[發明專利]一種水輪發電機定子繞組局部放電智能監測預警系統

在審

• 申請號: 201910721968.6
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN112349069A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 涂揚舉;周業榮;李林;楊忠偉;孟憲寬;鄧方雄;高偉;周洪宇;徐斌;段子新
• 申請（專利權）人: 四川預維佳科技有限公司
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G08B29/02;H04B3/54;H04L29/08;H04Q11/00;G01R31/12;G01R31/34
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 李敏

本發明提供一種水輪發電機定子繞組局部放電智能監測預警系統，涉及水輪發電機智能監測領域，所述系統包括多臺在線監測裝置、與多臺在線監測裝置通信連接的局部放電監測工作站，所述在線監測裝置包括依次連接的耦合器、終端接線箱以及局部放電監測儀，所述局部放電監測工作站包括依次連接的數據采集交換機、數據服務器以及WEB服務器。本發明解決了現有局部放電監測系統安全性低、壽命短；無法有效分離噪音，局部放電監測準確性低；無法自動判斷局部放電信息的問題。

技術領域

本發明涉及水輪發電機智能監測領域，尤其涉及一種水輪發電機定子繞組局部放電智能監測預警系統。

背景技術

水力發電廠的生產設備主要包括水輪發電機組、變壓器組等，水輪發電機組的狀態監測是非常重要的。根據國標GB/T28570-2012《水輪發電機組狀態在線監測技術導則》要求，水輪發電機組狀態監測參量包括：振動、擺度、軸向位移、壓力脈動、空氣間隙、磁通密度以及局部放電等。雖然水輪發電機技術發展迅速，但是水輪發電機組的意外事故依然頻繁，跟據電力行業協會統計，水輪發電機組故障有40％來自發電機結構中定子繞組的電氣絕緣故障(簡稱發電機局部放電)，水輪發電機局部放電監測是公認的技術難點，主要原因在于水輪發電機定子繞組絕緣故障產生機理的多樣化，因此水輪發電機局部放電監測已經成為一個不可逆的趨勢。

現有的水輪發電機絕緣監測技術主要為脈沖電流監測法(即為局部放電法)，基于脈沖電流監測的水輪發電機局部放電監系統存在以下不足：

1.選用非純云母材料的耦合器進行局部放電數據采集，該類耦合器采用陶瓷材料制成，電容值會隨著溫度的升高而增加，同時電容值的增加也較快了溫度升高，因此耦合器的壽命短，故障率高；現有的解決方法是將耦合器安裝于水輪發電機的中心點(此處溫度較低，但是局部放電發生率最低)，在遠離局部放電發生源的位置采集局部放電信息，將會導致監測結果不精確。

2.耦合器在進行局部放電信息采集時會監測到發電機組運行以外的高頻脈沖信息(即噪聲)，由于現有技術無法有效分離噪音，因此無法提高采集的檢局部放電信息的信噪比，局部放電信息質量不能得到優化。

3.局部放電檢測系統無法自動判讀局部放電信息，需要借助設備生產商或者經驗豐富的工程師人工判讀，在極大程度上滯后了局放監測系統對生產維護的即時指導意義。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種水輪發電機定子繞組局部放電智能監測預警系統，解決現有局部放電檢測系統安全性低、壽命短；無法有效分離噪音，局部放電檢測準確性低；無法自動判斷局部放電信息，嚴重滯后對生產維護的即時指導意義的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種水輪發電機定子繞組局部放電智能監測預警系統，所述系統包括多臺在線監測裝置、與多臺在線監測裝置通信連接的局部放電監測工作站，所述在線監測裝置包括依次連接的耦合器、終端接線箱以及局部放電監測儀，所述局部放電監測工作站包括依次連接的數據采集交換機、數據服務器以及WEB服務器。

本發明通過耦合器進行發電機組的局部放電信息采集，通過局部放電監測儀自動連續獲取局部放電信息，并將局部放電信息通過數據采集交換機傳輸到數據服務器進行數據分析，并通過正向隔離器傳輸給WEB服務器，WEB服務器根據數據分析監測到發電機的局部放電量和放電次數等，并提供趨勢分析圖，實現對發電機的直觀展示，便于運行維護人員對發電機組的絕緣狀況進行及時了解和掌握，同時，針對每臺發電機的絕緣狀況和運行工況設置報警值，有效實現發電機組絕緣隱患的早期預警提示。

進一步的，所述耦合器、終端接線箱、局部放電監測儀以及光纖轉換器通過同軸電纜依次連接。

進一步的，所述數據采集交換機、數據服務器以及WEB服務器通過同軸電纜依次連接。

進一步的，所述數據服務器上安裝有用于發電機局部放電信息采集的數據采集軟件和用于局部放電信息分析的數據分析軟件。