD på lalle tre faser under vanlig drift og gir mulighet for trendanalyser og brukerdefinerbare alarmer når PD inntreffer.

Megger fabrikken i Achen, tidligere Power Diagnostix, er markedets fremste ekspert på PD måling og spesial instrumenter for både online og offline PD måling samt både permanent installerte systemer eller portable systemer. Les mer om PD utstyr fra Megger her.

Morgendagens krav til vannkraftgeneratorer inkluderer et mer dynamisk lastmønster med flere start og stopp. Gamle vannkraftgeneratorer kan få problemer med å tåle den termomekaniske påkjenningen og restlevetiden kan dermed bli kortere enn tidligere. Dette er enda en årsak til at online PD monitorering kan forlenge levetiden til slike generatorer og varsle om problemer før et eventuelt havari inntreffer.

Les mer om PD måling på generatorer her.

Oppsummert:

• Opptil 60% av feil på HV roterende maskiner er forårsaket av isolasjonsproblemer på statorvindinger.
• PD diagnose klart det beste verktøyet for å oppdage isolasjonsproblemer for havari inntreffer.

Kontakt Megger AS for mer informasjon på post(at)megger.no.