1、ICS 29.160.40 K 52 道昌中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 29626-2013 汽轮发电机状态在线监测系统应用导则Guide of on-Iine monitoring system for turbine-generators 2013-07-19发布2013-12-02实施a沪回疆叫马b响.、马入电佩!力/川二、47飞/:. w.ts I!.回町.刮雄居董.伪/中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局申#中国国家标准化管理委员会&叩GB/Z 29626-2013 目次前言.m 引言.N l 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义.2 4 在线监测通用要求.3
2、5 汽轮发电机在线监测项目.4 6 在线监测系统的检验、验收和校验.6 7 标志、包装、运输和贮存.78 供应的成套性.8 附录A(资料性附录)发电机故障部位及特征附录B(资料性附录)汽轮发电机定子绕组端部振动监测系统.10 附录c(资料性附录局部放电在线监测.附录D(资料性附录)汽轮发电机转子在线短路监测.18 附录E(资料性附录绝缘超温报警.22 附录F(资料性附录)汽轮发电机组轴系扭振在线监测系统.25 I 前言本指导性技术文件按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本指导性技术文件由中国电器工业协会提出。本指导性技术文件由全国大型发电机标准化技术委员会(SAC/TC511)归口。
3、GB/Z 29626-2013 本指导性技术文件主要起草单位z山东电力研究院、华北电力科学研究院有限责任公司、华东电力试验研究院有限公司、哈尔滨大电机研究所、辽宁省电力有限公司电力科学研究院、安徽省电力科学研究院、广东省粤电集团有限公司。本指导性技术文件参加起草单位z北京北重汽轮电机有限责任公司、山东齐鲁电机制造有限公司、东方电机有限公司、上海电气电站设备有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、上海交通大学、北京华科同安监控技术有限公司、广州吴致电气自动化有限公司、上海居能科技有限公司、德中(山东)电力技术有限司。本指导性技术文件主要起草人z孙树敏、白亚民、白皑、李福兴、孙玉田、王健军、盛明
4、庸、叶国华、王安东、曹志伟、程艳。本指导性技术文件参加起草人z诸葛文兵、张忠海、王勇、刘明行、田菁、江秀臣、朱玉良、何文伟、郭维芹、白雪岩、周高杭。皿GB/Z 29626-2013 51 吉同随着发电机单机容量的增加，大型发电机故障对发电企业和电网造成的影响越来越大。为了在运行中监视发电机的状态，预测发电机可能产生的故障并监测其发展过程，各类在线监测装置在汽轮发电机上得到了推广和应用。目前，大多数发电机在线监测设备除厂家标准外没有统一标准可依据。用户、设计部门、制造部门对发电机监测系统的应用可能存在不同的理解和误区，发电机在线监测设备的性能参数、测量方法不规范统一，监测设备的可靠性、监测灵敏度
5、差别较大，不利于形成统一的判据，难以可靠地指导发电机的运行及检修，致使许多本可以提前发现和避免的设备故障扩大为事故甚至重复发生。本指导性技术文件制定的目的是用于指导发电机监测设备的选型、设计、安装和运行。N 1 范圄汽轮发电机状态在线监测系统应用导则GB/Z 29626-2013 本指导性技术文件规定了汽轮发电机状态在线监测系统各种装置的基本技术条件、通用要求、可靠性要求、验收技术条件、设计选型原则、通信规约及与电厂分散控制系统DCS(Distrihuted Control Sys tem)连接要求。本指导性技术文件适用于汽轮发电机状态在线监测系统(以下简称监测系统。2 规范性引用文件下列文件
6、对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志(GB/T191-2008,ISO 780:1997 , MOD) GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分2试验方法试验A:低温(GB/T2423. 1-2008 , IEC 60068-2-1 : 2007 , IDT) GB/ T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验B.高温(GB/T2423.2 -2008 ,IEC 60068-2-2: 2007 , IDT) GB/T 2
