發(fā)電機故障診斷分析范文

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【摘要】

本文介紹了發(fā)電機故障診斷的重要性和常用方法，以異步發(fā)電機的常見故障為例探討了發(fā)電機故障診斷的關(guān)鍵，分析了局限發(fā)電機故障診斷技術(shù)實際應(yīng)用的原因，最后提出了發(fā)電機故障診斷領(lǐng)域的發(fā)展方向和發(fā)展重點。

【關(guān)鍵詞】

發(fā)電機；故障診；實際應(yīng)用

1前言

多年的事故統(tǒng)計表明，許多發(fā)電機事故都與電機的設(shè)計及制造質(zhì)量有關(guān)。不斷改進與完善發(fā)電機的設(shè)計和制造質(zhì)量，改進發(fā)電機故障診斷技術(shù)，對保證電網(wǎng)穩(wěn)定及供電安全有著重大的意義。發(fā)電機組檢修的傳統(tǒng)方法是定期檢查和維修，雖能一定程度降低故障率，但因維修存在盲目性而造成很大的浪費。因此，國內(nèi)大部分電廠正由傳統(tǒng)的預(yù)防性維修逐步過渡到狀態(tài)性檢修。二十年以來，在發(fā)電機故障狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)方面不少國內(nèi)外學(xué)者都展開了研究，也在一定程度上取得了進展，各種診斷方法不斷地涌現(xiàn)。當(dāng)前，對于發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組及軸承等方面。本文簡單介紹了發(fā)電機故障診斷技術(shù)，以異步發(fā)電機的常見故障為例探討了發(fā)電機故障診斷的關(guān)鍵，總結(jié)了當(dāng)前的研究情況，最后提出發(fā)電機故障診斷技術(shù)未來的研究方向和發(fā)展重點。

2發(fā)電機故障診斷方法

2．1發(fā)電機故障診斷技術(shù)簡介由于發(fā)電機內(nèi)部有著電、磁、絕緣、機械等互聯(lián)系統(tǒng)的存在，其故障的原因、特征和類型也多種多樣:有線性系統(tǒng)故障也有非線性故障;既有電氣故障又有非電氣故障;從故障發(fā)展速度來分，還分為突變故障和緩變故障。這些錯綜復(fù)雜的關(guān)系，給有效、迅速地進行發(fā)電機故障診斷帶來了困難。因此，在診斷發(fā)電機故障時，一定要清楚地了解診斷對象，由于所有的故障都是根據(jù)一定的機理產(chǎn)生發(fā)展的，具有一定的規(guī)律，發(fā)電機故障診斷就是根據(jù)這些規(guī)律，采用豐富的操作經(jīng)驗、優(yōu)越的檢測手段、多年的設(shè)計和先進的理論研究來制作出有效的診斷軟件，確定故障原因，并制定出解除故障的方案，以實現(xiàn)發(fā)電機故障診斷。

2．2發(fā)電機故障診斷的常用技術(shù)分析發(fā)電機故障機理可知，當(dāng)發(fā)電機發(fā)生異常或故障時，其非電氣量和電氣量會發(fā)生相應(yīng)的變化，通常都根據(jù)這些物理量的變化來判斷發(fā)電機的故障類型、故障程度和故障原因。目前的發(fā)電機故障診斷技術(shù)，是對發(fā)電機故障前后的物理量的理解和總結(jié)，逐步發(fā)展起來的。當(dāng)前廣泛采用的故障診斷技術(shù)包括:機械診斷技術(shù)、電氣診斷技術(shù)和化學(xué)診斷技術(shù)等。通常，要得到準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，僅靠一種故障診斷技術(shù)是無法做到的，需將多種診斷技術(shù)結(jié)合在一起。

