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摘要:概述了大型發電機組健康檔案系統的研究背景，介紹了系統的總體設計與各模塊功能，重點闡述了本系統在發電機數據管理上的優勢和特色，結論認為本系統與傳統的分散管理模式相比能夠有效地提高發電機絕緣檢測數據的管理水平。

關鍵詞:發電機;健康檔案;絕緣數據

0引言

大型發電機組是向電網提供電源、保障電力供應的重要設備，其健康狀況直接關系到國民經濟的健康發展。其中尤為重要的是發電機的絕緣狀態，絕緣的好壞直接影響發電機的正常運行。目前針對同步發電機組存在多種檢測手段和標準去評估發電機的絕緣狀態。對于相關的檢測機構來說，對不同的發電機組以及不同的檢測項目經過長期的積累會產生大量的檢測數據，這些數據大多是以紙質報告形式或者電子版文檔形式存在，數據集中程度差，查詢和統計、分析、共享都不方便。另外，檢測報告的生成缺少統一的格式，報告自動化程度差，許多簡單數據的處理需要手動進行，對于同一臺機組的銘牌信息，不同的試驗報告都要重復添加，增加了報告生成的工作量。對于發電機的絕緣故障診斷，往往由于所積累的各種試驗數據不足、數據管理不到位、同類型機組數據無法方便獲得而無法準確全面地提供評價建議。而對于眾多發電機組構成的檢測樣本，由于數據量太大，依靠傳統的人工查詢報告數據的方式對發電機的參數特性進行統計分析也變得十分繁瑣。檢測機構長期積累的離線試驗數據和在線運行數據對發電機組來說是一份健康檔案，對其進行記錄跟蹤以及必要的統計分析能夠反映發電機組的健康狀況和參數特性，對于檢測機構和發電廠客戶來說都是非常有益的。在此背景下，本文基于服務器和數據庫技術研制了一套大型發電機組的健康檔案系統，以提高發電機絕緣檢測數據的管理水平。大型發電機組健康檔案系統基于瀏覽器/服務器結構(B/S結構)和發電機組絕緣檢測數據的軟件系統，通過前臺界面與后臺程序設計，實現用戶與數據庫的交互，從而實現發電機絕緣檢測數據的管理、發電機絕緣檢測任務管理和檢測設備管理以及報告的自動生成、發電機絕緣數據的綜合分析等功能。

1系統總體設計與各模塊功能

1．1總體設計

大型發電機組健康檔案系統的總體設計圖，分為設備管理、過程管理、報告管理和檔案管理4部分。設備管理實現設備的基礎信息和校驗信息的錄入、校驗期的自動更新、校驗期內的可用設備狀態查詢、設備的添加與刪除等功能;過程管理能夠實現檢測任務流程的管理，包括試驗報告編號自動生成、試驗原始記錄模板下載、試驗人員選擇、試驗任務的完成申請等功能;報告管理能夠建立統一的試驗數據錄入界面，通過試驗數據的預輸入以及自動計算自動生成報告，實現試驗報告的電子化審核與修改、特殊報告的上傳與審核等功能;檔案管理能夠將相關的試驗報告存入對應的機組檔案并且組織有序，能夠實現機組特定指標的趨勢分析與樣本統計功能，還能夠實現發電機在線運行數據的上傳、技術標準技術資料的共享等功能。從組織結構上看，系統分為數據層、操作層和應用層。數據層包括機組銘牌信息庫、檢測項目數據庫、發電機絕緣數據庫、發電機檢測設備庫、發電機絕緣試驗標準庫等;操作層主要包括數據錄入界面、數據篩選界面、自動報告界面;應用層主要包括發電機絕緣數據的趨勢分析和樣本統計等綜合利用模塊。

1．2過程管理

過程管理主要分為項目申請、項目批準和已完成項目3部分。項目申請主要實現檢測任務的申請和記錄，能夠增加試驗任務各分項，同時實現各個分項的報告編號，提供客戶、機組以及試驗類型選擇功能。項目批準和已完成項目分別實現已申請項目的批準通過功能和已完成項目的查詢統計功能。