7、423.4 电工电子产品环境试验第4部分z试验方法试验Dh:交变湿热(12h+12 h循环)(GB/T 2423. 4-2008, IEC 60068-2-30: 2005 , IDT) GB/ T 2423. 10 电工电子产品环境试验第10部分z试验Fc:振动(正弦)(GB/T 2423. 10-2008 , IEC 60068-2-6: 1995 , IDT) GB 3836. 1爆炸性环境第1部分z设备通用要求(GB3836. 1-2010, IEC 60079-0: 2007 , MOD) GB/T 4798.1 电工电子产品应用环境条件第1部分z贮存(GB/T4798.1-2005
8、 ,IEC 60721-3-1: 1997 ,MOD) GB/T 4798.2 电工电子产品应用环境条件第2部分z运输(GB/T4798. 2-2008, IEC 60721-3-2:1997 ,MOD) GB/T 17626. 2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(GB/T17626. 2一2006，IEC 61000-4-2: 2001 , IDT) GB/T 17626. 3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(GB/T17626.3-2006 ,IEC 61000-4-3 :2002 ,IDT) GB/T 17626.4 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度
9、试验(GB/T17626.4-2008 ,IEC 61000-4-4: 2004 , IDT) GB/T 17626. 5 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(GB/T17626.5-2008, IEC 61000-4-5: 2005 , IDT) GB/T 17626. 8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(GB/T17626. 8-2006, IEC 61000-4-8: 2001 ,IDT) GB/T 17799. 2 电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验(GB/T17799.2-2003, GB/Z 29626-2013 IEC 61000-6-2: 1999 ,I
10、DT) GB 17799.4 电磁兼容通用标准工业环境中的发射标准(GB17799. 4-2012 ,IEC 61000-6-4: 2011 ,IDT) 3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 下列术语和定义适用于本文件。汽轮发电机运行状态在钱监测系统on-line monitoring system for turbine generator 在线监测汽轮发电机各部位运行状态的测量系统。键相信号key phase 汽轮发电机组状态在线监测系统在主轴上的基准方位信号。预曹alert 当遇到选定的参数或其逻辑组合异常，用于通知相关人员加强监视而设计的运行信号或警告信息。报
11、警alarm 当遇到选定的参数或其逻辑组合异常，用于通知相关人员采取纠正措施而设计的运行信号信息。状态监测参量condition monitoring parameters 本标准中所指的汽轮发电机所监测、控制的参量。注g本标准中所指的状态监测参量主要为常规电气量、振动、漏水、漏氢以及局部放电等q工况参数operating p町ameters表征汽轮发电机各种运行工况特征的、与运行状态直接相关的参数，主要指机组转速或频率、有功功率、无功功率、功率因数、定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流等。3. 7 次同步谐振subsyn咄ronousresonance; SSR 采用串联电容补偿的交流输电
