[发明专利]一种水轮发电机定子绕组局部放电智能监测预警系统

说明书

本发明提供一种水轮发电机定子绕组局部放电智能监测预警系统，涉及水轮发电机智能监测领域，所述系统包括多台在线监测装置、与多台在线监测装置通信连接的局部放电监测工作站，所述在线监测装置包括依次连接的耦合器、终端接线箱以及局部放电监测仪，所述局部放电监测工作站包括依次连接的数据采集交换机、数据服务器以及WEB服务器。本发明解决了现有局部放电监测系统安全性低、寿命短；无法有效分离噪音，局部放电监测准确性低；无法自动判断局部放电信息的问题。

技术领域

本发明涉及水轮发电机智能监测领域，尤其涉及一种水轮发电机定子绕组局部放电智能监测预警系统。

背景技术

水力发电厂的生产设备主要包括水轮发电机组、变压器组等，水轮发电机组的状态监测是非常重要的。根据国标GB/T28570-2012《水轮发电机组状态在线监测技术导则》要求，水轮发电机组状态监测参量包括：振动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度以及局部放电等。虽然水轮发电机技术发展迅速，但是水轮发电机组的意外事故依然频繁，跟据电力行业协会统计，水轮发电机组故障有40％来自发电机结构中定子绕组的电气绝缘故障(简称发电机局部放电)，水轮发电机局部放电监测是公认的技术难点，主要原因在于水轮发电机定子绕组绝缘故障产生机理的多样化，因此水轮发电机局部放电监测已经成为一个不可逆的趋势。

现有的水轮发电机绝缘监测技术主要为脉冲电流监测法(即为局部放电法)，基于脉冲电流监测的水轮发电机局部放电监系统存在以下不足：

1.选用非纯云母材料的耦合器进行局部放电数据采集，该类耦合器采用陶瓷材料制成，电容值会随着温度的升高而增加，同时电容值的增加也较快了温度升高，因此耦合器的寿命短，故障率高；现有的解决方法是将耦合器安装于水轮发电机的中心点(此处温度较低，但是局部放电发生率最低)，在远离局部放电发生源的位置采集局部放电信息，将会导致监测结果不精确。

2.耦合器在进行局部放电信息采集时会监测到发电机组运行以外的高频脉冲信息(即噪声)，由于现有技术无法有效分离噪音，因此无法提高采集的检局部放电信息的信噪比，局部放电信息质量不能得到优化。

3.局部放电检测系统无法自动判读局部放电信息，需要借助设备生产商或者经验丰富的工程师人工判读，在极大程度上滞后了局放监测系统对生产维护的即时指导意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水轮发电机定子绕组局部放电智能监测预警系统，解决现有局部放电检测系统安全性低、寿命短；无法有效分离噪音，局部放电检测准确性低；无法自动判断局部放电信息，严重滞后对生产维护的即时指导意义的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种水轮发电机定子绕组局部放电智能监测预警系统，所述系统包括多台在线监测装置、与多台在线监测装置通信连接的局部放电监测工作站，所述在线监测装置包括依次连接的耦合器、终端接线箱以及局部放电监测仪，所述局部放电监测工作站包括依次连接的数据采集交换机、数据服务器以及WEB服务器。

本发明通过耦合器进行发电机组的局部放电信息采集，通过局部放电监测仪自动连续获取局部放电信息，并将局部放电信息通过数据采集交换机传输到数据服务器进行数据分析，并通过正向隔离器传输给WEB服务器，WEB服务器根据数据分析监测到发电机的局部放电量和放电次数等，并提供趋势分析图，实现对发电机的直观展示，便于运行维护人员对发电机组的绝缘状况进行及时了解和掌握，同时，针对每台发电机的绝缘状况和运行工况设置报警值，有效实现发电机组绝缘隐患的早期预警提示。

进一步的，所述耦合器、终端接线箱、局部放电监测仪以及光纤转换器通过同轴电缆依次连接。

进一步的，所述数据采集交换机、数据服务器以及WEB服务器通过同轴电缆依次连接。

进一步的，所述数据服务器上安装有用于发电机局部放电信息采集的数据采集软件和用于局部放电信息分析的数据分析软件。