本系统具有的主要功能模块有状态监测、趋势分析、故障诊断、数据统计、状态评估和辅助决策等。
8.2.4.1 状态监测模块
状态监测模块将发电机各部温度及相关运行参数进行多种形式的整理、组合，以页面的形式显示到窗口中，并提供各种趋势图功能、报警功能，以达到直观、醒目、便利的监测目的，使用户能方便、快捷地得到发电机状况的相关信息。
状态监测分为定子绕组温度、铁芯及空冷器温度两大部分。
1.定子绕组温度监测页面
为了从不同的角度对水内冷发电机的热状态进行监测，将定子绕组温度分为以下3种页面显示：
（1）定子绕组温度。定子绕组温度用于监测定子绕组热状态，测点顺序排列，符合监测习惯，通过测点数据背景的颜色变化，报警情况一目了然。全部定子槽内线棒层间温度、水支路出水温度布置于定子绕组温度一、二两个页面。该类页面以槽（有槽温测温元件）为单元，按槽号从小到大依次排列，每个单元中包括槽温、上层线棒出水温度、下层线棒出水温度，如果其上层线棒或下层线棒没有出水温度测点，则其位置为空。
（2）同型测点比较页面。同型测点页面是根据定子绕组内冷水支路结构、测点布置等情况，将不同类型的定子绕组温度测点分组布置，便于进行同型测点之间的比较观察。
（3）水电连接。系统精心设计的水电连接图巧妙地将电路、水路的连接，水温、槽温的监测结合在一起，为了解各冷却水支路出水温度、槽温度、线棒连接关系提供便捷的手段，有助于故障的诊断、定位。
在定子绕组温度各页面选中某一测点，点击“水电连接1”按钮，进入“水电连接1”界面，显示该测点所在水支路的连接关系，包括进水管编号、出水管编号、各线棒编号、各线棒所在的电气分支及连接位置。进水总管温度、出水总管温度、该测点所在水支路出水温度、水支路中槽内线棒层间温度实时显示。通过“水电连接1”界面，可以清晰地看到水内冷发电机定子绕组各水支路的连接情况、水支路中的槽温分布。
点击“水电连接2”按钮，进入“水电连接2”界面，该界面以绕组展开图的形式更形象的显示该测点所在水支路各线棒的连接关系和形式，进水管、出水管位置、出水测点、线棒层间温度测点等。发电机定子绕组温度、发电机定子绕组温度同型测点比较、发电机定子绕组水电连接1、发电机定子绕组水电连接2、发电机定子绕组水电连接3、发电机定子绕组水电连接4，如图8-18～图8-23所示。
图8-18 发电机定子绕组温度
图8-19 发电机定子绕组温度同型测点比较
图8-20 发电机定子绕组水电连接1
图8-21 发电机定子绕组水电连接2
图8-22 发电机定子绕组水电连接3
图8-23 发电机定子绕组水电连接4
2.铁芯温度测点分布
监测铁芯热故障，形象地展示出铁芯温度测点的埋设位置和相应的气体温度，使铁芯温度的监测、分析更加清晰、方便。
（1）测点布置。在铁芯及空冷器显示页面，点击“温度测点分布”按钮，进入“温度测点分布”显示页面，该页面以图形的形式表现发电机定子铁芯、空冷器温度测点的分布情况。
（2）数据显示。点击某图标，该图标及对应的测点值显示框弹出，当光标移动到该显示框时，测点编号显示出来，光标移开后，测点编号消失。点选页面上方的显示所有值，全部测点显示框弹出。点击实时、历史趋势图按钮，显示选中测点（可以是多个）的实时、历史趋势图，点击“返回”按钮回到温度测点分布显示页面。
通过铁芯及空冷器温度测点分布可以更直观、形象地观察、分析有关温度的变化情况及相互之间的规律，如图8-24所示。
8.2.4.2 趋势分析模块
专家系统提供多种趋势图功能，协同用户对发电机的运行状态和所发生的故障进行分析。随时间变化的纵向趋势图包括实时趋势、历史趋势、计算值分析趋势图，某时间点各测点温度比较曲线或某时间段各测点温度统计曲线的横向比较曲线，包括当前工况温度曲线、实测值计算值比较曲线、最大最小工况温度曲线、阶段最高温度等多种趋势图。
图8-24 铁芯及空冷器监测
发电机各类监测量数值范围差别较大，如有功功率为700MW，定子电流为18kA，某线棒出水温度为50℃。如直接按各自实际数值查询，其趋势图间距势必较大，不利于比较观察。
