BENDER WR150X350S 是德国本德尔(Bender)集团推出的一款高性能绕组电阻在线监测仪,属于其绝缘与接地监控产品线。该设备专为大型发电机、变压器、电抗器等高压旋转或静止电气设备的绕组健康状况提供连续、精确的实时监测,是实现预测性维护的关键传感单元。
应用场景:
在华北某超临界火力发电厂的主控制室内,值长正密切关注着600MW汽轮发电机的状态。过去,发电机转子的绕组过热是威胁机组安全运行的“隐形杀手”,常规的离线测量无法及时发现绕组匝间短路等渐进性故障,曾因此导致非计划停机,造成巨大经济损失。自安装 BENDER WR150X350S 在线监测系统后,情况彻底改变。该设备如同给发电机装上了“持续心电图”,不间断地测量转子绕组的微小电阻变化。在一次机组升负荷过程中,WR150X350S 敏锐捕捉到某极绕组电阻的异常温升趋势,提前发出预警。检修人员利用计划停机机会检查,及时处理了潜在的匝间短路隐患,避免了一次可能持续数周的重大事故停机。这台监测仪,成为了守护关键电力资产安全与可靠性的“前哨卫士”。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | WR150X350S |
制造商 | Bender GmbH & Co. KG (德国本德尔) |
产品类别 | 绕组电阻在线监测系统 |
监测对象 | 发电机转子/定子绕组、大型变压器绕组、同步电抗器绕组 |
测量原理 | 高精度四线制直流压降法,消除引线电阻影响 |
测量范围 | 典型:1 µΩ 至 200 Ω (可根据具体绕组电阻值定制) |
测量精度 | 极高,通常优于 ±(0.1%读数 + 2µΩ),可分辨微欧级变化 |
测量电流 | 可编程恒流源,典型值1A至10A,适应不同绕组 |
输出信号 | 模拟量输出 (4-20 mA / 0-10 V),数字通讯接口 (RS-485, Modbus RTU, 可选以太网) |
采样频率 | 可配置,从分钟级到秒级连续测量 |
诊断功能 | 实时计算电阻相对变化率、温度折算、趋势分析、越限报警 |
工作电源 | 85 - 264 V AC 或 24 V DC (宽范围) |
环境适应性 | 设计用于高压开关柜或现场机箱安装,具备高等级EMC抗干扰能力 |
安装方式 | 壁挂式或导轨式安装于控制柜内,通过专用测量电缆连接至被测绕组 |
技术原理与创新价值:
创新点1:微欧级精度的动态在线测量技术
BENDER WR150X350S 的核心在于其实现微欧级电阻在线精确测量的能力。设备采用高稳定度可编程恒流源,向被测绕组注入一个微小的直流测试电流,并通过精密的四线制测量技术,直接测取绕组两端的电压降,从而计算出电阻值。此方法彻底消除了长距离测量引线自身电阻的影响。其内置的精密ADC和温度补偿算法,即使在强电磁干扰的发电机或变电站环境中,也能确保测量数据的长周期稳定性和重复性,使得绕组电阻百万分之一级别的渐变都能被可靠捕捉。
创新点2:基于热模型与趋势分析的智能诊断引擎
该设备不仅仅是一个数据采集器,更内嵌了智能诊断逻辑。它能将测得的电阻值实时换算为标准温度下的阻值(通常折算至20°C或75°C),消除了环境温度波动对判断的干扰。更重要的是,其算法持续分析绕组电阻的历史趋势和变化率(ΔR/R)。当电阻变化率超过预设的预警或报警阈值时(例如,短期内增长0.5%可能预示着严重的匝间短路),设备会立即发出警报。这种基于趋势的预警,远比基于绝对值的报警更能早期发现潜在故障。
创新点3:非侵入式安装与系统安全设计
WR150X350S 的设计充分考虑了高压设备的安全性。其测量回路与设备的继电保护、控制系统完全电气隔离,不会对发电机或变压器的正常运行产生任何影响。专用的测量电缆和连接方案允许在不停机、不改变主设备接线的情况下进行安装和调试,最大程度降低了安装风险和成本。设备本身具备完善的自我诊断功能,能监测测量回路的开路、短路等异常,确保监测系统自身的可靠性。
