基于随机森林的发电机定子线棒局部放电图谱特征识别方法

发电机定子线棒局部放电的在线监测和故障诊断对于电机故障预警、故障定位和指导机组检修有重要意义。目前存在部分不同类型局部放电相似度高,模式识别方法计算时间过长的问题,需要高精度和高效的识别方法,为此提出一种基于随机森林的定子线棒局部放电识别方法。制备了6种类型定子线棒,用特高频天线检测局部放电信号,基于相位分布局部放电(PRPD)图谱比对,提出参数幅值不对称度。基于随机森林方法识别缺陷类型,计算特征重要性,选择有效特征。最后,可视化特征相似度,与传统反向传播(BP)神经网络方法对比,验证有效性。结果表明:随机森林算法可以有效识别人工缺陷定子线棒局部放电,总体识别正确率达到93.33%。筛选半数特征后,随机森林比BP神经网络的准确率提高了10.83%,特征选择对随机森林的准确率影响很小,但识别效率大幅提高。随机森林在少量特征时识别准确率、计算时间都明显优于神经网络。幅值不对称度参数的重要性排在全部特征前1/3,具有推广价值。

高海拔大型水轮发电机定子线棒及绕组防晕性能研究

通过建立仿真模型,对某高海拔地区发电机定子线棒及绕组进行仿真计算,探究了定子线棒及绕组防晕设计的合理性。根据设计制造了定子线棒及绕组,并通过试验验证了防晕结构的可靠性。仿真计算结果表明:在海拔高度为3000 m时,定子线棒在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的过程中最大场强分别为0.32、0.44、0.53kV/mm,最大损耗分别为2.19×10^(5)、1.46×10^(6)、6.34×10^(6) W/m^(3),发电机绕组层间最大电子密度为1.32×10^(17) m^(-3)。对定子绕组斜边间隙进行修正设计后,定子绕组在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的最大场强分别为0.78、1.50、2.14 kV/mm,最大损耗分别为3.01×10^(5)、6.8×10^(5)、3.23×10^(6) W/m^(3)。试验结果表明:定子线棒能通过40.7 kV电晕试验及73.5 kV耐压1 min试验;定子绕组能通过30 kV电晕试验及52.4 kV耐压1 min试验。随着海拔高度的提升,定子绕组在1.1Un下的紫外光子数逐渐增大,当海拔高度低于3500 m时,紫外光子数均小于1000,表明所设计的绕组防晕性能满足机组设计及运行需求。

660 MW水内冷发电机定子线棒堵塞的化学清洗

文章以某电厂660 MW水内冷发电机定子线棒化学清洗为例,采用NLF-010固体无机酸加缓蚀剂为清洗介质、氢氧化钠活化和MBT预膜工艺。采用此清洗工艺对发电机内冷水系统进行化学清洗后,定子线棒铜导线内壁沉积物和腐蚀产物去除明显,提高了定子线棒换热效率,降低了定子线棒温度,有利于发电机的安全稳定运行。

百万千瓦级汽轮发电机定子线棒新型交叉换位方法研究

针对百万千瓦级汽轮发电机定子线棒的传统双罗贝尔换位方法环流附加损耗较大的实际问题,提出了一种新型交叉换位方法。以一台1 055 MW汽轮发电机为例,研究新型交叉换位方法的降损原理以及换位结构,建立了定子三维全域场路耦合有限元模型,真实模拟了定子线棒换位方法以及端部渐开线结构,得到采用新型交叉换位方法时定子线棒的股线电流分布以及环流附加损耗并与传统双罗贝尔换位方法进行了比较。研究表明,提出的新型交叉换位方法可以有效平衡定子线棒股线间的环流、抑制环流附加损耗,对于1 055 MW汽轮发电机,与传统双罗贝尔换位方法相比,采用新型交叉换位方法可以使得定子线棒环流附加损耗减小31.5%。

