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发电机在线监测与诊断系统需观测和采集发电机运行状态下许多电气的、机械的、物理的、化学的数据与特性，并建立正确的数据处理系统，最后给出说明发电机运行异常或存在某种缺陷的信息。目前，发电机在线监测和诊断系统研制和采用的内容比较广泛，包括定子绕组、铁芯、转子、氢油水系统及机组轴系各个方面。同时随着计算机硬件与软件技术水平的不断提高，它们与监测技术相结合，新的功能完善的综合在线监测系统也不断问世，在进行在线监测的同时，还具备了趋势分析，故障诊断功能，为实现预测维修提供了有效的技术手段，也显著地提高了发电机运行的安全性和经济性。 2 问题的提出 发电机转子通常有多个励磁线圈、线圈引线、阻尼绕组，这些部件在设备运行过程中承受较大的电流及离心力，在超过部件极限强度的情况下，将导致大的事故发生。例如某水电站一台75MW 的水轮发电机因转子引线在运行中断裂，引起发电机失磁，进而导致失步，引起阻尼条过热，开焊断裂的阻尼条敲击定子端部，使定子发生相间短路，进而造成三相短路，使发电机组连同变压器侧绕组烧毁、损失惨重。无独有偶，另外某厂一台机组因转子两点间隙接地，产生过压击穿隔离变，引发一系列的严重后果，最后导致转子报废，这些事故都是触目惊心的。 现在，转子绕组的断线一般都是在停机状态下测出的，测量转子的匝间短路都是在发电机空载及三相稳定短路状态下进行的，这些情况表明很有必要对转子绕组进行在线监测，其目的在于在故障或缺陷的初始阶段，提出预警，最终避免事故的发生。 3 故障分析 发电机的转子作为发电机组的重要组成部分之一，也是较易出现故障的部位。转子一般由磁极，励磁绕组，转子磁扼和阻尼绕组及转轴和转子风扇等其它辅件构成。励磁绕组大多数采用扁铜线绕制成同心式线圈套在磁极的极身上。线圈的匝与匝之间由绝缘材料进行绝缘隔离。 我们通过对转子的结构分析，可以确定转子的故障表现形式，它分为三个方面:一方面是转子支承轴承故障。另一方面表现为转子本体故障，再一方面是转子绕组的故障。 转子支承轴系故障主要是转子轴承和电机轴瓦的故障，故障的诊断主要依据振动特性分析，理论上比较成熟。 转子本体故障一方面表现为纯粹的机械故障，另一方面电源中的负序电压引起的转子涡流损耗会导致过热引起的疲劳裂纹。 转子绕组的故障可分为断线、接地故障、匝间短路，下面主要对其故障机理作一番分析和说明。 转子引线的断裂是一个渐变过程。在机组大小修时处于静态常温下，通过对转子绕组直流电阻的测量，稍有裂纹，从直流电阻上很难反映出来，只有在运行当中，绕组处于高速离心力和高温环境下，才能反映出来。当出现裂痕时，使其通流密度增大，局部温度升高，引起导体局部膨胀变形，机械强度低，加之高速向外的离心力，使其断裂在欲断不断之时，伴有电弧使之烧毁，由此推断，有裂纹到断裂是随时间发展的，再则通流面积减小，局部温度升高，在此过程中，都表现为回路电阻增大。 (责任编辑：admin) |