一种汽轮发电机绝缘电老化寿命预测方法及系统技术方案

技术编号:2630710 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命的预测方法,其特征在于,采用C语言编写汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命预测程序,运行在计算/应用服务器上,其方法为:输入基础数据、计算各定子电压段的累计工作小时数τ↓[i]、计算各定子电压对应的绝缘电老化寿命t↓[ei]、计算各定子电压段的绝缘电老化寿命损耗E↓[ei]、确定绝缘电老化累积寿命损耗的界限值D↓[ce]、计算绝缘电老化寿命损耗速率e↓[e]、计算绝缘剩余电老化寿命H↓[rle]、推荐检修处理措施。本发明专利技术的优点是在汽轮发电机的使用阶段可以定量地预测汽轮发电机定子绕组绝缘的剩余电老化寿命,可以使汽轮发电机定子绕组绝缘的电老化寿命处于受控状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽轮发电机绝缘电老化寿命预测方法及系统,尤其涉及一种汽轮发电机的绝缘电老化累积寿命损耗和剩余电老化寿命的在线预测方法及系统,应用于汽轮发电机的寿命管理,属于汽轮发电机

技术介绍
绝缘电老化是汽轮发电机绕组损坏的原因之一,汽轮发电机定子绕组和转子绕组均有绝缘电老化问题,鉴于汽轮发电机绕组电老化与绕组电压有关,而定子绕组的工作电压比转子绕组高,定子绕组绝缘电老化寿命损耗比较大,汽轮发电机绝缘电老化的在线预测以汽轮发电机定子绕组为监测对象。目前在汽轮发电机封闭母线上安装并联的电压互感器,电压互感器的输出端接入电压表,用电压表来测量汽轮发电机的定子电压,在汽轮发电机的运行中,定子电压一般在额定电压的±5%范围内变化,由于发电机定子绕组绝缘电老化累积寿命损耗同定子电压和累计工作时间有关,在线预测发电机定子绕组绝缘的电老化剩余寿命,还没有合适的方法和系统可供使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在线计算和预测多台汽轮发电机定子绕组绝缘电老化剩余寿命的汽轮发电机绝缘电老化寿命预测方法及系统。 为实现以上目的,本专利技术的技术方案是提供一种汽轮发电机绝缘电老化寿命预测系统,其特征在于,由绝缘电老化寿命预测的计算/应用服务器、数据库服务器、外部系统接口、汽轮发电机定子电压测量仪表、网页服务器和用户端浏览器组成,网页服务器分别与数据库服务器和每个用户端浏览器连接,计算/应用服务器与数据库服务器连接,数据库服务器通过外部系统接口与每一台汽轮发电机定子电压测量仪表连接。 一种汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命的预测方法,其特征在于,采用C语言编写的汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命预测的计算机软件运行在计算/应用服务器上,应用于汽轮发电机定子绕组绝缘电老化剩余寿命的预测,其方法为 第一步输入基础数据 在数据库服务器内输入汽轮发电机绝缘电老化寿命预测系统投入使用运行之前汽轮发电机的累计运行小时数SHo,并从数据库服务器调用汽轮发电机定子绕组在不同定子电压段的统计频数; 第二步计算各定子电压段的累计工作小时数τi 分以下两种情况计算汽轮发电机定子绕组在不同定子电压段的累计工作小时数τi a.汽轮发电机绝缘电老化寿命预测系统与汽轮发电机同时投入商业运行,已知记录定子电压的时间间隔Δτ分钟和在各定子电压段的统计频数mi,汽轮发电机在各定子电压段的累计工作小时数τi为 b.对于汽轮发电机投入商业运行若干年后再配置汽轮发电机绝缘电老化寿命预测系统的情况,已知记录定子电压的时间间隔Δτ分钟和各定子电压段的统计频数mi,计算得出发电机绝缘电老化寿命预测系统投入使用后汽轮发电机在各定子电压段的累计工作小时数τi1为 又知汽轮发电机绝缘电老化寿命预测系统投入使用运行之前汽轮发电机的累计运行小时数SHo,计算得出定子绕组绝缘电老化寿命预测系统投入商业运行之前在各定子电压段的汽轮发电机定子绕组的累计工作小时数τi0为 从汽轮发电机投入商业运行算起,汽轮发电机定子绕组在各定子电压段的累计工作小时数τi为 τi=τi0+τi1 第三步计算各定子电压对应的绝缘电老化寿命tei 对应不同定子电压Ui的大功率汽轮发电机定子绕组绝缘的电老化寿命tei的计算公式表示为 tei=CUi-n 式中,Ui为定子电压,单位kV;C和n为常数,根据多年从事发电机定子绕组F级绝缘寿命预测技术研究积累的经验,采用可靠性分析、数理统计和非线性回归分析方法,得出F级绝缘对应的可靠度为95%的试验常数C和n的取值表示在表1;把各定子电压Ui对应的定子绕组绝缘电老化寿命tei作为数据文件编入汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命预测的程序中; 