12、系统出现扰动时，由于电气系统的固有频率可能与汽轮发电机轴系的自然扭振频率形成谐振，汽轮发电杭轴系产生的次同步频率功率交换，造成汽轮发电机组轴系扭振。3.8 次同步振荡subsynchronous倒ciIlation;SSO 汽轮发电机轴系与电力系统功率控制设备(例如高压直流输电系统、静止元功补偿系统等)发生相互作用，在汽轮发电机组轴系产生的低于同步频率的扭转振荡。3.9 汽轮发电机扭振监副torsional stress measure 对汽轮发电机的扭振现象进行连续监测，分析机组的扭振模态频率、扭振模态阻尼，实时计算机组危险截面处的扭转功率、扭应力及扭振造成轴系的疲劳程度，同时根据需要发出扭
13、振告警信号。3. 10 直读型在结监测装置dir配treading type on-Iine monitoring device 装置获得的数据或趋势曲线可以直接读到，元需专家解读，即可以从数值得知某参数的状况，并判断是否正常。GB/Z 29626-2013 3. 11 解读型在结监测装置analysis type device on-line monitori吨device装置获得的数据或趋势曲线必须由专家解读，并需结合其他在线监测数据、发电机历史运行数据、离线试验数据等综合判断，才能给出发电机运行状态是否正常、缺陷或故障的程度、是否需要减负荷或停机等判断。4 在续监测通用要求4. 1 测量
14、的位置及安装要求测量位置应选择在可能监测出故障的地方，并应考虑以下因素za) 安全性zb) 状态参量变化的高灵敏性zc) 外部干扰zd) 测量的可重复性ze) 信号的衰减或损失;f) 可维护性zg) 环境影响(温度、湿度、油污、精尘等。4.2 监测参数的准确度要求用于发电机在线状态监测的性能参数所要求的准确度，应能准确反应故障特征并具有重复性。当采用数值的趋势分析来诊断发电机的状态时，测量值的重复性更重要。4.3 预警和报曹准则报警的依据可以是单值的或多参量的，为了尽早地指示故障的发生，应设立初始的预警和报警准则。状态监测量的变化率、累计量是故障的重要信息，检测设备应具备监视测量值变化率以及累
15、计值的能力，某些故障特征值可能没有超过报警绝对值，但当其变化率超过一定值时，应发出警示信息。4.4 监测参数的基准值变化发电机大修后或运行方式的改变，导致某些参量的测量值和基准值可能会发生变化，运行时测量数值的变化并不一定代表出现了故障，需要根据这些变化修改预警值。发电机在不同的运行工况(如起停机、空载等)，测量数据的变化趋势对于揭示故障的发展变化是有益的，应在不同的工况下建立测量数据的基准值，后续的测量值与基准值比较，监视发生的变化。4.5 在结监测测量的果样频率要求根据要监测的故障类型及其产生、发展的速率如相关参数的变化率)，数据采样频率应满足故障信号的特征值提取和数据分析准确性的要求。4
16、.6 监副参数及相关信息记录记录至少包括如下相关信息za) 测量值、单位zb) 日期和时间信息50 测量位置Fd) 仪器及传感器类型;3 GB/Z 29626-2013 e) 测量的准确度要求Ef) 测量装置的参数设定信息;g) 趋势图和变化曲线、历史数据、记录长度。4. 7 监测数据的分析处理解读型在线监测设备应具有基本的故障分析功能，利用经验和运行结果，或通过统计分析、测量值与所要求的最大或最小值比较、趋势分析等方法进行故障参数的识别。状态监测过程可以指示现在和将来故障的预期进展，将测量结果与过去的历程趋势相比较，测量结果异常时，应考虑在同一位置和或)其他位置追加测量来确认结论或预报的可信
17、度，并开始进入维修或采取预防措施(参见附录A)。4.8 通信接口汽轮发电机状态在线监测系统宜具备与电站DCS、电厂厂级监控信息系统SISCSupervisory Infor mation System)、电厂厂用电监控系统ECSCElectric Control System)等系统的通信接口。4.9 功能扩展和升级汽轮发电机状态在线监测系统应具有良好的扩展功能和系统升级功能。4.10 系统型式试瞌监测系统应通过型式试验，试验项目包括但不限于表1所列内容。表1型式试验项目序号试验项目名称目的标准依据1 准确度试验测量准确性2 低温GB/T 2423.1 3 高温GB/T 2423.2 环境适应
