水轮发电机运行时产生的铜损、铁损和其他损耗以热的形式传导至绕组和铁芯,如果不及时将热量疏散出去,轻则使绕组温度升高,电阻增大,重则使发电机的绕组和铁芯绝缘烧毁。中小型水轮发电机组多采用空气冷却方式,定子绕组散热所产生的热空气经过空气冷却器冷却并循环使用,其热量由冷却器中的冷却水带走,空气冷却器的正常运行对于电机安全十分重要。本文首先研究了发电机组空气冷却器的温度异常识别、故障诊断和温度预警原理与方法。1.空气冷却器异常识别与故障诊断:确定将空气冷却器的流体温差作为其异常识别和故障诊断的特征量加以研究,建立了空气冷却器稳态流体温差随有功负荷变化的理论模型;机组运行时,利用实时数据计算冷却器实时流体温差,通过与流体温差参考模型（见下述）比较相似度实现温度异常识别,并结合空冷却器设计参数进行故障诊断。2.温度预警:通过对空冷却器关键测点温度的温升趋势分析,利用温升曲线及其变化率进行温度预警,防止发电机进入温度极限。为了获得现场机组所对应的流体温差理论模型的参数,本文还探讨了空冷器流体温差参考模型与参数辨识。通过方法比较,优选非线性最小二乘法作为辨识算法;利用机组不同负荷下空冷器温度试验数据,辨识出任意负荷下空冷器流体温差理论模型的参数,从而获得试验机组空冷器的流体温差稳态参考模型。本文以课题组承担的重庆市科研项目《基于全生命周期数据的超高水头冲击式发电机组智能预警与诊断系统》示范电站（重庆石柱县云桥电站）2号机组作为实例,介绍了散热系统结构、温度采集系统组成和温度预警与故障系统的架构。该系统以机组相关设计数据和电站SCADA系统中空冷器热水温度、冷风温度、热风温度、冷却水流量和机组负荷等监测数据为数据源,在SQL Sever和MATLAB软件平台上设计机组温度预警与故障诊断软件,实现了上述大部分研究结论的实例验证。