发电机电气故障智能诊断机理分析

林秋伯

摘要：电力资源是当前人们生活中不可取少的能源之一，是保证社会正常有序发展的关键。发电机作为电力系统的核心，受到人们的广泛重视。随着社会发展，各种发电机故障不断涌现，成为影响发电机正常工作的主要因素，电气故障作为最为常见的发电机故障，逐渐引起工作人员重视。本文笔者分析发电机电气故障智能诊断机理。

关键词：发电机；电气故障；智能诊断

引言

发电机作为电厂运行过程中的重要设备之一，对电厂的运行质量有很大影响，电厂在运行过程中，其发电机组在长时间的运行过程中出现一些故障，从而导致发电故障，对人们的生产生活产生影响，同时还会对企业的经济效益产生较大影响。对此，电厂运行过程中必须要积极加强对发电机故障智能诊断的检测和排除，针对不同的发电机故障，要采取不同的措施进行解决，以提高电厂的运行水平。当前电厂发电机故障诊断技术得到了快速发展，故障诊断水平也有了一定程度的提升，但是随着电厂的各种设备复杂程度越来越高，发电机故障诊断技术要求也越来越高，在电厂运行过程中要对发电机故障进行准确地诊断和分析，并且要加强自动诊断控制技术的应用，确保发电机出现故障的时候能够及时进行维修，确保电厂运行的稳定性。

1 发电机电气故障智能诊断的重要性

在多方面因素作用下，发电机电气故障频繁发生，电气故障智能诊断的重要性不言而喻。电气故障智能诊断利于机组处于稳定运行中，提高发电的安全性，利于在最短的时间内准确定位发电机故障发生的具体位置，便于维修人员根据发生的具体原因，准确把握电气故障范围、严重程度等，采用适宜的方法有效解决故障问题，有效缩短故障维修时间，确保故障发电机尽快恢复正常运行，能够正常发电，增加年发电量的基础上，促使电力企业获取更多的经济利润，实现最大化的经济效益。电气故障智能诊断利于维修人员即使发现发电机早期电气故障，准备好备用器件以及物资等，有效解决故障问题，利于电力企业全方位了解电气故障问题，科学调整发电机维护检修内容，优化维护检修方案，将维护检修工作落到实处，降低发电机电气故障发生率的基础上，提高发电机整体性能，充分发挥多样化作用，延长其使用寿命，降低发电机维修与运行成本，提高发电机日常运行中的经济效益。

2 智能故障诊断系统的功能及构成

2.1故障诊断系统的功能

（1）数据浏览电气设备的状态监测和故障诊断系统采用的是浏览器方式实现。使用者可以在任何一台联网机上查询有关设备的数据和工作状态，也可以要求主机对设备的数据进行计算、分析和判断，并将分析结论返回给使用者。诊断中用到的数据则是由数据库获取，而诊断结果存到数据库中。这样，使得本系统与数据库紧密结合在一起，可以实现资源共享，成为一个有机整体。

（2）故障和灾害的分析计算。当电气设备发生故障和灾害时，有助于分析发生的原因和对损失的计算等。

（3）智能诊断。将神经网络、专家系统、粗糙集理论这些人工智能理论使用到设备的运行状态和故障的判断，故障诊断和检修建議。具有快速、便捷、准确的优点，可以有效提高综合判断效率。

（4）智能预测和决策支持。根据历史数据和工作状况，可以预测设备未来运行状态。并通过此调整设备工作条件，以保证其正常运行。

（5）提供相关设备在线和非在线状态参数，其中包括互感器、变压器、绝缘子、断路器、隔离开关避雷器等设备状态信息。此系统具备功能：数据查询功能（批量查询、单位查询、当前数据查询、历史数据查询），数据录入功能（批量录入、单个录入），历史数据修改功能，数据信息显示功能及数据打印输出功能。