18、能力4 交变湿热试验GB/T 2423.4 5 振动GB/T 2423. 10 6 静电放电抗扰度试验GB/ T 17626.2 7 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/ T 17626. 3 8 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/ T 17626.4 电磁兼容性能9 浪涌(冲击)抗扰度试验GB/ T 17626. 5 10 工频磁场抗扰度试验GB/ T 17626. 8 11 电磁发射限值GB 17799.4 5 汽轮发电机在结监测项目5. 1 发电机定子发电机定子监翻项目如下za) 端部的磁屏蔽、铜屏蔽温度F4 b) 铁心温度zc) 绕组端部振动监测(参见附录B)(可选项); d) 局部放电监测(
19、参见附录C)(可选项); e) 定子绕组温度监测。5.2 发电机转子发电机转子监测项目如下za) 阻间短路监测(参见附录0)(可选项); b) 接地监测(含励磁机); c) 绕组温度(可选); d) 轴电流、轴电压可选项)I e) 集电环温度监测(可选项)。5.3 密封及润滑油系统密封及润滑油系统监测项目如下zd 压力:b) 流量(可选项); c) 温度。5.4 氢气冷却系统氢气冷却系统监测项目如下za) 露点zb) 纯度zc) 泄漏封母、出线盒、油系统(端盖)J(可选项); d) 温度ze) 压力。5.5 内冷水系统内冷水系统监测项目如下zd 温度zb) 流量sc) 压力zd) 电导率Fe)
20、 pH值(酸碱度)(可选项); f) 泄漏(漏氢、漏水。5.6 附属系统附属系统监测项目包括za) 轴承z振动、温度、励端绝缘(可选项); b) 氢气冷却器z压力、温度、漏水(液位报警hc) 空气冷却器z压力、温度、漏水。5. 7 励磁机、永磁机励磁机和永磁机需要监测如下几项zGB/Z 29626-2013 5 GB/Z 29626-2013 a) 线圈温度(旋转电枢除外)(可选项); b) 进水温度和出水温度;c) 进风温度和出风温度，5.8 励磁变压器励磁变压器可进行温度监测。5.9 发电机运行参数监测发电机运行参数监测项目如下za) 负序电流zb) 功角(可选项); c) 常规电气参数。
21、5. 10 其他汽轮发电机在线监测项目还包括za) 绝缘过热监测(参见附录E)(可选项); b) 机组扭振参见附录的zc) 振动监测可选项。6 在钱监测系统的检验、验收和校验6. 1 栓验规则6. 1. 1 检验分类监测系统的检验分出厂检验、型式试验和交接试验。6. 1. 2 出f检验每台装置在出厂前应经制造商的质量检验部门进行出厂检验，确认合格后方能出厂。检验合格出厂的产品应具有证明装置合格的产品合格证书。6. 1. 3 型式试验在下列情况之一时，应进行型式试验za) 新产品设计定型时zb) 已定型的产品当设计、结构、关键材料、工艺有较大改变，有可能影响产品性能时Fc) 批量生产的产品每隔五
22、年进行一次抽试Ed) 停产5年后恢复生产时ze) 出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时EO 国家技术监督机构提出要求时Fg) 用户认为有必要进行时。6. 1.4 交接试验产品的交接试验应按相关标准和技术协议由用户和制造厂共同确立试验内容。6 6.2 技术特性及参数试验基本特性试验包括=a) 定值Fb) 动作特性zc) 测量准确度;d) 各种监测功能的验证。6.3 温度试验GB/Z 29626-2013 产品的温度试验包括高温试验、低温试验和交变湿热试验。高温和低温试验分别进行。试验方法分别按GB/T2423.1、GB/T2423.2、GB/T2423.4进行。6.4 绝缘试验绝缘试验包括冲击
