[发明专利]基于统计检验的发电机定子线棒绝缘热老化寿命评估方法

说明书

本发明公开了基于统计检验的发电机定子线棒绝缘热老化寿命评估方法，本发明在传统的热老化寿命评估方法的基础上，使用分布检验、回归分析与假设检验、方差分析等概率论与数理统计的方法，对热老化数据的分布特性、回归方程的显著性、相关系数以及热老化寿命模型的适用性进行验证，进而使绝缘线棒热老化评估的方法更加有效。

技术领域

本发明涉及一种基于统计检验的热老化寿命评估，特别涉及基于统计检验的发电机定子线棒绝缘热老化寿命评估方法。

背景技术

发电机在运行过程中长期遭受热、电、机械等应力的影响而发生老化，降低其运行可靠性以及使用寿命。国内外电厂用户要求汽轮发电机的使用寿命接近或达到40年，相对其他部件而言，线棒绝缘作为发电机的重要组成部分，其寿命较短且易受老化影响，是汽轮发电机寿命的短板。统计表明，在发电机故障中，绝缘导致所占比例超过30％。可见，线棒绝缘的状态是决定发电机可靠运行或使用寿命的关键因素之一。因此，掌握发电机线棒绝缘的老化规律，正确有效地评估其使用寿命，是保证发电机安全、可靠、经济运行的重要手段。

国内外在发电机线棒的状态监检测、加速老化试验以及老化参量甄选等领域已有大量的研究成果，但在线棒的寿命评估领域的成果相对较少。史进渊基于寿命损耗累积理论，分别通过热、电加速老化评估线棒绝缘，再进行代数叠加计算综合寿命，但是通过代数叠加评估多因子共同作用下的寿命，其有效性还有待验证。G.C.Montanari提出了热老化模型，并基于该模型进行了寿命评估，同时对电气绝缘常见的多因子寿命评估模型进行性总结；L.Simoni提出了电-热双因子寿命评估模型；张晓虹着重介绍了机械应力对线棒绝缘的影响，并建立了多因子老化模型及分析方法；为了提高发电机主绝缘寿命评估的准确性，Masatake Kawada研究了表征线棒绝缘老化状态的新特征参量和理论模型。

上述研究成果多是基于设计的加速老化试验、应用回归分析并选取相应的模型进行评估，但对寿命评估方法的适用性以及结果的有效性的验证关注较少，例如对于热老化寿命评估，其试验时间对数是否存在正态性，试验时间对数与开尔文温度倒数之间是否满足存在线性关系，试验温度选择是否引入不同老化机理等问题都未见专门的研究成果。因此，虽然现有研究成果颇具理论与应用价值，但其有效性在一定程度上遭受质疑。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种使绝缘线棒热老化评估的方法更加有效的基于统计检验的发电机定子线棒绝缘热老化寿命评估方法。

发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于统计检验的发电机定子线棒绝缘热老化寿命评估方法，

本方法以Arrhenius方程对加速老化试验数据进行分析与处理，当以Arrhenius方程对加速老化试验数据进行分析与处理时，认为存在下述基本假设：1)认为相同温度下的老化失效时间服从对数正态分布；2)老化失效时间对数正态分布的数学期望与试验温度存在线性相关性；3)不同温度下的老化失效时间的对数正态分布的方差应具备较为显著的方差齐性，以下为具体步骤：

A、加速老化试验数据采集：选择多个实验温度，每个实验温度下选择多个实验平行样进行热老化试验，定期取样，冷却至室温并进行击穿电压试验，当剩余击穿电压下降至初始值的50％时达到寿命终点，线棒退出试验，否则进入下一个试验周期，直至所有样品全部退出，此时可得到每个温度每个样品的退出时间t；

B、正态性检验：对步骤A中所得到的试验时间t进行分布检验，看其是否满足对数正态分布。使用W统计量对时间对数lgt进行显著性计算，当计算得到的显著性水平小于给定的显著性水平时，所述给定的显著性水平为0.05，则认为数据不是来自正态分布，反之则认为数据来自正态分布；