2.2 故障诊断系统构成

电力系统发电机的状态监测和故障诊断系统，离线和在线诊断结合的方法，在分析当前试验数据、历史数据及在线数据之后判断电力系统发电机设备运行状况，从而得出结论，为决策者提供必要依据。本系统包括以下几个方面。

（1）互感器和套管及电容器的在线检测。

（2）变压器状态监测和故障诊断系统。

（3）动态污秽分析系统。

3 发电机电气故障智能诊断系统的机理分析

3.1 模糊理论的建立。为了让智能诊断系统在发现发电机组发生故障，能够尽快的找到故障原因，并且对故障部位进行提示，提出有效的故障检修方法，要正确的处理故障部位与故障原因之间的关系。因为发电机的某一故障可能是由于多方面的因素导致，也就是说，会有多种原因造成这一故障，而且随着发电机组的规模越来越大，结构更加复杂，故障部位与故障原因之间的关系纵横交错，这是实现智能诊断系统正确诊断应该解决的难点之一。因此，要利用故障部位与故障原因之间的关系，结合故障诊断专家的专业技能，使用模糊理论的手段，实现智能诊断系统对故障原因的判断。模糊理论是用来表达发电机组内故障部位与故障原因之间相互交叉的关系，建立模糊关系方程式，就可以帮助诊断系统做出正确的诊断。

3.2 发电机组的温度测定。温度异常是表示发电机组可能出现故障的表现之一，对发电机组的温度进行测试，可以判断发电机的运行情况。这是利用设立在发电机相关部位的温度传感器，将测得的温度数据经处理后送入智能诊断系统进行判断分析，并且能够将温度的变化曲线通过显示器显示，以此来向技术人员传达发电机组的温度变化情况。还具有温度异常报警功能，一旦发现温度超出设定范围，会发出警报及时通知技术人员。

3.3 对发电机组内各项参数进行监控。智能诊断系统对发电机组内的定子电流、电压，转子电流、电压进行监控和测试，可以将相关参数送入计算机内，经过分析计算可以得出发电机组的有功功率、无功功率、功率参数等因素，有助于对发电机组的运行情况进行分析，帮助找出不必要的功率损耗，从而对发电机组进行改进，提高发电机组的工作效率。

4 智能故障诊断技术的发展趋势

4.1 向整体系统发展，集中控制，建立大型故障数据库，对发电机运行转台进行比对，及时发现故障、解决故障。整个系统向着可靠性、智能化、开放性及与设备融合为一体的方向发展。

4.2 采集器，作为对振动信号采集的关键部件向高精度、高速度、高集成以及多通道方向发展，精度从8位到12位甚至16位，采集速度从几赫到几万赫，采集方式从等时采样到等角度同步整周期采样方向发展。

4.3 数据传输，将传感器采集到的数据迅速传输回控制中心，由计算机的串行口和并行口通讯向着网络通讯的方向发展。

4.4 监测系统，界面更人性化、智能化、友好化，方便用户的观看和操作，融进多媒体技术，实现数据的动态显示。

4.5诊断系统，诊断更智能化，可以实现多个故障的诊断，实现在线采集振动数据，实时诊断振动状态的方向发展。

4.6 数据存储，存储容量更大，存储方式更便捷的方向发展，建立通用安全的、可靠的大型数据库。

5 结语

综上所述，电路系统安全、稳定运行和发电机运行状态紧密相连。在日常运营过程中，电厂企业必须全方位正确认识发电机电气故障，要将其智能诊断放在核心位置，全面、准确诊断发电机电气故障，明确故障发生的具体位置，在最短的时间内有效解决电气故障问题，降低发电机电气故障发生率与维护成本的基础上，实现最大化的经济效益。

参考文献：

[1]郭亚宁.电厂发电机常见故障原因分析及预防[J].城市建设理论研究，2014（09）

[2]李红颖，高俊燕.电厂发电机常见故障原因分析及预防分析[J].科技致富向导，2014（12）

[3]刘广宇.发电机常见故障分析及预防措施[J].工程技术：文摘版，2016（09）