一种大型发电机寿命评估方法及系统与流程

1.本发明属于发电机寿命评估领域，涉及一种大型发电机寿命评估方法及系统。


背景技术：

2.未来，煤电将由电量型电源转向电力型电源。在此背景下，完全可以通过少新建、多延寿的方式，协助解决电力安全、系统灵活问题，避免加重投资负担。火力发电厂机组的设计寿命和经济寿命大约为30年,但全世界内有很多机组运行时间都已超过了其设计寿命极限,且运行仍然正常,说明机组的潜在寿命远大于其设计寿命。
3.发电机的定子绕组绝缘是发电机的重要组成部分，随着大电机装机容量的不断提高，环境应力对绝缘的影响也在增大。发电机的寿命主要取决于绝缘寿命，而绝缘会受到各种因素的影响导致失效。传统的定子线棒主绝缘寿命评估方法主要是通过试验建立介质损耗因数、局部放电量等多种电气参数与剩余寿命的关系，主要有局部放电参数预测法、d
‑
图象法和其他非电气参数寿命评估法。以上方法均能够对发电机主绝缘寿命进行一定的预测，但是缺乏在现场很难系统有效的应用，因此建立一套针对发电机寿命评估实用有效的系统和方法是十分有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种大型发电机寿命评估方法及系统，该方法及系统能够实现大型发电机的寿命评估。
5.为达到上述目的，本发明所述的大型发电机寿命评估方法包括：
6.采集发电机的历史运行数据；
7.采集发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据；
8.采集发电机的历史电气绝缘试验数据；
9.将发电机的历史运行数据、历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据以及发电机的历史电气绝缘试验数据进行数据分析；
10.根据数据分析的结果通过智能评估策略评估发电机的寿命。
11.所述发电机的历史运行数据包括发电机定子线圈上各测点在不同负荷下的温度、发电机定子在不同负荷下的电流、发电机转子在不同负荷下的励磁电流、水流量压力及流速、运行年限、发电机启停次数以及事故跳机后的故障录波数据。
12.发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据包括事故检修及定期检修的实体检查数据和发电机的检修试验数据，所述事故检修及定期检修的实体检查数据包括发电机检修中对定子部件及转子部件的检查数据，发电机检修试验数据包括定子及转子的预防性试验数据及诊断性试验数据。
13.发电机的历史电气绝缘试验数据包括发电机的绝缘电阻和吸收比测试数据、介质损耗和电容量测试数据、交流和直流泄漏电流测试数据、最大局放量测试数据以及电镜扫描和热重分析测试数据。
14.对发电机的历史运行数据以时间轴和负荷轴建立坐标进行比对变化趋势，并且依据dl/t 1164
‑
2012《汽轮发电机运行导则》进行综合评估。
15.对发电机检修数据的历史实体检查结果和发电机检修试验数据进行分析比对，对定子进行槽隙、端部松动、放电痕迹、铁芯、油迹渗漏、漏氢、冷却水管堵塞及渗漏、手包绝缘、支柱绝缘子及附着颗粒物进行检查，判断槽隙进行插刀试验检查时是否松动，端部进行端部动模及振动试验检查时是否存在频率共振的现象，铁芯进行铁芯损耗试验检查时是否有损伤的情况，冷却水管进行超声波定冷水流量测试检查时是否有堵塞的情况，放电痕迹和附着颗粒物进行电晕试验检查时是否有表面放电的情况；
16.对转子进行内窥镜、磁化及通风检查，通过rso、交流阻抗试验对转子是否存在匝间短路进行判断，通过转子通风试验对转子通风回路是否畅通进行检查。
17.对发电机的历史电气绝缘试验数据中绝缘电阻和吸收比测试、介质损耗和电容量测试、交流和直流泄漏电流测试、最大局放量测试、电镜扫描和热重分析测试的测试结果进行分析比对，并计算定子绕组的剩余击穿电压值。
18.根据式(1)计算定子绕组的剩余击穿电压值；
[0019][0020]
其中，u
bd
为剩余击穿电压值，u
n
为额定电压值，q
max
为最大局部放电量，tanδ0为2kv下的介质损耗角正切，r1为1min绝缘电阻值，c0为2kv下的电容。
[0021]
根据数据分析的结果通过智能评估策略评估发电机的寿命的具体操作过程为：根据数据分析的结果采用权重法评估发电机的寿命。
[0022]
一种大型发电机寿命评估系统包括：
[0023]
发电机运行数据单元，用于采集发电机的历史运行数据；
[0024]
发电机检修数据单元，用于采集发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据；
[0025]
发电机绝缘数据单元，用于采集发电机的历史电气绝缘试验数据；
[0026]
数据综合分析库单元，用于将发电机的历史运行数据、历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据以及发电机的历史电气绝缘试验数据进行数据分析；
[0027]
发电机寿命评估单元，用于根据数据分析的结果通过智能评估策略评估发电机的寿命。
[0028]
本发明具有以下有益效果：
[0029]
本发明所述的大型发电机寿命评估方法及系统在具体操作时，利用发电机的历史运行数据、发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据以及发电机的历史电气绝缘试验数据，采用智能评估策略评估大型发电机的寿命，以降低发电机延寿评估的成本，能够节省新建机组的投资，保证发电机长期安全稳定运行。
附图说明
[0030]
图1为本发明的结构示意图。
[0031]
其中，1为发电机运行数据单元、2为发电机检修数据单元、3为发电机绝缘数据单元、4为数据综合分析库单元、5为发电机寿命评估单元。
具体实施方式
[0032]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0033]
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0034]
实施例一
[0035]
本发明所述的大型发电机寿命评估方法包括：
[0036]
1)采集发电机的历史运行数据；
[0037]
所述发电机的历史运行数据包括发电机定子线圈上各测点在不同负荷下的温度、发电机定子在不同负荷下的电流、发电机转子在不同负荷下的励磁电流、水流量压力及流速、运行年限、发电机启停次数以及事故跳机后的故障录波数据。
[0038]
2)采集发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据；