1．3報告管理

報告管理分為報告錄入、報告推送和報告審核批準3部分。報告錄入界面實現各種試驗報告的數據錄入。試驗類型涵蓋發電機的端部動態特性試驗、交流耐壓試驗、直流耐壓試驗、手包絕緣的表面對地電位測量試驗、定子鐵心故障診斷試驗、端部繞組表面放電缺陷定位試驗、轉子匝間短路故障診斷試驗、空載短路特性試驗、轉子交流阻抗試驗、定子繞組的老化鑒定試驗、定子線棒耐壓試驗、發電機封閉母線耐壓試驗和發電機溫升試驗13種發電機常用的預防性試驗報告。針對不同的試驗報告，本系統設計了不同的錄入界面，只需要錄入相關試驗數據，而不用去關心具體的報告格式，發電機定子繞組交流耐壓試驗的錄入界面。另外，試驗數據在錄入的同時也存儲于數據庫服務器上，以便實現數據的存儲和調用。報告錄入模塊還能實現不同試驗所需的檢測標準、檢測設備的一鍵添加功能，保證檢測設備信息與設備管理模塊相關聯，即添加到報告中的檢測設備都在設備管理模塊中，且均在校驗期內，防止出現過期設備出現在最終的檢測報告中，保證檢測報告的質量。對于試驗報告中的圖形數據，本系統針對不同的報告也設計了圖片上傳功能，對于不同的報告給出了圖形文件上傳位置的說明，支持對上傳的圖形文件的排序及刪除功能。報告推送界面能夠對自動生成的報告文檔進行預覽，通過預覽確認無誤后，可以提交技術負責人進行審核和批準。

報告的自動生成采用自動嵌套的模式，后臺程序會將一份Word文檔中的固定不變的文字、標題、表格、圖片所需的空間以數據行的方式存放于服務器的存儲單元中，當前臺程序發送命令生成報告時，程序自動把對應的報告錄入界面輸入的數據填充在相應的存儲空間進行覆蓋，然后將所有文檔內容以Word形式展現在前臺進行預覽，生成報告。報告審核批準模塊主要實現報告的電子化審批流程，報告編寫人通過自動生成工具生成的報告推送至審核人賬戶中，審核人通過預覽沒有問題后，可以繼續推送至批準人賬戶中。如果存在需要修改的地方，可以選擇駁回操作，并附加修改意見，報告退回到編寫人賬戶的報告推送界面，報告編寫人進行數據修改后，可以再次執行此流程。報告批準人可以看到審核人推送過來的報告，可以選擇駁回或者通過，駁回的報告會直接退回到編寫人賬戶中，而通過的報告直接會出現在機組的健康數據庫中。

1．4檔案管理

檔案管理模塊主要實現機組健康數據的管理、技術資料的上傳共享以及機組、試驗項目、相關標準的信息維護。資料共享模塊實現各種技術資料的上傳下載功能，基礎信息模塊對相關客戶資料、機組銘牌信息進行錄入和維護，形成客戶信息庫，直接用于報告中客戶信息的自動嵌套。標準庫模塊展示了發電機絕緣試驗的相關國家和行業標準，方便查詢下載。機組健康檔案庫提供所有批準的正式報告的下載列表，提供按照客戶、試驗類型、報告編寫人等進行查詢的功能，列表中包含試驗的各種信息，包括客戶信息和檢測時間等輔助信息，通過篩選可以查到不同客戶不同發電機在每個檢修期內的報告檔案。另外，此界面能夠一鍵導出Excel列表，方便以通用的文檔形式進行查看。

1．5設備管理

設備管理模塊主要針對發電機絕緣試驗所用設備的校驗管理，如圖5所示。對于檢測機構來說，檢測設備都有固定的校驗期以保證數據的測量有效性，此模塊構建了設備庫，設備的型號、編號、校準指標、校準計劃等詳細參數可以直觀的展現并將即將到期的設備醒目地展示出來，實現提醒功能。今年校準后的設備通過標定操作可以自動更新下一年的校準計劃，保證設備更新至最新狀態。

2健康檔案系統的優勢

與傳統的人工/計算機分散管理相比，采用基于瀏覽器/服務器結構的大型發電機組健康檔案系統具有以下明顯優勢:(1)數據管理效率高。本系統具有更方便快捷的數據查詢、統計、歸檔模式，機組的健康數據或報告可以按客戶、機組、試驗類型、負責人、時間等組合查詢，克服了人工逐年查詢效率低的缺點，對于特定的數據可以導出列表，方便歸檔。報告生成工具自動化程度高，能夠大大減少工作量，統一報告格式。系統中的機組銘牌庫能夠自動將對應機組的銘牌導入報告中，與傳統的人工輸入相比大大提高了報告生成效率。數據錄入界面集成一些較為常用的計算功能，例如發電機溫升試驗中的溫升計算，之前都是采用手動計算，每一份報告都要進行多個數值的計算，一年中往往要出具多份報告，采用本系統之后，通過自動計算，節省了數據處理的工作量。同樣，發電機的交流耐壓試驗、定子鐵心故障診斷試驗等需要繁瑣計算的報告也采用了自動計算功能。(2)數據集中程度高，共享能力強。本系統建立了客戶機組信息庫、檢測設備庫、機組健康數據庫、檢測標準庫和技術資料庫，幾乎涵蓋了整個專業工作中用到的數據，將分散的數據集中管理放到統一的平臺進行共享，很大程度上提高了專業管理水平，這也是采用數據庫技術的優勢。(3)數據安全性高。傳統的人工/計算機分散管理，機組的試驗數據、試驗報告、技術資料比較分散，隨著時間的積累，數據的增多，很容易出現數據丟失的現象。本系統基于B/S結構，數據統一存放在大型的服務器上，與客戶端/服務器結構(即C/S結構)相比，不需要在每臺計算機上安裝客戶端，直接在網頁進行訪問，更加安全。(4)數據分析能力強。本系統以機組的絕緣檢測數據為基礎，對機組的各類數據都能進行提取和統計，經過大量數據的積累，通過前端設計，可以對試驗數據進行有效地利用，從而反映機組的健康信息或者機組的參數特性。本系統針對發電機的老化鑒定試驗設計了趨勢分析和樣本統計功能。趨勢分析功能針對某臺發電機歷年的老化鑒定數據繪制出發電機定子絕緣的介質損耗因數和電容量的發展趨勢，以便評估發電機的老化情況。