2．3異步發(fā)電機常見故障環(huán)境的變化、過重的負載、制造工藝上的缺陷和運行條件的變化等原因會導(dǎo)致異步發(fā)電機發(fā)生異常或故障，常見故障有定子故障、轉(zhuǎn)子故障和軸承故障。定子繞組故障是常見的定子部分故障，如相間短路、匝間短路、內(nèi)部放電等，主要是由絕緣破壞而導(dǎo)致的故障，其中最危險和最常見的故障就是相間短路和匝間短路。定子故障診斷的常見方法有:電流高次諧波、局部放電監(jiān)測、不平衡電流檢測、磁通檢測和定子電流負序分量檢測方法等。轉(zhuǎn)子故障產(chǎn)生的主要原因是發(fā)電機的起動次數(shù)頻繁和過負荷運行，給轉(zhuǎn)子部分造成了很大的壓力，而在長期這種壓力的影響下，轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條和其端環(huán)容易逐漸發(fā)生開焊或斷裂。若轉(zhuǎn)子部分發(fā)生故障，目前常用的診斷方法包括:定子繞組電流檢測法、轉(zhuǎn)速脈動檢測法、磁通檢測法、和溫升檢測法等，以定子電流檢測法應(yīng)用最為普遍。各種診斷方法所需的故障特征量通常淹沒在各種噪音中。為了提高檢測的精度，首先要對故障信號進行處理從而凸顯故障特征，一般采取的預(yù)處理方法有:自適應(yīng)濾波法、噪聲最優(yōu)抵消法、準(zhǔn)確濾波法和希爾伯特變換方法等。由于負載過重、異物進入和缺乏潤滑等原因?qū)е碌妮S承表面脫落、軸承損耗、破裂和腐蝕等故障稱為軸承故障。軸承部分發(fā)生故障會使發(fā)電機振動，通過分析總結(jié)軸承故障引起的振動與電流頻率的相互關(guān)系可以對軸承部分故障進行診斷。由上述發(fā)電機故障診斷方法可以看出，只有掌握有效的信號處理技術(shù)才能對發(fā)電機故障進行可靠地診斷。當(dāng)前故障診斷的關(guān)鍵在于如何基于現(xiàn)有故障信號測量技術(shù)和設(shè)備，有效地進行分析和處理信號，提取出可測可靠的故障特征量，從而建立對應(yīng)的故障特征信息。從一定程度上可以說，是信號處理技術(shù)的不足導(dǎo)致了發(fā)電機故障診斷技術(shù)發(fā)展受限。目前，在故障診斷領(lǐng)域中，信號處理技術(shù)及其應(yīng)用是一個亟待解決的問題。

3發(fā)電機故障診斷的發(fā)展方向和研究重點

發(fā)電機在電力系統(tǒng)中的重要性使發(fā)電機故障診斷的成為電力系統(tǒng)多年來的研究熱點。經(jīng)過多年的發(fā)展和累積，雖然對定子部分故障、轉(zhuǎn)子部分故障和軸系故障不斷提出了新的方法和技術(shù)，但對比電動機故障診斷和發(fā)電機故障保護領(lǐng)域的研究進展，發(fā)電機故障診斷距離進入到實際應(yīng)用還很遠。主要有三個原因?qū)е铝诉@樣的局面:(1)作為電力系統(tǒng)的供電電源，發(fā)電機的各種參數(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)和運行工況比電動機更復(fù)雜，因此需要進行更多地研究。(2)一些學(xué)者為了研究而研究，沒有對發(fā)電機現(xiàn)場運行情況進行更加細致地了解，沒有認清發(fā)電機故障診斷的本質(zhì)，造成實際應(yīng)用前景不明。(3)在發(fā)電機故障診斷領(lǐng)域缺乏嚴(yán)格的理論體系。發(fā)電機故障診斷的研究對象應(yīng)該側(cè)重于定子繞組單相接地和轉(zhuǎn)子繞組匝間短路等故障。分析故障和提取有效的故障特征是研究的側(cè)重點。根據(jù)研究方法，應(yīng)針對各種類型故障建立故障模型，進行仿真研究以及試驗驗證。因此，故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向在于有效地提取故障特征，并進行故障分析。

4結(jié)語

本文簡要介紹了發(fā)電機故障診斷技術(shù)，以異步發(fā)電機的常見故障為例介紹了目前常用的發(fā)電機故障診斷方法，并且探討了發(fā)電機故障診斷的發(fā)展方向和研究重點。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和應(yīng)用要求的不斷提高，從理論研究和對實際應(yīng)用的需求方面看，發(fā)電機故障診斷技術(shù)領(lǐng)域依然有很多問題值得我們進行深入研究。

參考文獻:

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［3］P．J．達夫勒，J．彭曼［英］著．姜建國，史家燕譯．電機的狀態(tài)監(jiān)測［M］．北京:水利電力出版社，1992.

作者：林欣妮 單位：廣東電網(wǎng)河源供電局