[發(fā)明專利]一種汽輪發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710044606.5
• 申請(qǐng)日: 2007-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN101109780A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史進(jìn)淵;楊宇;鄧志成;吳茜;周昭偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R31/06;G01M15/00;G06Q10/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

1.一種汽輪發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，由絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)的計(jì)算/應(yīng)用服務(wù)器(1)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)、外部系統(tǒng)接口(3)、汽輪發(fā)電機(jī)定子電壓測(cè)量?jī)x表(4)、網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器(5)和用戶端瀏覽器(6)組成，網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器(5)分別與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)和每個(gè)用戶端瀏覽器(6)連接，計(jì)算/應(yīng)用服務(wù)器(1)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)通過(guò)外部系統(tǒng)接口(3)與每一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)定子電壓測(cè)量?jī)x表(4)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電老化壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，采用C語(yǔ)言編寫的汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)的計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行在計(jì)算/應(yīng)用服務(wù)器(1)上，應(yīng)用于汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電老化剩余壽命的預(yù)測(cè)，其方法為：

第一步：輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)內(nèi)輸入汽輪發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)投入使用運(yùn)行之前汽輪發(fā)電機(jī)的累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)SH_o，并從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)調(diào)用汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組在不同定子電壓段的統(tǒng)計(jì)頻數(shù)；

第二步：計(jì)算各定子電壓段的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)τ_i

分以下兩種情況計(jì)算汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組在不同定子電壓段的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)τ₁：

a.汽輪發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)與汽輪發(fā)電機(jī)同時(shí)投入商業(yè)運(yùn)行，已知記錄定子電壓的時(shí)間間隔Δτ分鐘和在各定子電壓段的統(tǒng)計(jì)頻數(shù)m_i，汽輪發(fā)電機(jī)在各定子電壓段的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)τ_i為：

${\mathrm{\τ}}_i=\frac{\mathrm{\Δ\τ}\×m_i}{60};$

b.對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)投入商業(yè)運(yùn)行若干年后再配置汽輪發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)的情況，已知記錄定子電壓的時(shí)間間隔Δτ分鐘和各定子電壓段的統(tǒng)計(jì)頻數(shù)m_i，計(jì)算得出發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)投入使用后汽輪發(fā)電機(jī)在各定子電壓段的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)τ_i1為：

${\mathrm{\τ}}_{i1}=\frac{\mathrm{\Δ\τ}\×m_i}{60};$

又知汽輪發(fā)電機(jī)絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)投入使用運(yùn)行之前汽輪發(fā)電機(jī)的累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)SH_o，計(jì)算得出定子繞組絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)投入商業(yè)運(yùn)行之前在各定子電壓段的汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)τ_i0為：

${\mathrm{\τ}}_{i0}={\mathrm{SH}}_0\×\frac{{\mathrm{\τ}}_{i1}}{\mathrm{\Σ}{\mathrm{\τ}}_{i1}};$

從汽輪發(fā)電機(jī)投入商業(yè)運(yùn)行算起，汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組在各定子電壓段的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)τ_i為：

τ_i＝τ_i0+τ_i1；

第三步：計(jì)算各定子電壓對(duì)應(yīng)的絕緣電老化壽命t_ei

對(duì)應(yīng)不同定子電壓U_i的大功率汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣的電老化壽命t_ei的計(jì)算公式表示為：

t_ei＝CU_i^-n；

式中，U_i為定子電壓，單位kV；C和n為常數(shù)，F(xiàn)級(jí)絕緣對(duì)應(yīng)的可靠度為95％的試驗(yàn)常數(shù)C和n的取值表示在表1；把各定子電壓U_i對(duì)應(yīng)的定子繞組絕緣電老化壽命t_ei作為數(shù)據(jù)文件編入汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電老化壽命預(yù)測(cè)的程序中；

[表1]

????系數(shù)????取值范圍????C????2.52869×10²²～3.52869×10²²????n????12.511369～13.311369

第四步：計(jì)算各定子電壓段的絕緣電老化壽命損耗E_ei

汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣在各定子電壓段的絕緣電老化壽命損耗E_ei的計(jì)算公式表示為：

$E_{\mathrm{ei}}=\frac{{\mathrm{\τ}}_i}{t_{\mathrm{ei}}};$

第五步：計(jì)算絕緣電老化累積壽命損耗E_e

汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電老化累積壽命損耗E_e的計(jì)算公式表示為：

$E_e=\mathrm{\Σ}{E}_{\mathrm{ei}}=\mathrm{\Σ}\frac{{\mathrm{\τ}}_1}{t_{\mathrm{ei}}};$

第六步：確定絕緣電老化累積壽命損耗的界限值D_ce

定義汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣的電老化累積壽命損耗的界限值D_ce為D_ce＝0.65；

第七步：計(jì)算絕緣電老化壽命損耗速率e_e

汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電老化壽命損耗速率e_e的計(jì)算公式表示為：

$e_e=\frac{E_e}{\mathrm{\Σ}{\mathrm{\τ}}_i};$

第八步：計(jì)算絕緣剩余電老化壽命H_rle

汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣的剩余電老化壽命H_rle的計(jì)算公式表示為：

$H_{\mathrm{rle}}=\frac{(D_{\mathrm{ce}}-E_e)}{e_e};$

第九步：推薦檢修處理措施

根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣剩余電老化壽命H_rle的預(yù)測(cè)結(jié)果，推薦計(jì)劃?rùn)z修中汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣的檢修處理措施為：

1.H_rle＜7000h，建議1年內(nèi)安排計(jì)劃大修，予以檢修或更換；

2.7000h≤H_rle＜28000h，建議1年后但4年內(nèi)安排計(jì)劃大修，予以檢修或更換；

3.28000h≤H_rle＜56000h，建議按照電廠《檢修規(guī)程》在下次計(jì)劃大修中，予以檢查并進(jìn)行定子繞組絕緣老化鑒定試驗(yàn)；

4.H_rle≥56000h，建議按照電廠《檢修規(guī)程》在計(jì)劃?rùn)z修中進(jìn)行電氣預(yù)防性試驗(yàn)，繼續(xù)觀察；

第十步：輸出并打印汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣剩余電老化壽命的預(yù)測(cè)結(jié)果和所推薦的檢修處理措施。