23、电压试验、介质强度试验和绝缘电阻测量。试验方法及合格判据按相关标准执行。6.5 电磁兼容性能试验6.5. 1 电磁发射电磁发射限制应满足GB17799.4要求。6.5.2 抗扰度试验抗扰度试验应满足GB/T17799. 2的要求。试验方法及严酷等级按GB/T17626系列电磁兼容标准要求进行。6.6 机械性能试验按GB/T2423. 10的规定和方法，对装置进行振动试验、冲击试验和碰撞试验。6. 7 特殊试验按GB3836.1规定的方法，对与氢气直接接触的装置进行防爆试验。6.8 校验发电机状态在线监测设备制造商在产品说明书中应指明设备校验方法及要求。监测设备及传感器应定期校验，校验周期有明确
24、规定的(如压力、流量、温度等传感器或变送器)按规定日期执行，无明确要求的按发电机1个大修周期执行。7 标志、包装、运输和贮存7. 1 铭牌标志产品铭牌内容应包括za) 制造厂名zb) 产品型号、编号、名称zc) 生产日期z7 GB/Z 29626-2013 d) 产品主要参数。7.2 包装标志包装箱外部应注明下列标志za) 产品名称、厂名、厂址;b) 产品型号及出厂序号sc) 产品净重及包装箱的毛重zd) 收货单位的名称及地址ze) 位置标志牛和写在箭头上部的向上字样，应符合GB/T191的规定FO 包装箱外形尺寸zg) 包装日期。7.3 包装产品包装应符合有关包装运输规范要求，保证产品在运输
25、存放过程中不受机械损伤，并有防雨防尘能力。7.4 运输产品应在GB/T4798. 2规定的环境条件下运输。产品采用船运或汽车运输，应有防雨防潮措施F产品(元冷却破)在运输过程中不应有剧烈振动、撞击和倒置，同时产品不应与易燃易爆、腐蚀性、潮湿的物体混合运输。7.5 贮存产品应能够存放在GB/T4798.1中所规定的环境条件下贮存，其中包括:a) 环境温度等级1K4:一15.C十55.C; b) 相对温度等级1K3:5%95%; c) 产品不得暴晒及淋雨，应存放在通风、干燥、元灰尘的库房里zd) 应当防止产品受到盐雾、危险性气体、腐蚀性液体等的侵蚀。8 供应的成套性8 随同装置一起供应的应有za)
26、 装箱清单Fb) 装箱文件、资料清单及文件资料Ec) 装置的电气原理图或接线图zd) 产品出厂合格证书ze) 按备品清单或合同规定提供的备品、备件如元器件、易损件、测试插件、接线座、预制导线等)、安装附件、专用工具等。GB/Z 29626-2013 附录A(资料性附录发电机故障部位及特征发电机故障部位及特征见表A.l.囊A.1发电机故障部位及特征征兆或参数变化故障部位局部电导泄漏磨损电压电流温度功率放电扭振振动噪声电阻压力压差湿度纯度率量流量声光松动定子绕组 转子绕组 定子铁心 定子机座 转子 轴承 氢气系统 内冷水系统 密封油系统 励磁系统 注:.表示如果出现故障，可能出现的征兆或参数变化。
27、9 GB/Z 29626-2013 附录B(资料性附录)汽轮发电机定子绕组端部振动监测系统B. 1 定于绕组端部振动监测的必要性发电机定子绕组端部承受着正常运行时的交变电磁力作用和突然短路时的巨大电磁力冲击，是承受应力最高的部件之一。随着发电机单扭容量的增大，绕组端部的振动磨损现象越来越突出。大量的发电机事故统计分析表明，长期过大的振动会造成发电机定子绕组端部紧固结构件松动、线棒绝缘磨损，还可能致使股线因机械疲劳而断裂，严重的故障将引发端部相间短路事故Q虽然现代发电机的设计水平和制造质量大大提高，安装和检修工艺也不断改进，但运行实践和检修经验表明，发电机定予绕组端部的振动状态不可能是一成不变的
28、。在交变电磁力和热应力的长期作用下，可能因绝缘的微缩作用及磨损或紧固件的局部松动，绕组端部模态参数会发生变化，投运时完全合格的发电机在经长期运行后，其固有频率可能落人在两倍频电磁力谐振范围内，造成振动状态逐步或突然恶化。而一般的电气监测和外部部件振动监测反映不出这种危险的振动变化，难以避免突然事故的发生。因此，为了保证发电机长期安全运行，及时发现故障隐患，避免破坏性事故的发生，直接监测定子绕组端部的振动是非常有效和必要的。B.2 测点布置每台发电机可根据发电机容量和结构特点选择布置每端不少于2个振动测点。定子绕组端部振动测点应根据定子绕组端部模态试验结果，在振动磨损明显的部位或振动比较大的位置
