基于虚拟仪器的发电机励磁状态监测与故障诊断系统研究

对励磁系统进行状态监测与故障诊断,不仅能显著提高励磁系统的运行可靠性,也为发电厂状态检修工作的展开奠定技术基础。 本文对发电机励磁状态监测与故障诊断系统进行了深入研究,选取了监测内容和监测方式,完善了发电机励磁状态监测系统。利用虚拟仪器技术对系统进行了软硬件设计,确定了硬件方案和软件平台;设计制作了信号调理板,并利用LABVIEW8.2平台开发了一套应用软件。 在开发的系统中,实现了一种基于虚拟仪器的电力参数交流采样方法:利用Hiibert变换完成无功功率的测量,并利用变采样点数的软件同步方法实现交流采样中的频率跟踪技术。试验表明:该方法易于实现、测量准确。还提出并实现了励磁系统性能跟踪评判的方法:通过对过渡过程的自动捕获与分析及从数据库中调用相关数据获得励磁系统的性能指标,依据这些性能指标能够及时跟踪评价励磁系统的性能,并进一步得出励磁系统性能的变化趋势。经过理论分析及多次试验得出过渡过程自动捕获的判断条件,依此条件,能够及时准确地捕获到各过渡过程。 针对发电机励磁系统功率单元常见故障的自动在线诊断问题,在试验室中模拟了各种故障情况,录制了故障时励磁电压的波形、记录了故障时的数据、并对其进行了FFT分析,可判别出典型故障的类型。 最后在试验室的一台小型发电机励磁试验台上进行了一系列试验,试验结果表明该系统运行稳定,已实现了以下功能:发电机励磁系统的实时状态监测、励磁系统的测试试验、励磁系统性能的跟踪评价、数据库、数据查询及报表操作等功能。