发电机定子绕组做交接试验方法

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湖北中试高测电气控股有限公司为您解答：发电机定子绕组做交接试验方法

发电机定子绕组的绝缘性能包括：电气性能，即指绝缘的耐电强度和承受过电压的能力、热性能，即指绝缘在工作温度下不应有浸渍漆和粘合剂流出，具有承受持续热作用的能力、机械性能，即包括承受各种绝缘材料的膨胀延伸、正常运行和突然短路时的交变电动力等、化学性能，即能够承受严重的电晕产生的臭氧和各种氧化氮对绝缘材料的侵蚀和腐蚀。

    发电机定子绕组的绝缘结构，主要有片云母带沥青浸胶绝缘、烘卷云母和环氧粉云母三种，属于复合式夹层绝缘，而环氧粉云母的耐电、耐热、机械性能均比前两者好，且较经济，因此目前高电压发电机基本上都是采用这种绝缘。

 1、 其主要交接试验项目有：

   1 ）用绝缘电阻测试仪测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数；

    发电机绝缘的等值电路是：图略，当加上直流电压后

Ic1中通过的电流为电容电流，它衰减很快，随时间按指数曲线衰减，它与发电机的几何尺寸、绕组连接方式、绝缘厚度、所加试验电压大小有关；

Ig通过的是传导电流，包括体积电阻和表面电阻，它是恒定的，不随时间而衰减，它和绝缘的导电率、工作温度、制造工艺、绕组的并联支路，另外潮气、脏污程度和局部缺陷也会增加其导电率；

 Ia为吸收电流，发电机是复合绝缘，它的极化过程也就是Ia随时间衰减的过程，且大容量发电机吸收时间较长，因此规定了极化指数；

另外有气隙支路，我们在测试中发现摇表或微安表的摆动，往往是由于内部的严重局部放电引起。

一般选取2500V摇表进行，测试前应断电、验电、将其充分放电，摇测前进行摇表的检查和测试中转速的平稳、时间的掌握，测试后先断开测试线再停止摇表等注意事项。与厂家的数值进行比较时应参照不同温度的换算公式计算后进行。

2） 用0A直流电阻测试仪测量定子绕组的直流电阻；

它主要检查焊接头的质量、线圈个股是否存在断线、匝间短路等现象。

一般采用合格的直流电阻测试仪进行，要求分相测试，记录温度值，与厂家值比较时应进行换算，公式为：R2=R1*K , K=(T+75)/(T+t1) T:铜—235、铝—225。不平衡系数即大值与小值的差值除以小值。

 3） 用直流高压发生器做定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量；

  其原理与测绝缘一样，但它电压较高，能更有效发现整体性和端部缺陷，泄漏电流和直流电压一般呈线性曲线。

  水内冷发电机的汇水管死接地时，应必须在其内部保持干燥、绝缘良好（达到1000 MΩ以上，吸收比1.6 以上）、在定子手包绝缘和格后马上进行；当汇水管有绝缘时，耐压前应要求其水质小于1.5，电阻按照厂家的规定，一般要有30KΩ左右；未充氢。非被试相必须短接接地，换相耐压应充分放电；保持通。

  一般采用低压屏蔽法，汇水管电流必须屏蔽，试验装置用高压试验变压器串全波整流硅堆进行，高压侧电流大几百毫安。

  若泄漏电流随试验电压不成比例地显著增长，就可能是整体性绝缘受潮或脏污，像湛江奥里油#1机；若泄漏在某一电压值电流突然增大，就可能是严重受潮或存在贯穿性的绝缘缺陷，如金竹山的手包绝缘。

4）变频串联谐振耐压试验装置做定子绕组交流耐压试验；

主要考核定子绕组的主绝缘强度，应分相进行，试验相短路加压、非被试相短路接地包括转子绕组、测温元件、出口CT二次线等，试验电压应在高压侧测量，时间1分钟。

一般采用我室的谐振耐压装置进行，电容电流的计算可以参照厂家的绕组电容值进行，试验电压下的电流一般比较吻合。至于调谐，应在1/3试验电压下进行，其判断依据是：功率因数表指示接近1、一次侧电流指示小。注意一次限流电阻应尽可能小，否则调谐达不到佳点。