应用案例与行业价值:
案例一:大型抽水蓄能电站发电电动机状态监测
在某国家级抽水蓄能电站,发电电动机频繁启停、工况转换剧烈,对转子绕组的机械和热应力极大。电站为四台300MW机组全部配备了 BENDER WR150X350S 系统,进行转子绕组电阻的在线监测。系统运行后,成功诊断出一台机组转子绕组存在微小的不平衡(某极电阻略高),该隐患在传统的离线测试中难以稳定复现。根据监测数据指导的针对性检查,发现了极间连接部位的轻微松动,及时进行了紧固处理。电站维护主管评价:“BENDER WR150X350S 为我们提供了以往无法获得的动态数据视图,让我们的维护策略从‘定期检修’向‘状态检修’迈出了坚实一步,显著提高了机组的可用率。”
案例二:化工企业关键变压器绕组热点预警
一家大型石化企业的关键110kV主变压器,其负载随生产波动大,管理层担忧绕组过热引发故障导致全厂停产。安装 WR150X350S 后,系统持续监测变压器低压绕组的直流电阻。通过长期数据分析,建立了该变压器在不同负载下的“正常电阻-温度”模型。在一次夏季高峰负荷期间,监测到的电阻值及其温升趋势明显偏离模型,发出预警。经红外测温复检,确认了该相绕组存在局部过热风险,厂方随即调整了运行方式并安排了计划检修,避免了事故。设备经理表示:“这项投资的价值在一次预警中就得到了十倍以上的回报,它给了我们应对风险的主动权。”


相关产品组合方案:
为实现全面的电气设备状态监测,BENDER WR150X350S 可与本德尔及第三方产品构成完整解决方案:
BENDER IR155 系列绝缘电阻监测仪:与 WR150X350S 配合,同步监测绕组的对地绝缘状况,形成“电阻+绝缘”的完整电气健康画像。
BENDER iso685 系列隔离放大器:用于将 WR150X350S 的测量信号安全、无干扰地传送到远距离的控制室DCS或PLC系统。
BENDER 专用测量电缆与连接套件:针对发电机滑环或变压器套管专门设计的低热电势、高可靠性连接组件,确保测量精度。
BENDER 数据集中器(如 COMLINE IP):可汇集多台 WR150X350S 及其他监测设备的数据,通过以太网统一上传至上层监控系统。
BENDER em s 5 在线局部放电监测系统:与绕组电阻监测形成互补,从放电角度监测绝缘老化,提供多维度故障诊断。
第三方 DCS/SCADA 系统:如西门子PCS 7、艾默生DeltaV、霍尼韦尔Experion等,通过Modbus或OPC UA协议集成 WR150X350S 的监测数据与报警。
第三方振动分析系统:与机械状态监测数据关联分析,实现机电一体化的故障综合诊断(例如,电气不平衡可能引发特定频率的振动)。
预测性维护平台软件:如GE Digital的APM或施耐德电气的EcoStruxure,将 WR150X350S 的数据纳入更广泛的资产性能管理模型,进行高级分析和寿命预测。
安装维护与全周期支持:
BENDER WR150X350S 的安装需由专业人员进行。核心步骤包括:在控制柜内固定监测仪,敷设专用的四线制测量电缆至被监测设备的绕组端子(通常连接至发电机滑环或变压器套管),并确保所有连接牢固且与其他动力电缆保持适当距离以减少干扰。上电后,通过设备前面板或配置软件设置测量参数(电流值、报警阈值、通讯地址等)。初始调试可能包括在设备冷态下进行一次基准电阻测量。
日常维护量极小,主要包括定期检查设备指示灯状态、通过通讯读取自诊断信息,以及清洁设备通风口。测量电缆的完整性是长期可靠运行的关键,建议在定期检修时检查连接点。