第四步计算各定子电压段的绝缘电老化寿命损耗Eei 汽轮发电机定子绕组绝缘在各定子电压段的绝缘电老化寿命损耗Eei的计算公式表示为 第五步计算绝缘电老化累积寿命损耗Ee 汽轮发电机定子绕组绝缘电老化累积寿命损耗Ee的计算公式表示为 第六步确定绝缘电老化累积寿命损耗的界限值Dce 对于汽轮发电机定子绕组,寿命管理主要考虑电老化寿命损耗与热老化寿命损耗,大量汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命和热老化寿命的计算结果表明,在汽轮发电机的服役期,对于定子绕组绝缘,电老化累积寿命损耗约占总寿命损耗的0.65,定义汽轮发电机定子绕组绝缘的电老化累积寿命损耗的界限值Dce为Dce=0.65; 第七步计算绝缘电老化寿命损耗速率ee 汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命损耗速率ee的计算公式表示为 第八步计算绝缘剩余电老化寿命Hrle 汽轮发电机定子绕组绝缘的剩余电老化寿命Hrle的计算公式表示为 第九步推荐检修处理措施 根据汽轮发电机定子绕组绝缘剩余电老化寿命Hrle的预测结果,推荐计划检修中汽轮发电机定子绕组绝缘的检修处理措施为 1.Hrle<7000h,建议1年内安排计划大修,予以检修或更换; 2.7000h≤Hrle<28000h,建议1年后但4年内安排计划大修,予以检修或更换; 3.28000h≤Hrle<56000h,建议按照电厂《检修规程》在下次计划大修中,予以检查并进行定子绕组绝缘老化鉴定试验; 4.Hrle≥56000h,建议按照电厂《检修规程》在计划检修中进行电气预防性试验,继续观察; 第十步输出并打印汽轮发电机定子绕组绝缘剩余电老化寿命的预测结果和所推荐的检修处理措施。 本专利技术具有以下特点 1.在绝缘电老化寿命预测的计算/应用服务器上安装采用C语言编写的汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命预测的计算机软件,根据软件设定的时间间隔,从数据库服务器中读取汽轮发电机定子绕组绝缘在不同定子电压段的统计频数,计算汽轮发电机定子绕组绝缘在不同定子电压段的累计工作时间,计算汽轮发电机定子绕组绝缘的电老化累积寿命损耗,计算汽轮发电机定子绕组绝缘的剩余电老化寿命,计算得出的绝缘电老化寿命的预测结果,再送到数据库服务器保存,供网页服务器调用; 2.数据库服务器存放两类数据 第一类数据为汽轮发电机定子电压的数据,汽轮发电机定子电压记录的时间区段从每次并网开始,到机组解列结束。汽轮发电机共保存若干个定子电压段数据,在汽轮发电机定子额定电压UN的±10%范围内,每隔0.1kV作为一个定子电压记录段。一台汽轮发电机分别按三相定子电压记录三组数据,n台发电机共记录3n组定子电压数据。每隔10分钟至60分钟保存一次定子电压的数据,建议每隔30分钟保存一次定子电压的数据,为绝缘电老化寿命在线预测提供基础数据 第二类数据为汽轮发电机定子绕组绝缘电老化寿命预测结果,包括发电机编号、定子电压相的编号(A相、B相和C相)、累计运行小时、绝缘电老化累积寿命损耗、绝缘电老化寿命损耗速率、绝缘剩余电老化寿命、推荐的检修处理措施,供网页服务器调用; 3.外部系统接口的功能是把多台汽轮发电机的三相定子电压按软件设定每隔10分钟至60分钟存入数据库服务器。 4.在汽轮发电机的封闭母线上安装(并联)电压互感器,电压互感器的输出端接入电压表,采用电压表测量汽轮发电机的三相定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮发电机绝缘电老化寿命预测系统,其特征在于,由绝缘电老化寿命预测的计算/应用服务器(1)、数据库服务器(2)、外部系统接口(3)、汽轮发电机定子电压测量仪表(4)、网页服务器(5)和用户端浏览器(6)组成,网页服务器(5)分别与数据库服务器(2)和每个用户端浏览器(6)连接,计算/应用服务器(1)与数据库服务器(2)连接,数据库服务器(2)通过外部系统接口(3)与每一台汽轮发电机定子电压测量仪表(4)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:史进渊杨宇邓志成吴茜周昭伟
申请(专利权)人:上海发电设备成套设计研究院
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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