大型水轮发电机端部振动在线监测

杨 军，周 明，邹洪刚，唐李军

（1.国电大渡河大岗山水电开发有限公司，四川雅安 625000；2.成都英孚德科贸有限公司，四川成都 610000）

0 引言

发电机正常运行时，定子绕组端部不停运动，振源主要是双倍频交变电磁力。正常通过定子线圈和线棒的50 Hz 或60 Hz电流，会产生100 Hz 或120 Hz 的巨大电磁力。若绕组端部支撑固定不足，线圈会因振动使绝缘逐渐磨损。定子绕组端部振动是电机发生故障的一个重要原因，也是大型水轮发电机非常重要的故障机理。绝缘故障产生机理的多样化，受外界干扰造成绝缘监测数据的非准确性，绝缘数据判读的经验性，这些因素都严重制约发电机组绝缘监测技术的发展。

1 水轮发电机端部振动在线监测难点

水轮发电定子绕组并联支路较多，按照目前众多振动监测技术的惯例，仅安装个别监测传感器，是无法有效监测端部振动的，给计划检修带来诸多不确定因素。为使监测数据能够行之有效，需要一个大量、长期积累的、经过时间考验的数据库作为参考。同时还需要有人工智能的手段，通过与数据库中数据在幅值、相位、频率和特征参数的对比，达到自动判断的效果，在机组状态检修中发挥主动作用。

发电机内部电气环境非常恶劣，是一个高电压、强交变电磁场的特殊环境。在强电磁场的作用下，金属结构的普通传感器可能产生放电，引起磁场分布的变化，干扰自身工作。同时含铁磁性材料的传感器本身还存在剧烈的电磁振动和涡流发热，对线棒绝缘形成严重威胁，降低发电机安全运行可靠性，增加事故隐患。……