[0039]
发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据包括事故检修及定期检修的实体检查数据和发电机的检修试验数据，所述事故检修及定期检修的实体检查数据包括发电机检修中对定子部件及转子部件的检查数据，发电机检修试验数据包括定子及转子的预防性试验数据及诊断性试验数据。
[0040]
3)采集发电机的历史电气绝缘试验数据；
[0041]
发电机的历史电气绝缘试验数据包括发电机的绝缘电阻和吸收比测试数据、介质损耗和电容量测试数据、交流和直流泄漏电流测试数据、最大局放量测试数据以及电镜扫描和热重分析测试数据。
[0042]
4)将发电机的历史运行数据、历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据以及发电机的历史电气绝缘试验数据进行数据分析；
[0043]
具体的，对发电机的历史运行数据以时间轴和负荷轴建立坐标进行比对变化趋势，并且依据dl/t 1164
‑
2012《汽轮发电机运行导则》进行综合评估，以“良好”、“要注意”、“不良”进行评级。
[0044]
对发电机检修数据的历史实体检查结果和发电机检修试验数据进行分析比对，对定子进行槽隙、端部松动、放电痕迹、铁芯、油迹渗漏、漏氢、冷却水管堵塞及渗漏、手包绝缘、支柱绝缘子及附着颗粒物进行检查，判断槽隙进行插刀试验检查时是否松动，端部进行端部动模及振动试验检查时是否存在频率共振的现象，铁芯进行铁芯损耗试验检查时是否有损伤的情况，冷却水管进行超声波定冷水流量测试检查时是否有堵塞的情况，放电痕迹和附着颗粒物进行电晕试验检查时是否有表面放电的情况；对转子进行内窥镜、磁化及通风检查，通过rso、交流阻抗试验对转子是否存在匝间短路进行判断，通过转子通风试验对
转子通风回路是否畅通进行检查，其中，各项诊断性试验结果均参照国家或行业最新试验导则进行判断比对，常规定子及转子的预防性试验的结果依据现行行业标准dl/t 596
‑
1996《电力设备预防性试验规程》进行判断比对，对实体检查和各项试验的结果分别以“良好”、“要注意”、“不良”进行评级。
[0045]
对发电机的历史电气绝缘试验数据中绝缘电阻和吸收比测试、介质损耗和电容量测试、交流和直流泄漏电流测试、最大局放量测试、电镜扫描和热重分析测试的测试结果进行分析比对，并计算定子绕组的剩余击穿电压值。
[0046]
其中，根据式(1)计算定子绕组的剩余击穿电压值；
[0047][0048]
其中，u
bd
为剩余击穿电压值，u
n
为额定电压值，q
max
为最大局部放电量，tanδ0为2kv下的介质损耗角正切，r1为1min绝缘电阻值，c0为2kv下的电容。
[0049]
介质损耗和电容量测试和最大局放量测试依据dl/t 492
‑
2009《发电机环氧云母定子绕组绝缘老化鉴定导则》进行测试，根据上述公式将测试结果分别代入，以计算定子绕组的剩余击穿电压值，根据iec的规定，当剩余电压值下降到初始击穿电压值的50％时，则认为发电机寿命达到终点。
[0050]
根据电镜扫描和热重分析测试的结果对绝缘指标分别以“良好”、“要注意”、“不良”进行评级。
[0051]
5)根据数据分析的结果通过智能评估策略评估发电机的寿命。
[0052]
具体的，根据数据分析的结果采用权重法评估发电机的寿命，即各数据进行权重系数的加权，在根据加权结果评估发电机的寿命。
[0053]
实施例二
[0054]
本发明所述的大型发电机寿命评估系统包括：
[0055]
发电机运行数据单元1，用于采集发电机的历史运行数据；
[0056]
发电机检修数据单元2，用于采集发电机的历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据；
[0057]
发电机绝缘数据单元3，用于采集发电机的历史电气绝缘试验数据；
[0058]
数据综合分析库单元4，用于将发电机的历史运行数据、历史检修试验及发电机定子、转子的历史实体检查数据以及发电机的历史电气绝缘试验数据进行数据分析；
[0059]
发电机寿命评估单元5，用于根据数据分析的结果通过智能评估策略评估发电机的寿命。
[0060]
实施例三
[0061]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述长距离高压海底电缆故障诊断方法的步骤，其中，所述存储器可能包含内存，例如高速随机存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如，至少一个磁盘存储器等；处理器、网络接口、存储器通过内部总线互相连接，该内部总线可以是工业标准体系结构总线、外设部件互连标准总线、扩展工业标准结构总线等，总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。存储器用于存放程序，具体地，程序可以包括程序代码、所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非
易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
[0062]
实施例四
[0063]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述长距离高压海底电缆故障诊断方法的步骤，具体地，所述计算机可读存储介质包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器可以包括随机存储存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存、光盘、磁盘等。
[0064]
综上所述，本发明能够有效对大型发电机进行寿命评估，能够避免新建机组投资，保证发电机长期安全可靠运行。
[0065]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0066]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0067]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0068]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0069]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。