大型柴油发电机组故障监测的重要性

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大型柴油发电机组故障监测的重要性

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电力设备绝缘在线监测技术的发展，是随着电力设备电压等级的提高，对绝缘结构及运行可靠性提出更高的要求而发展起来的。绝缘中的某些薄弱部位在强电场作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。这种情况对设备的安全运行构成威胁，甚至造成电力设备运行时出现故障以至停机，其直接和间接的经济损失有时会超过亿元。对绝缘故障放电的深人研究，并对不同的电力设备制定出有效的测试及判断准则，从而提出预防事故的措施，是电力设备制造及运行中的迫切需求。因此，电力设备绝缘在线监测及其诊断技术已成为一项重要的研究课题。

柴油发电机组是电力系统中的关键设备，近年来随着其额定电压和容量的不断提高，大型发电机在运行过程中受到更多的电、热、机械应力及环境因素的影响，这些因素就会直接或间接地使高压定子绝缘的一些薄弱环节产生局部放电、导致电机出现发电机故障电机中的局部放电主要有绕组绝缘内部放电、端部放电及槽放电3种；另外，电机中还有一种危害性放电，是由于定子线圈股线断裂引起的电弧放电，这种放电的机理与局部放电有所不同。在本文中，将电机中这4种典型的危害性放电统称为电机故障放电。

电机中的故障放电是促进绝缘的老化和导致电机发生事故的重要原因，对大型发电机故障放电的监测不但能够了解电机绝缘的状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及严重程度，从而有计划地制定维修计划，防患于未然。

对于大型发电机，其预防性试验方法分为离线检测与在线监测，比较二者，前者有3个明显的缺点：

①要求停机试验时间至少为一天，或在现在的停机时间上再延长一天，并且需要一个庞大的、无局部放电、容量至少为40kvA的高压电源；

②当发电机停止运行时，一些类型的放电可能不出现。由于电磁力的消失，松弛的槽楔和已损坏的弹性波纹板的振动引起的放电及槽部放电便不能可靠地测出；

③由于没有正常模拟的三相电压分布，绕组在离线检测时测不出正常运行时出现的端部放电。

事实上，对于定期大修和预防性实验的局限性早有认识l，在线监测除可减少停机损失，提高运行可靠性外，它不需要停机进行局部放电试验所用的昂贵的高压试验设备。避免不必要的停机试验也是重要的。因为过去的经验已经表明，停机期间或停机后的瞬间最容易产生突发事件，使发电机发生故障。在线监测的实施使得在事故的早期阶段就能发现并提前报警，有利于维修人员在合适的时候停机与检修设备，对价值昂贵的设备显得尤为重要。例如300MW的大型汽轮发电机，对其关键项目的连续监测可以获得重大的经济效益：其一是减少设备的损坏，降低更换设备所需要的费用；其二是由于预知维修状态，节省了停机时间，因此可以大大减少由此造成的电力损失。据国外文献报道，大型核电机组的日停机损失可超过25万美元，若事故大修期为80天，则不包括修理费用的停机损失至少为2000万美元。
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