29、布置，一般宜布置在汽励两侧定子绕组鼻端接头、定子绕组引出线或定子绕组端部紧固件的适当位置上，或根据需要在线棒的其他位置上布置测点。应根据发电机结构特点选择径向布置或切向布置，也可根据需要布置轴向测点。B.3 传感器的选择发电机定子绕组端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，通常用于振动监测的电涡流传感器、磁电式速度传感器或压电式加速度传感器，因对电气环境敏感而限制了其在此环境下的使用。在强电磁场的作用下，金属结构的传感器可能会产生放电，引起磁场分布的变化，干扰自身的工作;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，会对定子绕组构成严重威胁，降低发电机安全运行
30、可靠性，增加事故的隐患。因此，定子绕组端部振动监测推荐不采用含有任何金属部件的传感器，如采用耐高电压和抗强电磁、利用光学检测原理和光纤传输信号的光纤加速度传感器囚对光纤加速度传感器的基本要求如下za) 应采用光学检测原理，并采用光纤传输信号，在发电机内的部分不得含有任何金属部件Eb) 传感器头及光缆防护层的材质应采用耐高温高性能化学聚合材料，可承受高温，抗氢气腐蚀，不易损坏和变形zc) 频响范围10Hz1 000 Hz(-3 dB); d) 传感器灵敏度应不小于100mV/g; GB/Z 29626-2013 的传感器共振频率应大于2000Hz，传感器应不存在50Hz噪音干扰Ef) 应满足现场
31、2Un十1000耐压试验要求Eg) 工作压力应大于700kPa，并应满足发电机最大工作氢压要求zh) 工作温度应大于100.C，并应满足发电机对应绝缘等级(B级、F级和H级对工作温度的要求Fi) 传感器性能应长期稳定可靠，不发生信号漂移现象;j) 传感器自带光纤长度应满足机内测点到机外的距离，光纤的一端带光电转换接头，B.4 传感器和密封法兰的安装要求传感器和密封法兰的安装要求有za) 确定传感器布置位置和测量方向，应采用非金属绑扎带牢固绑扎在被测部位上，应保证传感器对振动的敏感方位与被测振动的方位一致Fb) 确定光缆走向和固定方式，沿光缆走向每间隔一段距离，采用非金属绑扎带牢固绑扎，确保光缆
32、走线安全、绑扎牢固zc) 安装密封法兰前，确认光缆绑扎牢固安全，多余的光缆盘缠固定好，每个传感器的光电转换接头标识清楚，并确保与传感器编号对应一致，并拍数码照片存档zd) 设计加工专门的密封法兰用于安装传感器贯穿件，密封法兰设计应经过强度校核，并应经过耐压和气密性型式试验。密封法兰上应加工与传感器数量相等的贯穿孔ze) 密封法兰与发电机本体采用焊接方式连接，传感器光电转换接头安装在密封法兰盖上，安装时各接合面应加密封垫和密封肢，确保密封安全可靠。B.5 数据来集处理单元的技术要求每台发电机应配置1套端部振动数据采集处理单元装置)。数据采集处理单元应能实时采集端部振动传感器及相关工况参数的动态输
33、出信号，并经计算处理分析后，得到定子绕组端部振动的通频位移峰峰值和倍频振动位移峰峰值。数据采集处理单元的基本技术要求如下za) 应能接人一台发电机需要监测的全部端部振动监测信号;b) 应能接人1路键相信号，用于采集转速和控制振动信号采样;c) 应能接人至少4路4mA20 mA模拟量信号，用于接人有功功率等工况参数zd) 应能实时采样振动数据，采样频率应大于1kHz，采样点数应不少于1024点Fd 应具备频谱分析功能，频谱分辨率应不低于1.0 Hz; f) 应具备信号数字滤波处理功能和数据存储管理功能Fg) 应配置显示器，能以数值、图形和曲线方式对振动参量及其工况参数进行显示和分析zu 应具有至
34、少4路报警继电器输出，报警定值和报警逻辑可由用户自行设置修改zi) 应具有与其他系统数据通讯的接口。每台机宜配置一面在线监测屏柜，用于数据采集处理单元、显示设备、传感器供电电源等设备集中组屏。B.6 软件功能要求软件功能要求为=11 GB/Z 29626-2013 12 a) 能够对定子绕组端部振动数据进行实时在线监测和分析，以表格、棒图、趋势、时域波形、频谱等直观方式实时动态显示所监测的绕组端部振动pb) 具有波形分析、频谱分析、趋势分析、相关分析、瀑布图分析等多种专用分析工具，以分析发电机线棒端部振动在稳态和瞬态运行过程中的状态变化zc) 可以自动地存储所采集到的端部振动数据，可长期保存历
