大型发电机是电力系统中重要的电力设备之一,其运行的可靠性关系到电网运行的安全性,历来受到人们高度重视,其安全运行的威胁之一主要来自于绝缘体系。发电机定子主绝缘在长期的运行过程中,遭受到电场、机械力和热应力等因子的联合作用,其机械性能、介电性能逐渐变坏,即发生老化,最终导致绝缘失效。传统的离线试验方法不能完全反映电机运行条件下的状态,因而并不能确保发电机的安全运行,事故仍时有发生。近些年大型发电机在线监测一般采用电测法,发电机定子绕组局部放电主要有三种类型:内部放电、端部放电和槽间放电。三种放电类型形成的机理不同,放电强度也有所不同,通过多次采集放电信号总结和分析,此方法可确定放电类型,但不能确定放电的具体位置。为了确定发电机定绕组局部放电具体位置,本文提出超声波定位方法对局部放电进行定位。本文在综合国内外大量文献的基础上,对大型发电机定子三种局部放电类型:内部放电、槽间放电和端部放电,形成起因和放电特点,放电过程产生的超声波机理作了详细分析。在实验室内的发电机定子绕组上利用电打火模拟局部放电产生的超声波,测试超声波在发电机定子内的传导性能,测试得出超声波能很好得在发电机定子内传播,并且信号的幅值随着距离增大有明显衰减。对正常运行发电机的背景噪声和局部放电作了频率分析,背景噪声的频谱在频域上均匀分布,表现为白噪声频谱,而局部放电超声波信号频谱主要集中表现在超声波传感器的中心频率上,这与其它文献记载发电机背景噪声频谱不在局部放电超声波频谱上的结论一致,所以局部放电超声波信号完全可以从背景噪声提取出来。针对监测现场存在表现为白噪声的背景干扰噪声,本文提出了采用虚拟仪器技术构建发电机定子绕组局部放电信号和背景干扰噪,通过虚拟仪器的工具LabVIEW调用MATLAB应用程序中的小波分析方法,利用小波多尺度分解方法对带有背景噪声的局部放电信号分成多层低频和高频系数,再重构低频系数,将局部信号还原出来;其次通过默认阈值进行消噪处理,滤掉噪声信号,提取出局部放电信号。为了实现发电机定子绕组局部放电超声波在线定位,把圆管形的发电机定子按一定比例分成数等份,并且在各等份分区的边界上按一定顺序安放超声波传感器,所用的传感器最少,并能实现对各个分区内定子绕组实现无盲区监测。通过电-检测法建立局部放电定位方程组,利用具有全局搜索能力遗传算法对该方程组进行仿真优化计算。仿真计算结果表明,本文提出对发电机定子局部放电的定位方法是正确的。