大型发电机状态监测方法与故障诊断

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故障 的早 期 特 征 主 要 是 机 器 内局 部 放 电行 为 的增
损碎 屑 ， 过对 比其 中一些 化学成 分 的含量 ， 以判 通 可
加， 而局 部放 电也 是造 成绝 缘老 化 的一个 重要 原 因。
３ ２ 定 子铁 心故 障
断相关 部 位元件 的破 坏程 度 。
过程。
特 征 输 出
表 ｊ 状态 检 测 主 要任 务 及 处 理 过源自文库程
模／ 数据通信 数 据 采集 （ 集 量 由 物 传感器 、 数转换 、 采
理模 型分 析 得 出）
在线、 连续
原始 数 据 ， 经 预 处 或 理， 可能包含噪声
判 断 有 无 缺 陷
故障检测 （ 模型参 考方
监 测 的被测信 号 ， 准确 地 提 取 这 些 故 障特 征 量 ， 这
尤其 是端 部漏磁 密 增 大 ， 致 定 子 铁 心 的故 障率 增 导
加， 因此对 定子铁 心 实施状 态 监测是 非 常必要 的。
３ ３ 转子体 故 障
是故障诊断的关 键。故障特征量 ， 特别是反映早期
隔、 缩短维护 时间 、 增加 发电量 ， 提高经 济效益 。 ３ 发 电企业 希 望 尽 可 能 延 长 电力 设 备 的使 用 ）
寿命 ， 以增加经 济效益 。因此 ， 对发 电机设 备进行状
任 务 获取 并 分 析 数据 处 理过 程 主要 技术
２ 数 据分 析及特征 提取 ；） 态评 估 或故 障诊 断 及 ） ３状 分类 。表 １ 出了状态监 测系统 的主要任 务及处 理 给
的汽 轮发 电机 ， 应对 以下方 面进行监 测 ：
３ １ 定子 绕组故 障 ．
生 。由于其组成部 件多 、 结构 复杂 ， 因此对 其施 实监
包括绝缘故障、 绕组导体故障和绕组端部故障。 大多数定 子绕组 故 障是 电气 绝缘 逐渐 老 化 的结 果 。
第 ２ 期 １
徐 晓龙 等 ： 型发 电机 状态监 测方 法 与故 障诊断 大
态监测的现状 ， 及监测 的主要对象和内容 。给出了电机故障诊断的基本方法 、 基于交流电机的特征量 以及 电机故 障 的现代分析方法 ， 最后指 出了状态监测 的发展趋 势。
关 键 词 ： 电机 ； 态 监 测 ； 障诊 断 ； 发 状 故 方法 研 究 ： 奁 检
中图 分 类号 ：Ｍ３ １ Ｔ １
大型发 电机 的状 态监测是 电工领 域 内一 个重 要
的研 究课 题 。国际大 电网会议 （ Ｇ Ｅ） ２ Ｃ Ｉ Ｒ 臼 ０世 纪
态监测 十分必 要 。
８ ０年代 以来 的历届年会 中 ， 将 发 电机 的状态 监测 也 和诊 断列为旋转 电机委员 会 的中心议题 之＿ 。 － 在 国内 ， 电机 的状态 监测受 到高度重 视 ， 发 主要 有 以下几方 面 的原 因 ： １ 我 国发 电设备 长期 以来 实施 “ ） 计划 检修 ” 缺 ，
乏针对性 ， 容易造成 设备 的 “ 度检修 ” 过 。状态 监测
】 状 态 监测 的概念
状 态监 测 可定义 如 下 ， 即利用 设 备在 需要 维 护
之前 存在 一个使用 寿命这 种特点 的预测方法 。充分
利用 整个 设 备 或 者设 备 的某 些 重要 部 件 的 寿命 特 征， 开发并 应用一些 具有 特殊用途 的设备 ， 过数据 通
（ 特变电工新疆 硅业有限公司 ， １ 新疆 乌鲁 木齐 ８０ １ ；． ３０ １２ 兰州城市学院 信息 网络中心 ， 甘肃 兰州 ７０ ７ ） ３０ ０ 摘 要： 大型发电机的状态监测是电工领域 内一个重要 的研究课题 ， 国内， 电机 的状 态监测受到高 度重 视。总 在 发
结 了大 型 汽轮 发 电机 状态 监测 的概 念 及 必 要 性 ， 绍 了状 态 监 测 的 主 要 任 务及 处 理 过 程 。分 析 了 国 内 外 发 电机 状 介
第２ ６卷
第 ２ 期 １
甘肃 科 技
Ｇａ ｓ ｃ ｅ ｃ ｎｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｃ ｎ ｌ￣
￡２６ Ｎｏ ２１ ． ． Ｎｏ ． ２ ０ ｖ ０１
２１ ０ ０年 １ 月 １
大 型 发 电机 状 态 监 测 方 法 与 故 障诊 断
徐 晓龙 杨 扬 ，
状 态 评 估 、 助 决 策 辅
３ 发 电机 的状 态 监测
发 电机是 交流 高速 旋转 的 机械 ， 其故 障往 往不 直接 表现为纯机 械 或纯 电气 故 障 ， 而是 多 因素 多类 型故 障的综合 ， 能存 在 故 障 的主从 联 系 和 同时发 可
机运 行多 发 性事 故 的特 点 ， 容 量 在 ３０ Ｗ 以 上 对 ０Ｍ
聚集 以及数 据分析来 预测设 备状态 发展 的趋 势 。
克服 了定期 检修带 来 的设 备 过修 或 失修 的弊端 有 效地提高 了设 备 的运 行可靠 性 。
２ 发 电企 业 希望 尽 量 延 长发 电设 备 的维 护 闻 ）
２ 状 态 监测 的主 要 任务 及处 理 过 程
状 态监测 可 分 为 三个 基 本 步 骤 ： ） 据 采 集 ； １数
法或特征提取）
神经 网络 、 信号处理等
预测
报警信号 、 压缩数据
给出缺 陷类型 ， 缺
陷位 置 指 明 故 障 后 果 及 对 策
模式识别 、 分类
数分 计 技等 ～自～ 他细断果 字 及算 术 析 机 …… 慧诊 动理 详 结 麒 处
测 也 比较 困难 。结 合我 国发 电机制 造水平 以及发 电
３ ５ ２ 基 于 交流 电机 的特征 量 ．．
随 着 大型 汽 轮发 电机 单机 容 量 的不 断增 长 ， 电 磁 负荷相 应提 高 。 由于 线 负 荷 的增 加 ， 子 漏 磁 密 定
通 过故 障机理 分析 可知 ， 交流 电机运 行过程 中，
其 故障 与否必 然表 现为 一些特 征参 量为该 设备在 线