发电机是电力系统中最为昂贵和关键的设备之一，在电力的生产过程中，扮演着不可替代的角色，其安全可靠稳定的运行直接关系着电力系统的安全与稳定。电气绝缘系统是发电机极其关键的组成部分，统计结果表明绝缘系统故障是发电机发生故障的重要原因，发电机绝缘系统也是运行人员和维护人员密切关注的对象。这些实际的需求，加之科学技术迅猛的发展，电厂人员的减少以及发电机绝缘故障时常发生的情况，使得众多状态监测技术相继问世，在线监测系统也得到了广泛的应用，并且不断有成功的案例报道。　　然而，在状态监测系统的使用过程中，并未充分发挥其作用，同时也暴露出了一些不足，如对绝缘系统健康状况的掌握还不够全面；时而产生“漏报”、“误报”以及各种悬而未决的报警，而发电机绝缘故障甚至是灾难性的事故仍在不断的发生等。本文对产生上述问题的原因进行了讨论与分析。为解决这些问题，实现发电机高可靠绝缘状态监测以及绝缘故障的实时预警，首先需要全面检测放电信号，能够准确得实时在线识别信号特征，尽可能降低故障潜伏时间。然后需要全面获取并利用与发电机绝缘状况相关的信息对健康状况进行分析，具体而言需要将发电机各方面的监测信息，发电机的控制系统、故障录波装置等所能提供的有关发电机的运行工况、运行特征的信息等，集成到统一的系统下。并且该系统还能与最优维护系统(HOMIS，Hydropower plant Optimal Maintenance Information System)中发电机互连设备（原动机、断路器、同期装置、主变压器等）的状态监测系统相集成。而如何充分利用这些信息，对发电机的绝缘状态进行综合分析，则是高可靠发电机绝缘状态监测的关键问题。　　结合本领域最新的研究成果，把发电机故障放电的定义扩展为局部放电、电弧放电、振动火花放电，在葛洲坝水力发电厂、隔河岩水力发电厂、三峡水力发电厂的数台水轮发电机上进行了脉冲信号的传播试验与高频信号响应试验，在此基础上，结合发电机故障放电的特性、传感器检测频带对放电测量结果的影响以及工业现场电磁干扰的特点等，选取恰当的传感器检测频带（50KHz～20MHz）。该频带能够全面检测整个定子绕组上的各类故障放电信号，通过在发电机中性点安装一只耦合电容器来检测信号，目前该故障放电信号检测方法已成功运用在葛洲坝水力发电厂、隔河岩水力发电厂、三峡水力发电厂二十多台水轮发电机上。其中，对于采用封闭母线的水轮发电机，还可以在水轮发电机封闭母线外壳接地线上安装高频电流互感器来检测发电机故障放电信号，这种信号检测方式，传感器不与水轮发电机的主回路有电气连接，对发电机的安全稳定运行没有影响，在国内尚属首次。给出现场的实际运用效果。　　信号特征的在线自动识别，是故障放电在线监测与分析的关键问题。综合考虑算法的可靠性与快速性，根据故障放电信号的特征，针对小波分析中阈值化方法易导致提取的脉冲信号畸变的问题，本文首先提出了高可靠脉冲提取方法，通过仿真方式对该方法进行了研究，并在此基础上，进一步提出了在脉冲提取的同时完成脉冲分类参数计算的方法。整个技术在对脉冲进行高可靠提取的同时，获取脉冲信号的分类特征，加之算法的快速性，使其可用于故障放电信号特征实时在线自动识别。使用实测信号对该技术进行了验证。　　本文从绝缘系统的老化机理、故障特征、发电机与其互连设备间的复杂耦合特性出发，讨论了发电机在运行过程中绝缘系统可能承受的各种复杂的影响。在此基础上，对实现发电机高可靠的绝缘状态监测所需集成的信息进行了讨论。借鉴本课题组在水电机组监测上所采用的团队智能技术，在最优维护系统的集成环境下，架构发电机绝缘状态全方位一体化协同监测平台，研究协同监测方法，实现了发电机绝缘状态的协同监测。　　结合工业现场的实际情况，理论联系实际，实现了发电机绝缘状态全方位一体化协同监测。在实际的应用中，取得了良好的效果。工业现场的实际应用结果表明，发电机绝缘状态全方位一体化协同监测系统，不仅仅为全面了解发电机绝缘系统的健康状况提供了强大的工具，而且还是进行设备运行特性分析的极具潜力的平台。利用发电机绝缘状态全方位一体化协同监测，可以帮助用户更好的理解以下信息：发电机绝缘系统的健康状况以及监测结果之间的关系；发电机所具有的复杂强耦合特性以及每台的运行“指纹”。在此基础上，用户可以制订最优的检修决策。