 5） 测量转子绕组的绝缘电阻；

 注意摇表电压的选择，一般水内冷发电机用500V的，在转子到位时和穿入定子之前应测试好做记录，以便于不间断地监督，防止现场保管不善而使绝缘受潮。

6 ）测量转子绕组的直流电阻；

与定子绕组一样

7 ）转子绕组交流耐压试验；

一般用2500V摇表替代进行，但应在确定绝缘良好之后。

8） 测量发电机、励磁机的绝缘轴承和转子进水支座的绝缘电阻；

 在运行中，由于发电机的磁通不平衡、大轴被磁化以及高速蒸汽产生的静电等因素，在大轴上会产生电势，若轴承绝缘不良，轴电势就会通过轴颈、轴瓦、机组的底座构成闭合回路从而产生轴电流，轴电流有时高达数百安培，它使轴承油的油质劣化、甚至会损坏轴颈和轴瓦，为了切断轴电流的通路，在发电机励磁侧的轴承下、励磁机轴承下及轴承的各个油管接头处都要装上绝缘垫，我们就是要测量这个绝缘垫的绝缘电阻，应结合机本体专业的安装进度进行，一般用1000V的摇表，达到0.5M即可。

 9） 测量埋入式测温计的绝缘电阻并检查是否完好；

 热校专业进行，一般用500V摇表进行

 10 ）测量灭磁电阻器、自同期电阻器的直流电阻；

 11） 测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗（无刷励磁机组，无测量条件时，可以不测量）；

    转子绕组发生匝间短路时，会使转子电流增加，绕组温度上升，限制发电机的无功输出，还有可能使机组剧烈振动。而有匝短时，则通过的交流电流比正常时大很多，它有强烈的去磁作用，导致交流阻抗大为降低，而功率损耗有明显增加。

 所加的电流一般要达到30A，而其试验电压峰值不能超过转子额定励磁电压；为了防止测量时接地短路，必须在电源回路接入隔离变，好使用线电压。

 一般用转子发电机转子交流阻抗测试仪进行，也可用调压器、隔离变和低功率因数瓦特表等组合接线，但一定要注意瓦特表的极性和读数。

     一般应在膛外、膛内、不同转速下进行测量，而其结果的比较应在相同的条件和测试环境下进行，不然则可比性不强（我们的测试数据交流阻抗膛内大于膛外）。

 12） 测录三相短路特性曲线；

 13 ）测录空载特性曲线；

 14 ）测量发电机定子开路时的灭磁时间常数和转子过电压倍数；

 15） 测量发电机自动灭磁装置分闸后的定子残压；

 16） 测量相序；

 17 ）测量轴电压；

 18） 定子绕组端部固有振动频率测试及模态分析；

    发电机在安装运行后，由于端部的磨损，其固有频率会接近两倍频即100HZ，就可能引起电磁振动引发事故，该试验主要是为了与制造厂及以后的试验结果提供参考数据。

 19 ）定子绕组端部现包绝缘施加直流电压测量。

    定子绕组交流耐压试验由于电容压降的存在，不利于发现端部绝缘的缺陷，它更易于发现定子绕组槽部的绝缘缺陷，而直流耐压试验由于其施加的电压和绝缘强度成正比，因为端部绝缘中没有电容电流，则其泄漏电流小，端部绝缘上承受的电压较高。但是即使直流耐压试验合格的发电机，在运行中也会在手包绝缘处发生事故，因此要对现场手包绝缘进行施加直流电压测试，一种是测表面电位、一种是测泄漏电流。当绕组外加电压一定时，绝缘表面对地电位大小和绝缘强度有直线关系，绝缘强度越高、表面电位越低，反之亦然。

   一般要用直流耐压的设备，通水后的水质合格，施加发电机额定电压，在所有被测接头、手包绝缘引线接头及过度引线并联块等处包裹一层0.01~0.02mm厚的铝箔纸，用带金属探针的表面电位测试杆进行试验。

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