35、史数据。具有方便的数据检索功能，用户可通过输人检索工况(时间、负荷等)方便地获取所需分析的数据进行分析;d) 应能与电厂其他计算机系统(DCS、MIS、SIS)进行通讯，实现数据共事，满足电厂日益增长的不同系统之间交换信息共享数据的需要;e) 应具备系统设置功能，用户可以对报警定值、报警逻辑等进行设置FD 软件应在Windows操作系统下运行，采用中文操作界面。C. 1 局部放电在结监测的必要性附录C(资料性附录)局部撞电在结监测GB/Z 29626-2013 在高压电机绝缘系统中，绝缘内部的间隙或者绝缘的表面都有可能发生局部放电。由于发电机定子绕组长期受高温、高电压、振动以及油污、潮湿和化学
36、物质的作用，绕组绝缘将会逐渐恶化，并最终导致发电机定子绕组绝缘故障。这个问题的解决一方面有赖于绝缘材料的改进和设计制造工艺水平的提高，另一方面则有赖于发电机绝缘监测技术的应用。通过在线监测发电机定子绕组绝缘中的局部放电，可及时评价发电机定子绕组的绝缘状态，提前发现故障早期征兆，避免发电机恶性事故的发生。汽轮发电机局部放电在线测量是指发电机在运行状态下进行的局部放电测量。局部放电在线测量是在发电机承受着额定电压、不同负载和不同工况的情况下测量到的。其优点在于测量结果是在定子绕组承受着包括电应力、热应力、机械应力和化学应力等共同作用下获得的，这些应力是在离线(机组停机状态测试时无法施加的。因此，如
37、果测量方法合适，对发电机实施局部放电在线测量，将能及时评价定子绕组的绝缘状态，正确评估发电机是否具有持续可靠运行的能力。由于在线测量局部放电时存在大量的环境噪声，如果噪声信号不能被有效地分离，测量结果势必受到严重影响。因此，汽轮发电机局部放电在线监测系统应采用合适的监测技术和安装方法，实现对局部放电信号和噪声信号的分离，并提供相应的局部放电数据解译方法。C.2 局部放电类型在汽轮发电机定子绕组绝缘层内部或边缘以及绕组端部发生的导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电现象，称为局部放电。包括槽放电、绝缘内部放电、线棒层间放电和端部表面放电。C.3 局部放电监测方法C. 3.1 适用方法适用于汽轮发电机局
38、部放电在线监测的方法主要有电容藕合器监测法、射频监测法、定子槽藕合器法和埋置在定子槽埋置电阻测温元件监测法。C.3.2 电睿藕合器监测法该方法是把每相两个藕合器(每台电机装6个藕合器)安装在电机出线端与电源引线上，如图C.l所示。这种藕合器一般采用高压藕合电容器，两个藕合器之间至少相距2mo 圄C.113 GB/Z 29626-2013 根据装于同一相上的哪一个藕合器先检测到脉冲信号，区别是定子的局部放电还是外部噪声。为获得较高的信噪比，基于电流脉冲藕合的局部放电在线监测系统的监测频带带宽应涵盖50MHz 250 MHz频段。实际应用中藕合器N通常装在电机的出线端的接线盒内，藕合器F则装在开关
39、柜内或PT箱内。由于电容藕合器安装于高压侧，电容藕合器应具有较高的可靠性，在额定工作电压下不受干扰和不发生电晕。该监测方法适用于那些噪声源小于外部的高压电机。此法优点是藕合器不用安装在电机内部，局部放电信号与外部噪声信号便于区到J;缺点是不易识别源于电机内部的噪声。C.3.3 射频监测法射频监测法是从发电机定子绕组的中性线监测射频(RadioFrequency)信号，其信号通常是用高频宽频带的电流传感器拾取的，如图C.2所示。-圄C.2射频脉冲藕合法主要通过以其放大器中心频率为1MHz，带宽为5kHz的窄带通滤波器来抑制噪声。射频脉冲楠合法可监测发生在绕组内的任何位置局部放电事件，包括发生在中
40、性点附近位置的放电异常与绝缘故障。这种监测法的优点是中性线对地电位低，高频CT传感器制作与安装相对容易F缺点是对信号处理技术要求较高。必须采用较高精度的消除或抑制干扰信号技术和局部放电信号识别方法。C.3.4 定子槽辑合器法定子槽搞合器(SSC)是一种用于检测局部放电信号的天线，它装在靠近相端的定子槽的槽模下面，如图C.3所示，每个SSC薄板的上平面固定一根检测线，其两端各接有一根输出同轴电缆，薄板的下平面为接地面。定子槽藕合器在频率10MHzl 000 MHz范围内有相当好的频率响应，因此它能检测沿定子槽的任何高频信号的真实脉冲波形，每台发电机通常装6个SSCo在氢冷发电机上应用时，定子槽藕