以某電廠2號發電機組2006年至2015年10年間的老化數據為樣本，系統自動繪制出了發電機定子絕緣A相介質損耗因數和電容量的趨勢圖，以及A相介質損耗因數增量和電容量增量的趨勢圖。該機組額定電壓下的介質損耗因數tanσn和電容量Cn及其增量Δtanσ，ΔC呈逐年上升趨勢，其中介損增量和絕對值已接近或者超過了相關標準的要求，該機組的定子繞組絕緣已出現明顯的老化趨勢。另外，本系統還具備發電機組老化參數特性統計分析功能，用戶可以按照電壓等級、功率等級、冷卻方式、制造廠家等條目進行特定機組老化參數的篩選，系統會自動統計出機組的介損及電容量增量、介損值和電容量值在不同區間的分布情況以及最大最小值等信息，如圖8所示。通過數據的積累，樣本數目的增多，該系統可以用來分析冷卻方式與機組電容量的關系、不同廠家機組電容量對比、不同冷卻方式對機組老化程度的影響等問題，從而可以掌握機組的老化狀況以及設計參數的特點，得出有意義的結論，這些結論對于指導發電機的相關檢測工作具有實際意義，例如定子繞組的電容量值對于發電機的諧振耐壓試驗的參數匹配具有重要作用。除此之外，以發電機絕緣檢測數據和在線監測數據為基礎，通過趨勢圖和在線監測數據波形顯示等功能，可以更加方便地對發電機的絕緣狀態做出評價，例如通過查詢系統中發電機轉子的重復脈沖法測試數據、發電機轉子的歷次交流阻抗測試趨勢圖以及發電機探測線圈法測得的在線波形數據，可以對發電機的轉子匝間短路故障做出綜合的判斷。

3結論

大型發電機組健康檔案系統是一套針對發電機絕緣檢測專業的管理系統，它以檢測工作中積累的大量試驗數據為基礎，以瀏覽器/服務器技術為支撐，融合了檢測工作的客戶信息、流程管理、報告管理、設備標準管理等內容，同時具備發電機絕緣數據的趨勢分析和樣本統計等分析功能，與人工/計算機的分散數據管理模式相比，具備數據管理效率高、集中共享程度高、安全性高和數據分析能力強的優點，可以顯著提高發電機絕緣檢測數據的管理水平。

參考文獻

［1］涂光瑜．汽輪發電機及電氣設備［M］．北京:中國電力出版社，2007．

［2］任泰明．基于B/S結構的軟件開發技術［M］．西安:西安電子科技大學出版社，2006．

［3］DL/T596—1996，電力設備預防性試驗規程［S］．

［4］GB/T7064—2008，隱極同步發電機技術要求［S］．

［5］李建明，朱康．高壓電氣設備試驗方法［M］．北京:中國電力出版社，2001．

［6］SebestaRW．Web程序設計(第7版)［M］．馬躍，李增民，李立新，譯．北京:清華大學出版社，2013．

［7］DL/T492—2009，發電機環氧云母定子繞組絕緣老化鑒定導則［S］．

［8］向成，劉志強．大型發電機轉子繞組RSO試驗分析和探討［J］．大電機技術，2008(1)，16-20．

［9］Q/HBW14701-2008，電力設備交接和預防性試驗規程［S］．

［10］關建軍．大型汽輪發電機轉子匝間短路的診斷研究［J］．大電機技術，2003(2)，18-22．

作者:孫士濤；雷雨；龍飛；張杰 單位：國網冀北電力有限公司電力科學研究院(華北電力科學研究院有限責任公司)