[发明专利]一种水轮发电机定子铁芯叠片松动故障检测方法

说明书

本发明提供一种水轮发电机定子铁芯叠片松动故障检测方法，包括：设定发电机组定子铁芯正常温度值、最高温度报警值、定子铁芯正常垂直极频振动幅值、报警值；获取发电机组定子铁芯温度值、发电机有功功率、发电机励磁电流、定子铁芯垂直极频振动幅值；建立数学模型得最高温度值、垂直极频振动幅值的合成值及平均值；计算定子铁芯最高温度、垂直极频振动缓变量及一级、二级报警预测值，确定定子铁芯叠片松动方位，最终检测出定子铁芯叠片松动故障，制定检修、处理计划及措施，对发电机定子铁芯叠片进行处理。实现水轮发电机定子铁芯叠片松动故障准确检测。

技术领域

本发明涉及一种检测方法，尤其是一种对发电机定子铁芯叠片松动故障进行检测的方法，属于发电机故障检测技术领域。

背景技术

定子铁芯叠片松动是引起发电机故障的重要原因之一，引起发电机定子叠片松动的主要原因有：1)发电机结构设计、叠片材质及制造等存在的缺陷；2)定子铁芯叠片安装过程中拉紧力或压紧密度不够等不满足安装要求；3)因导轴承油盆漏油，而污染发电机定子铁芯叠片。当发电机定子铁芯叠片松动时，会引起定子铁芯磁滞损耗增大、局部温度升高和铁芯振动增大，发电机定子铁芯或线棒在长期高温高热和振动的环境下，将会加剧定子铁芯或线棒的绝缘损伤和铁芯形变，因此对发电机定子叠片松动情况进行实时检测，对确保发电机的安全稳定运行十分必要。

现有技术对发电机定子铁芯叠片松动故障的检测有：1)通过发电机定子铁芯拉紧螺杆松紧度，分析定子铁芯叠片松动，该工作需要机组检修或怀疑定子铁芯叠片松动时停机后开展，实时性不足；2)通过发电机运行状态下噪声检测分析定子铁芯叠片松动，易受发电机运行工况的影响和检测人员技术水平的制约；3)通过发电机定子铁芯温度检测分析定子铁芯叠片松动，因温度检测点较多，温度变化未必能及时发现，同时引起铁芯温度变化的因素较多，需要人工进行分析排除；4)通过发电机定子铁芯振动数据检测分析定子铁芯叠片松动，由于引起铁芯振动的影响因素较多，需要人工进行分析排除；5)检修时对定子铁芯进行铁损试验或磁化试验，分析定子铁芯叠片松动，工序复杂、投入人力多、需要时间长。因此，有必要对现有技术加以改进。

发明内容

根据定子叠片松动的原因，针对现有的发电机定子铁芯叠片松动检测分析方法存在的不足，为避免因发电机定子铁芯叠片松动未能及时发现，进而引起发电机定子绝缘损坏故障，降低发电机使用寿命等情况出现，本发明基于定子铁芯最高温度和定子铁芯垂直极频振动合成值变化机理，结合mallat小波算法及PCA数据主成分分析方法，提供一种水轮发电机定子铁芯叠片松动故障检测方法。

本发明通过下列技术方案实现：一种水轮发电机定子铁芯叠片松动故障检测方法，其特征在于包括下列步骤：

(15)设定水轮发电机组定子铁芯各部位的正常温度值T_z、定子铁芯最高温度报警值T_a、定子铁芯各部位的正常垂直极频振动幅值A_z、定子铁芯垂直极频振动报警值A_a；

(16)通过水轮发电机组现有的温度传感器、有功功率变送器、电流变送器和振动传感器及其相连的计算机和状态检测系统，获取发电机组定子各部位铁芯温度值T_i、发电机有功功率、发电机励磁电流、定子铁芯各部位垂直极频振动幅值；

(17)根据步骤(2)获取的定子铁芯各部位温度值T_i，找出定子铁芯的最高温度值T_max；

(18)根据步骤(2)获取的定子铁芯各部位垂直极频振动幅值A_i，按下式计算出定子铁芯垂直极频振动幅值的合成值A_t：

式中，A_t表示定子铁芯垂直极频振动幅值的合成值，A_i表示对应部位的定子铁芯垂直极频振动幅值；