定子线棒主绝缘介电常数计算原理和试验方法

定子线棒主绝缘在运行中承受多重应力联合作用,其介电性能对保证发电机安全运行具有重要影响。根据复合材料介电常数计算理论,建立了发电机定子线棒主绝缘的简化模型,给出了主绝缘介电常数的计算方法,结合各种材料的参数和含量得到了主绝缘介电常数的理论分析值。通过分析得到了适用于圆角电极结构的发电机定子线棒主绝缘介电常数试验计算方法,根据定子线棒尺寸参数和试验得到的电容量,可推算主绝缘的实际介电常数。在此基础上,通过模拟线棒介电常数试验和理论分析结果对比,验证了所提方法的准确性。

水轮发电机定子线棒故障产气规律研究

研究水轮发电机定子线棒在高温和局部放电作用下的产气规律,可以为基于分解气体法的水轮发电机绝缘老化状态监测提供依据。针对水电站实际使用的定子线棒,搭建了高温热解实验平台,对100、120、150、250℃下的定子线棒热解气体进行了研究;搭建了定子线棒局部放电实验平台,对定子线棒局部放电下的臭氧生成规律进行了研究。结果表明:CO和CO_(2)适合作为定子线棒高温故障的早期特征气体;当定子线棒表面发生局部放电时,臭氧浓度与放电电压和放电时间有相关性;在同样放电条件下,半导电硅胶产生的臭氧浓度生成速率更大,具有更强的抗电晕性能,在定子槽中填充半导电硅胶有利于定子线棒的安全运行和在线监测。

大型水轮发电机组定子线棒热应力分布测试研究

大型水轮发电机组运行时定子线棒存在损耗发热,由于构成定子线棒的导线和防晕材料与主绝缘材料在热力学性能上存在差异,导致两者间的粘接面存在热应力,长期的热应力疲劳会导致粘接面发空分层进而发生局部放电,影响机组可靠运行。本文采用全场应变测量分析法、盲孔法和纳米压痕应变法对定子线棒热应力分布进行测量分析,为大型发电机组定子线棒绝缘结构优化设计提供依据。

大型水泵电机定子线棒电晕现象的分析与处理

大型水泵电机和大型水轮发电机的定子线棒因制造工艺、大修维保和运行环境等原因,极易造成电机定子线棒电晕放电,导致其绝缘性能降低、老化、击穿,进而引发相间短路、电机烧毁等机毁人亡的严重事故。本文针对我司泵站机组年度大修发现多台水泵电机的定子线棒出现电晕腐蚀现象,通过原因分析、故障处理和试验论证,为同行业的大型水泵电机和水轮发电机组出现的此类故障提供借鉴经验。

基于LSTM-ARIMA算法的发电机定子线棒出水温差预测

对定子线棒出水温度的最大温差进行预测,对于保障汽轮发电机的安全运行具有重要意义。但由于发电机运行过程中工况多变,温差时间序列变化模式复杂,因此趋势预测相对困难。本文使用长短时记忆(LSTM)神经网络对复杂的变化模式进行学习,并进一步融合了差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型,用以弥补工况多变导致的训练不足的问题,从而对LSTM神经网络的预测结果进行修正。然后,在型号为QFSN-660-2-22的汽轮发电机运行数据上开展了实验,结果表明该方法预测效果优于单独的LSTM神经网络和ARIMA模型算法,并且可用于短期预警,准确率高于95%。

水轮发电机定子线棒表面局部放电分解气体产生规律研究

为使用气体检测法对水轮发电机进行状态监测,针对水轮发电机实际使用的定子线棒,搭建了定子线棒表面局部放电实验平台,研究了水轮发电机定子线棒表面局部放电下气体的产生规律。研究结果表明,O3适合作为定子线棒表面局部放电的特征气体。在同样放电条件下,半导电硅胶产生的臭氧浓度更大,具有更强的抗电晕性能,在定子槽中填充半导电硅胶有利于定子线棒的安全运行,并有利于使用气体监测法对水轮发电机进行在线监测。

汽轮发电机条式定子线棒返修技术探索与实践

围绕汽轮发电机定子线棒端部的特殊形状,探索出在缺少定子线棒端部渐开线技术参数的条件下,利用原有导线进行生产的汽轮发电机定子线棒返修技术,以及解决定子线棒返修过程中的其他技术问题。通过该方法返修的定子线棒各项性能满足标准和使用要求,并且大大降低了返修成本和返修周期。

