摘要: 大型发电机是电站的主要设备之一，其系统运行的稳定性和安全性将直接影响电网的运行质量，而发电机绝缘故障在发电机故障中占有较高的比例，在大电机维护方式由定时离线检修向在线状态维修发展的过程中，采用在线监测和故障诊断技术实现大电机绕组的... 展开 大型发电机是电站的主要设备之一，其系统运行的稳定性和安全性将直接影响电网的运行质量，而发电机绝缘故障在发电机故障中占有较高的比例，在大电机维护方式由定时离线检修向在线状态维修发展的过程中，采用在线监测和故障诊断技术实现大电机绕组的绝缘性能检测具有十分重要的现实意义。发电机绕组在运行过程中受到电、热、机械、化学等多种因素的联合作用下，其绝缘性能会发生变化，在绝缘性能逐渐老化的同时，电气性能也会发生一系列相应的改变，最终导致发生绝缘事故。因此采用在线监测的方式实现对发电机绝缘状况的长期监测，分析发电机绕组的绝缘性能参数在运行过程中的变化情况，是评估发电机特别是大型发电机系统绝缘性能非常有效的检测方法。 在大型发电机绕组绝缘结构和绝缘老化机理的研究方面，分析了大型发电机绕组在运行过程的热老化、机械老化和电老化的发生过程;通过对大型发电机绕组绝缘材料性能数学模型的分析，讨论了单因子电老化、热老化、机械老化和多因子老化的特点;重点分析了老化参数对绝缘性能的影响。在此基础上又对绕组绝缘性能的测试方法进行了比较、分析和研究。在总结国内外大型发电机绝缘性能在线测试方法的基础上，探讨了测量线棒放电量(pC)来检测局部放电性能方法存在的不足和局限性，提出了通过测量中心点电流来检测大型发电机局部放电性能的方案，并讨论了使用不同检测方案的具体要求。 在大型发电机局部放电在线远程监测系统的研究方面，在分析原射频监测系统(RFM)的基础上，研究设计了基于智能信息处理的发电机绝缘在线监测与故障诊断系统。完成了系统方案设计、功能设置、性能指标确定、系统预报警和故障报警整定值设定，以及包括高频宽带电流传感器、小信号大动态高频宽带对数放大器和准峰值检波器等关键部件的研制。研制的远程在线监测系统具有大动态范围、高精度、远程通信与监控等功能，该系统经检测，其中放大器滤波矩形系数、系统抗干扰能力等部分性能指标处于先进水平。 在模糊故障诊断理论的应用方面，研究基于模糊信息处理的大型发电机绕组绝缘状态判决准则和故障树分析理论，在分析故障特征模糊性的基础上，讨论了故障特征与模糊状态的对应关系，设计了模糊推理机制、模糊知识库以及模糊推理表达式和发电机绕组绝缘故障树结构等，完成的基于模糊理论的绝缘状况专家诊断系统经检验，能有效判断绕组绝缘故障。 在神经网络故障诊断理论的应用方面，分析了采集发电机定子绕组中心点信号用于检测转子回路故障的原理。在讨论RBF神经网络故障诊断理论以及权值系数迭代关系的基础上，提出了基于RBF神经网络的发电机转子故障诊断技术和方案，并用实例证实了该方案的有效性。 在远程移动智能诊断技术研究方面，讨论了基于Mobile-Agent在发电机绝缘状态智能诊断专家系统方案的构建，在分析Mobile-Agent系统的安全性和稳定性的基础上，提出了MA系统保护方案和安全性措施的设计过程。论文讨论了基于Bayes网络的故障诊断理论用于发电机绝缘故障诊断的方案，在基于信息融合的故障诊断技术研究上做了有益的探索。 总结全文，主要的创新点如下: 1.研制的大型发电机绕组绝缘状况远程监测系统，具有大动态范围，高精度和远程通信和监控等功能;设计完成了系统关键部件:高频宽带电流传感器、小信号大动态高频宽带对数放大器和准峰值检波器等的研制，系统已经在大型发电机上得到应用。 2.提出了基于模糊诊断技术的大型发电机绕组绝缘状态判别方法与准则，结合自主研制的绝缘故障专家诊断系统，实现了对不同容量、不同结构和工况的大型发电机绕组绝缘状况的在线监测与故障诊断。 3.提出了基于RBF神经网络诊断技术的大型发电机绝缘监测和故障诊断方案，在分析了发电机定子绕组中心点信号用于检测转子回路故障的原理基础上，用实例证实了该方案的有效性。为基于状态分析的发电机系统剩余寿命预测智能专家系统提供了理论依据。 本论文对大型发电机绕组绝缘在线监测与诊断领域的发展，有较大的理论意义和工程应用价值，论文成果创造了较好的经济效益和社会效益。 收起