基于智能信息處理的發(fā)電機繞組絕緣故障在線監(jiān)測與診斷技術研究.pdf

1、大型發(fā)電機是電站的主要設備之一，其系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性將直接影響電網的運行質量，而發(fā)電機絕緣故障在發(fā)電機故障中占有較高的比例，在大電機維護方式由定時離線檢修向在線狀態(tài)維修發(fā)展的過程中，采用在線監(jiān)測和故障診斷技術實現大電機繞組的絕緣性能檢測具有十分重要的現實意義。發(fā)電機繞組在運行過程中受到電、熱、機械、化學等多種因素的聯合作用下，其絕緣性能會發(fā)生變化，在絕緣性能逐漸老化的同時，電氣性能也會發(fā)生一系列相應的改變，最終導致發(fā)生絕緣事故。因

2、此采用在線監(jiān)測的方式實現對發(fā)電機絕緣狀況的長期監(jiān)測，分析發(fā)電機繞組的絕緣性能參數在運行過程中的變化情況，是評估發(fā)電機特別是大型發(fā)電機系統(tǒng)絕緣性能非常有效的檢測方法。
　　 在大型發(fā)電機繞組絕緣結構和絕緣老化機理的研究方面，分析了大型發(fā)電機繞組在運行過程的熱老化、機械老化和電老化的發(fā)生過程;通過對大型發(fā)電機繞組絕緣材料性能數學模型的分析，討論了單因子電老化、熱老化、機械老化和多因子老化的特點;重點分析了老化參數對絕緣性能的影響。在

3、此基礎上又對繞組絕緣性能的測試方法進行了比較、分析和研究。在總結國內外大型發(fā)電機絕緣性能在線測試方法的基礎上，探討了測量線棒放電量(pC)來檢測局部放電性能方法存在的不足和局限性，提出了通過測量中心點電流來檢測大型發(fā)電機局部放電性能的方案，并討論了使用不同檢測方案的具體要求。
　　 在大型發(fā)電機局部放電在線遠程監(jiān)測系統(tǒng)的研究方面，在分析原射頻監(jiān)測系統(tǒng)(RFM)的基礎上，研究設計了基于智能信息處理的發(fā)電機絕緣在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)

4、。完成了系統(tǒng)方案設計、功能設置、性能指標確定、系統(tǒng)預報警和故障報警整定值設定，以及包括高頻寬帶電流傳感器、小信號大動態(tài)高頻寬帶對數放大器和準峰值檢波器等關鍵部件的研制。研制的遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)具有大動態(tài)范圍、高精度、遠程通信與監(jiān)控等功能，該系統(tǒng)經檢測，其中放大器濾波矩形系數、系統(tǒng)抗干擾能力等部分性能指標處于先進水平。
　　 在模糊故障診斷理論的應用方面，研究基于模糊信息處理的大型發(fā)電機繞組絕緣狀態(tài)判決準則和故障樹分析理論，在分析故

5、障特征模糊性的基礎上，討論了故障特征與模糊狀態(tài)的對應關系，設計了模糊推理機制、模糊知識庫以及模糊推理表達式和發(fā)電機繞組絕緣故障樹結構等，完成的基于模糊理論的絕緣狀況專家診斷系統(tǒng)經檢驗，能有效判斷繞組絕緣故障。
　　 在神經網絡故障診斷理論的應用方面，分析了采集發(fā)電機定子繞組中心點信號用于檢測轉子回路故障的原理。在討論RBF神經網絡故障診斷理論以及權值系數迭代關系的基礎上，提出了基于RBF神經網絡的發(fā)電機轉子故障診斷技術和方案，并

6、用實例證實了該方案的有效性。
　　 在遠程移動智能診斷技術研究方面，討論了基于Mobile-Agent在發(fā)電機絕緣狀態(tài)智能診斷專家系統(tǒng)方案的構建，在分析Mobile-Agent系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的基礎上，提出了MA系統(tǒng)保護方案和安全性措施的設計過程。論文討論了基于Bayes網絡的故障診斷理論用于發(fā)電機絕緣故障診斷的方案，在基于信息融合的故障診斷技術研究上做了有益的探索。
　　 總結全文，主要的創(chuàng)新點如下:
　　

7、 1.研制的大型發(fā)電機繞組絕緣狀況遠程監(jiān)測系統(tǒng)，具有大動態(tài)范圍，高精度和遠程通信和監(jiān)控等功能;設計完成了系統(tǒng)關鍵部件:高頻寬帶電流傳感器、小信號大動態(tài)高頻寬帶對數放大器和準峰值檢波器等的研制，系統(tǒng)已經在大型發(fā)電機上得到應用。
　　 2.提出了基于模糊診斷技術的大型發(fā)電機繞組絕緣狀態(tài)判別方法與準則，結合自主研制的絕緣故障專家診斷系統(tǒng)，實現了對不同容量、不同結構和工況的大型發(fā)電機繞組絕緣狀況的在線監(jiān)測與故障診斷。
　　 3.