为此，在上述趋势图（计算值分析趋势图除外）中，专家系统趋势图采用了纵轴双坐标[Y，（Y/Yj）%]，并引入了趋势图基准。通过设置适当的趋势图基准可使各类监测量的趋势图高度较为集中，便于观察比较。多机组比较趋势图、计算值分析趋势图、不同工况下的温度比较、各测点出现的最高温度如图8-25～图8-28所示。
8.2.4.3 故障诊断模块
(www.xing528.com)
图8-25 多机组比较趋势图
图8-26 计算值分析趋势图
图8-27 不同工况下的温度比较
图8-28 各测点出现的最高温度
故障诊断模块是系统的技术核心。本系统可对水轮发电机及其附属设备可能发生的100多种故障进行诊断，并针对故障的诊断方法、发展趋势、处理方法及预防措施给出相关的专家建议。故障诊断的主要目的是根据对发电机的各种监测数据和其他试验、检查等诊断信息，识别发电机的状态，早期发现故障，科学处理故障，防止被诱发故障的出现和避免同类故障的再次发生。
1.解释功能
为使用户深入了解故障诊断的全过程，当有原发性先兆发生并触发推理机运行之后，经过推理过程，直到得出最终诊断结论，系统故障诊断界面均逐一展示每一个节点的详细内容。包括以下几个方面：
（1）先兆描述。从原发性先兆开始，按顺序列出逐次所发生的先兆名称。
（2）诊断意见。给出当前的诊断意见（在未得出最终诊断意见之前给出可能发生的故障，在最终得出诊断结论时给出目前已发生的故障），同时说明故障的严重程度、发展趋势，并对如何获得这一诊断结果的知识进行解释。
（3）应对措施。在尚未得出最终诊断结果时，针对当前变压器的状态，给出进一步诊断的方法、运行中应采取的安全措施。在得出最终诊断结果时，给出处理方法、避免故障重复发生及避免被诱发故障发生应采取的技术措施。
（4）人机会话。在尚未得出最终诊断结果时，通过人机会话获取在线非实时和离线先兆，介入诊断过程。
2.故障分级
本系统根据相关规定及运行经验，将故障按严重程度分为4级。必须立即停电进行处理的为第1级（严重），应立即降低负荷的为第2级（异常），应向领导汇报降低负荷的为第3级（注意），一般故障为第4级（一般）。
3.故障树
本系统以关系图的形式一目了然地列出了故障与故障之间的依从关系，协同用户对故障进行诊断。
除上述主要功能之外，还具有推理回溯、查询、原发性先兆列表等其他功能。实时数据自动生成先兆和非实时先兆人工提交图如图8-29、图8-30所示。
图8-29 实时数据自动生成先兆
图8-30 非实时先兆人工提交图
8.2.4.4 数据统计模块
水轮发电机容量大，结构复杂，温度测点众多，有必要进行温度的分类统计分析。
数据统计指最高温度统计，是将发电机定子绕组温度、铁芯温度最高温度数据进行整理和统计，并形成报表，便于使用人员能迅速、便捷地了解整个发电机各类定子绕组温度、铁芯温度在某时间段、某负荷下曾出现过的最高温度及所在测点。某机组各类温度最高温度统计、同类型机组之间最高温度比较、历史同期比较如图8-31～图8-33所示。
图8-31 某机组各类温度最高温度统计
图8-32 同类型机组之间最高温度比较
图8-33 历史同期比较
8.2.4.5 状态评估和检修策略模块
设备的综合故障诊断是设备状态评价的关键。在实际工作中，很多情况下仅凭单个状态量越限打分，来评估设备状态，不仅不准确，还可能无法给出状态。
通过故障的诊断识别故障的早期征兆，对故障的部位、严重程度及发展趋势做出判断，做出的设备状态评价才准确。由此看出，必须先进行故障的诊断才能对设备的状态进行评价，按照设备故障的不同级别对设备进行正确评价。
在诊断的基础上，评估严重程度，给出检修决策，设备处于何种状态采取何种策略。根据获得的征兆组合、严重程度的评价等，给出诊断意见、进一步获取相关征兆的方法、运行中应采取的措施及故障处理的检修方案等。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
