[发明专利]一种发电机定子局部放电评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种发电机定子局部放电评估方法及系统，系统采集日平均量、周平均量和月平均量三个评估参数作为局部放电严重程度的评估参数和放电强度次数进行局部放电趋势分析，本发明通过表征局部放电趋势的放电强度次数函数模型的建立和表征局部放电严重程度的模糊逻辑评估流程。请将两者结合起来，实现对发电机定子局部放电进行趋势分析和严重程度判断，从而对发电机局部放电水平进行更精确地综合评估。

技术领域

本发明涉及发电机定子技术领域，具体为一种发电机定子局部放电评估方法及系统。

背景技术

局部放电与绝缘的劣化和击穿有着非常密切的关系。发电机绝缘介质长期承受热、电、机械应力及环境的影响，导致绝缘发生劣化，使得发电机在运行时绝缘发生局部放电，可以说局部放电是绝缘劣化的征兆。同时，局部放电又能对发电机绝缘起到加速劣化的作用，若局部放电继续扩大与发展，最终将导致绝缘的破坏。因此，对于发电机定子局部放电的准确评估对发电机的整体绝缘状况评估和寿命预测具有十分重要的意义。

多年来的研究表明，局部放电信号的数量、幅度和极性可以直接反映电机绝缘系统的状况。利用局部放电现象评估电机的绝缘寿命仍是一门发展中的基础理论和应用技术紧密结合的前沿学科。目前，国内外对发电机定子局放的测试方法主要分为离线测试方法和在线监测方法，两者对发电机局部放电程度的评估标准也不同。

(1)离线检测方法：发电机定子绕组局放测试的离线检测属于发电机的特殊试验，一般作为发电机定子绕组绝缘老化鉴定试验的子部分开展。发电机定子绕组局放离线测试一般采取单根线棒测量或者整相测量的方法，其试验回路示意图如图1、图2所示，其中U为高压电源；CC为连接电缆；C_a为试品；CD为耦合装置；Z为滤波器；Z_m为测量系统输入阻抗；C_k为耦合电容器；M为测量仪器。其试验原理均为采用无局放高压电源将被试品加到目标电压，读取被试品在目标电压的局放量。

发电机定子局放的离线测试方法存在着下述缺点：(a)基于现有的电容耦合式局放测量装置，试验结果易受电磁干扰，对试验结果产生影响；(b)由于试验周期较长，一般只对运行年久或者运行及预防性试验中多次发生绝缘击穿的机组进行该项试验，对于正在运行的发电机局部放电的检测和趋势判断在时间上存在很大的滞后性，当在试验中发现数据超标时，往往发电机内部的局部放电已经发展到了比较严重的程度。

(2)在线监测方法：主要有以下几种：中性点耦合监测方法、便携式电容耦合监测法、定子槽耦合器监测法、射频监测法等。但目前现有的在线监测方法都存在下述缺点：(a)成本较高，需要装设专门的在线监测装置；(b)难以区分干扰信号和内部放电信号，灵敏度不够；(c)现有的在线监测装置获取的大都是对局部放电量瞬时值的采集，由于发电机绝缘的劣化是一个渐进的过程，即局放从正常到严重有一个缓慢发展的过程，因此，局放的瞬时值参考价值较小，且某一时刻的瞬时值有可能会因测量和传输过程中的干扰产生比较大的漂移，用瞬时值作为局部放电严重程度的评估手段存在缺陷。

综上所述，目前行业内现有的检测方法对局部放电趋势的评估均存在缺陷：离线方法检测周期较长，一般只对运行年久或者运行及预防性试验中多次发生绝缘击穿的机组进行该项试验，对于正在运行的发电机局部放电的检测和趋势判断在时间上存在很大的滞后性，当在试验中发现数据超标时，往往发电机内部的局部放电已经发展到了比较严重的程度；现有的在线监测装置获取的大都是对局部放电量瞬时值的采集，某一时刻的瞬时值有可能会因测量和传输过程中的干扰产生比较大的漂移，瞬时值不宜直接用于局部放电严重程度的评估。

公开号为CN105182201A的发明专利申请公开了一种基于低电压及多参数的发电机定子线棒绝缘状态测评方法；该申请通过设定最大充电电压和充放电时间，向发电机定子线棒施加适合其绝缘介质特点和绝缘结构的试验电压，对发电机定子线棒绝缘介质两端的电压进行测量。该测评方法只需对发电机定子线棒绝缘施加非破坏性的电压，即可测试得到发电机定子线棒绝缘的多个参数。但仍未解决上述问题。

发明内容