41、合器信号线引出发电机机座时应达到发电机气密性试验的要求。14 a)图说明z1-一一层间绝缘z2一槽上部垫条F3一-槽模z4一-定子铁心Fa) 5一-上层衬垫/弹性波纹z6一一定子糟藕合器z7一一定子线棒或线圈58一一侧面绝缘.4 5 6 7 固C.32 1 b) b)图说明zI一一接地面z2-_:_绝缘板33 检测线p4一一同轴电缆。GB/Z 29626-2013 定子槽藕合器的重要特点是对局部放电和电噪声能产生不同的脉冲响应。实际测量表明，定子绕组产生的局部放电脉冲约以1ns5 ns宽的脉冲被ssc检测出来，而所有的各种内部与外部噪声则以大于20ns宽的脉冲被检测出来，这是因为噪声经绕组传播
42、时定子绕组起自然滤波作用的结果。脉冲宽度的这种明显差别使得很容易把定子局部放屯和所有的噪声区别开来。该方法的优点是便于把局部放电和所有噪声区别开来;但此法要求在电机内部槽模下面埋设特制的scc，故在辅合器的制作与埋设上成本较大。C.3.5 定子槽埋置电坦测温元件监测法该方法是把埋置在定子某些槽里的电阻式测温元件(RTD)导线作为局部放电传感器。这种局部放电传感器频率特性很宽，便于将局部敖电脉冲与噪声脉冲区别开来。国为在高频(3MHz.30 MHz) 范围内局部放电脉冲与噪声脉冲之间在频率特性和灵敏度方面存在着某些差别，故可利用其差别来区分噪声。该方法优点是利用原埋置于定子槽里的RTD导线作为局
43、部放电传感器，而不另装其他传感器F通过噪声舍选方法区分局部放电脉冲与噪声脉冲，但在定子绕组某些部分其局部放电与噪声脉冲难区分，且RTD的信号输出电缆不能很好地传输高频信号，获得可信的局部放电信号较少。目前该方法处于实验阶段。除了上述方法，光学法、超声法和臭氧法都可用于发电机局部放电的检测，但是由于工作原理及传感器安装方面的限制，这些方法很少用于在线监测。C.4 局部披电数据的解译C.4.1 局部放电数据解译技术局部放电数据解译技术是利用局部放电监测结果判断局部放电严重程度和发生部位的关键，它建GB/Z 29626-2013 立在大量监测数据分析和现场运行经验的基础之上。C.4.2 表征局部肢电
44、数据的参数局部放电的严重程度可通过局放值Q回来反映。局放值Qm指最大的重复出现的局部放电脉冲量值，般用电压(mV)来表示，部分设备采用PC来表示。对射频监测法，局部放电的严重程度是以准峰值电压来表征的。局部放电的严重程度也可通过局放量NQN来反映.局放量是一个综合性参数，一般以局放脉冲幅值为横坐标、每秒局放脉冲数的对数为纵坐标所绘制成的曲线的积分面积来表示，其单位为元量纲。C.4.3 局部触电随时间的变化趋势发电机定子绝缘状态是一个发展过程。相比局部量和某时刻的局部放电数值，局部放电数值随时间的变化趋势更有价值。不论采用哪种监测方法，变化趋势对评价整个定子绕组局部放电数据都是非常有用的。如果局
45、部放电随时间变化趋势上升，则需对局部放电数据进一步分析以确定局部放电活动增强的可能原因。C.4.4 局部放电模式局部放电在线监测一般推荐使用的局部放电模式是伊-q-n图谱，其中对单个局部放电脉冲而言，以局部放电强度为纵坐标，以局部放电发生的相位为横坐标，在散点图中，通过采用适当的颜色标记来显示每个相位/幅值窗口内的局部放电发生频次。除了qJ-q-n模式，其他合适的局部放电测量参数也可用同样的方式来分析，并为以后的分析建立分布图。C.4.5 局部放电模式分析局部放电模式分析可作为绝缘故障诊断的一种辅助手段。通过局部放电脉冲的极性分析，可以初步判断局部放电故障的类型和发生的部位。另外通过图谱上局部
46、放电脉冲的相位分析，进一步判断发电机局部放电的类型和发生的部位。C.4.6 局部披电数据的评价通常可从以下几方面来分析判断局部放电的严重程度za) 比较同一台发电机不同相(或不同支路)的局放值Q固和局放量NQN;b) 比较其他同类型发电机的局放值Qm和局放量NQN;c) 分析局放值Qm和局放量NQN随时间的长期变化趋势。建立局部放电统计数据库是一项非常有意义的工作。通过积累大量发电机的长期的局部放电测试数据，依据发电机的类型、绝缘等级、电压等级、运行时间和制造厂家等对局部放电测试数据进行分类统计，归纳总结局部放电数据典型特征与绝缘故障缺陷之间的特定关系，可建立具有实用价值的局部放电统计数据库，通过与局部放电统计数据库中同类型的发电机的典型局部放电数据特征比较，有助于分析判断发电机绝缘的缺陷和故障，评价发电机的绝缘状态。C.4.7 局部披电的危险程度评估危险程度评估是以目前的树脂浸渍云母带高压绝缘系统为基础的，随绝缘材料、局部放电源位置、表面状况
