利用变压器绕组振动识别发电机定子绕组端部劣化的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103090962103090962B(45)授权公告日2014.10.29(21)申请号201310002546.6刘胜建.汽轮发电机定子绕组振动的监测和(22)申请日2013.01.06干预.《华电技术》.2012,第34卷(第8期),审查员杨建坤(73)专利权人北京信息科技大学地址100192北京市海淀区清河小营东路12号北京信息科技大学(72)发明人李娟(51)Int.Cl.G01H11/08(2006.01)(56)对比文件CN1442683A,2003.09.17,CN102150349A,2011.08.10,CN103148928A,2013.06.12,JPS6328245A,1988.02.05,KR101035497B1,2011.05.27,US2012075633A1,2012.03.29,权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称利用变压器绕组振动识别发电机定子绕组端部劣化的方法(57)摘要本发明涉及大型汽轮发电机组的发电机定子端部绕组在线安全监测，公开了一种利用相对振动特征的具有自适应、高可靠性的定子端部绕组劣化的检测方法。该方法利用大型汽轮发电机组的定子电流与升压变压器原边电流一致的特点，同步测量发电机定子三相绕组端部励磁侧、汽机侧振动与变压器三相绕组振动，关联分析定子绕组端部振动与变压器绕组振动。在稳态运行状态下，定时计算发电机定子绕组端部振动幅值相对变压器绕组振幅的标幺离散度，并形成历史记录，当监测点的振动特征值超过设定值且超过设定值的时间超过时间设定值时，认为发电机定子绕组端部劣化并告警。该方法能够自适应发电机定子稳态电流的变化，且易于整定。CN103090962BCN103962BCN103090962B权利要求书1/1页1.一种识别大型汽轮发电机定子绕组端部劣化的在线诊断方法，该方法关联分析发电机定子绕组端部振动与升压变压器绕组振动特征，利用稳态运行下的振动标幺离散度识别发电机定子端部绕组劣化，具体包括步骤：1)传感器配置：在发电机定子绕组的励磁侧和汽机侧的三相绕组端部分别装设6支振动传感器，其中a、b、c相绕组各2支；升压变压器的原边绕组共配置6支振动传感器，其中ab、bc、ca相绕组各2支，分别装设在其铁芯上端和下端的器壳支撑处；2)特征频率分量的振幅测量：发电机、变压器的振动测量单元分别对各自传感器输出信号做连续测量，各振动测量单元通过光缆汇聚信息，并实现各振动信号的同步采样；利用窄带带通数字滤波器提取其中的频率为发电机工频2倍的特征频率分量，对于50Hz电网为100Hz；定时20ms为一个计算周期，计算各振动测点的特征频率分量的振幅；3)特征信号的计算：按步骤2)所述的计算周期，定时计算变压器振动特征频率分量的振幅相对离散度DT(k)，并与相对离散度定值SETDT比较，以此判断变压器运行状态；当DT(k)<SETDT时，判定变压器处于稳态运行，此时计算发电机定子端部三相绕组的各个测点的振动特征频率分量的振幅相对于变压器绕组的特征频率分量振幅的绝对离散度ΔAN(k)和标幺离散度EN(k)，N=1，2，…，12；当DT(k)≥SETDT时，闭锁与变压器振动的关联分析和判别；其中所述的特征信号DT(k)、ΔAN(k)、EN(k)的计算公式如下：式中：为第k个计算周期内变压器所有6个测点的特征频率分量的振幅均值；ATi(k)为变压器绕组第i个测点在第k个计算周期的特征频率分量的振幅；AN(k)为发电机定子绕组端部第N个测点在第k个计算周期的特征频率分量的振幅；KT是变压器绕组振动折算到发电机定子绕组端部振动的比例系数；4)利用特征信号判别发电机定子端部绕组劣化：定时1秒比较发电机定子端部三相绕组各测点的标幺离散度EN(k)是否超过标幺离散度定值SETEA且超过定值的持续时间超过时间定值SETT，从而判定定子绕组端部振动是否劣化并告警。2CN103090962B说明书1/5页利用变压器绕组振动识别发电机定子绕组端部劣化的方法技术领域[0001]本发明涉及大型汽轮发电机组的发电机定子绕组端部振动在线监测，属于发电机组状态监测及故障诊断领域和发电厂主设备全寿命周期监控管理领域。本发明适用于火力发电厂、燃气发电厂及工厂自备电厂的发电机状态监测，可以实现对发电机定子端部绕组松动及绝缘损坏的预防性识别和安全预警，有助于实现发电机组运行维护和全寿命周期管理。背景技术[0002]大型发电机组的状态监测与运行安全对发电厂及电网的安全运行至关重要。发电机组状态监测和全寿命周期管理已成为智能电网的发电领域重要内容，这方面的技术是实现发电机组安全运行控制和预防性保护的关键。发电