水轮发电机定子线棒端部电晕原因分析及处理

本某水电站1号发电机组2008年开始运行,于2023年开展发电机定子绕组修前电气预防性试验,发现A相泄漏电流值是B、C相泄漏电流值的4.3倍。检修人员现场对定子绕组上下端部外观全面检查,发现绕组上端部第31槽下层线棒和第129槽下层线棒外层表面有分散灰白色粉末现象。后经发电机设备制造厂家现场对定子绕组情况全面检查,最终确认线棒外层表面白斑为电晕痕迹。本文就如何发现定子线棒端部电晕现象、分析原因、提出处理方法并组织进行处理,为水电站解决同类型定子线棒电晕处理提供了借鉴和思路。

大型水轮发电机定子线棒端部电晕分析及处理

随着水轮发电机组的容量越来越大,定子绕组端部电晕现象越来越普遍。发电机定子线棒出现电晕现象严重威胁发电机组的的安全可靠运行。从电晕的概念、电晕分类、防晕工艺等多个方面并介绍某大型水轮发电机组端部电晕处理工艺。

发电机定子线棒温度异常与处理方法分析

分析发电机定子线棒温度异常的现象,阐述判断温度异常的方法,分析这种现象的原因,探讨电机定子线棒温度异常的检测方法,提出保障定子线棒温度正常的控制措施。

水轮发电机定子线棒主绝缘厚度减薄研究

介绍了以工作场强3.0 kV/mm级为设计目标,通过增大线棒角部曲率半径,设计制作内均压结构和应用新型的云母带作为主绝缘材料制作定子线棒,实施定子线棒主绝缘厚度的减薄,对减薄主绝缘厚度的定子线棒瞬时击穿电压和电老化寿命等进行考核验证,确认了定子线棒绝缘的可靠性。减薄后的定子线棒绝缘的工作场强可达到国内外先进水平。

某电厂发电机定子线棒漏水原因分析

某电厂发电机为QFSN300-2-20型三相交流发电机,在开展B级检修期间发现定子绕组#16、#18、#21、#22、#25槽线棒出现漏水现象,对事件经过、产生原因及处理过程进行了分析。

托口水电厂2号发电机定子线棒损伤原因分析及处理

定子线棒是高压电机电、热、机械和环境等多重应力集中核心部件之一。据统计,绝缘故障占水轮发电机故障的56%,而定子绝缘故障占绝缘故障的2/3,定子线棒性能对发电机的稳定运行有很大的影响。定子线棒一旦发生问题,会导致发电机停机,甚至引起定子绕组损毁事故,造成重大的经济损失。为了确保发电机定子线棒始终处于良好的工作状态,进而为发电机的正常运行提供可靠保障,需要对定子线棒的损伤情况进行系统地分析,并结合其运行情况采取有针对性的改善措施。在此分享托口电厂电子线棒故障更换的过程及经验。

抽水蓄能发电机定子线棒端部电磁屏蔽研究

针对发电机定子线棒电磁屏蔽问题的瞬态电磁场分析,从理论上选择能够同时兼顾计算速度和计算精度的模型边界,分别建立同槽两根线棒、不同槽多根线棒计算模型,计算相邻线棒对电场分布的影响。同时建立单根线棒三维计算模型,计算分析线棒在轴向和法向上的场强分布特性。研究表明线棒在离开槽口后端部表面电位接近相电位,最大场强出现在高低阻带的搭接处。为改善场强和电位分布,提出改进表面场强分布的措施,在原高低阻搭接层增加敷设高阻材料和原设计方案保持一致,而原线棒高阻层涂敷低阻材料,可以大大抑制线棒端部的场强和电位。

汽轮发电机定子线棒磨损原因分析及处理方案

大型汽轮发电机定子端部振动导致的定子线棒磨损现象,严重影响发电机的安全稳定运行。结合某1 000 MW水氢冷汽轮发电机定子线棒磨损实例,基于定子绕组结构进行原因分析,提出有针对性、合理的处理方法及措施,并在实际运行中得到验证。

大电机定子线棒绝缘状态诊断的研究进展

对国内外典型诊断方法进行了分类和评述 ,提出了新的绝缘诊断方法—超声波技术 。