同步发电机转子绕组的绝缘电阻测量方法
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产品简介
转子绕组在运行中受到电、热以及机械力的作用，因此虽然转子的电压较低，对其绝缘电阻还是有要求的。《预规》要求在室温时，其绝缘电阻一般不小于0.5MΩ；水内冷转子绕组在室温时一般不应小于5kΩ测量仪器用绝缘电阻测试仪，一般用1000V绝缘电阻测试仪测量；水内冷电机用500V及以下绝缘电阻测试仪测量。
一、测试方法
(1)试验时，要提起转子滑环上的电刷，断开励磁回路，绝缘电阻测试仪“L”端子接转子滑环；“E”端子接转子轴。
(2)可在不同运行状态下测量。在测不同转速下的绝缘电阻时可用绝缘电阻测试仪测。测试时，发电机与系统断开，提起转子滑环电刷，使用带绝缘手柄的专用铜刷接触滑环和轴，绝缘手柄的绝缘应良好。在测负载状态的绝缘电阻时，可用高内阻万用表(大于20kΩ/V)分别测两滑环间电压U1和U2，Ul为正极对轴，以为负极对轴电压，计算出绝缘电阻R
R＝(U/(U1＋U2)－1)RV×10-6(MΩ)
式中 RV一一万用表内阻。
此值可供综合分析用。
(3)在测试前后应注意充分放电(放电5min)。
二、实例说明
1、实例1-1 水氢氢电机的转子绝缘电阻测试
某电厂水内冷发电机，QFSN-200-2型，容量200MW，额定励磁电压455V；额定励磁电流1763A。冷却方法，定子绕组水冷，转子绕组氢冷。自1996年7月～2000年6月，该机转子绕组的绝缘电阻逐年下降，其测试值见表1-1。
表1-1 转子绕组绝缘电阻测试值
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年 份
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1996
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1997
|
1998
|
1999
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2000
|
|
绝缘电阻(MΩ)
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2000
|
1200
|
100
|
4.5
|
2.0
|
注：使用仪器为ZC25-4型lkV绝缘电阻测试仪。
2000年3月后，多次发生转子一点接地，接地电阻为0.5MΩ左右，由于接地电阻较高，又测量其转子正、负数对地电压，以判断接地点，测试数据见表1-2。
表1-2 转子正、负极对地电压测试数据
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日 期
|
U+(V)
|
U-(V)
|
U+ -(V)
|
R(MΩ)
|
|
3月28日
|
55
|
0
|
300
|
2.5
|
|
8月12日
|
75
|
0
|
300
|
1.5
|
注：使用仪器为内阻500kΩ，电压500V的万用表。
由测试数据判断接地点位置在负极侧。
同年9月又进行了不同转速下的绝缘电阻测试，其数据见表1-3。
表1-3 不同转速下的绝缘电阻测试数据
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转速(r/min)
|
0
|
500
|
800
|
1000
|
2000
|
3000
|
|
绝缘电阻(MΩ)
|
1.5
|
1.7
|
1.5
|
1.2
|
1.0
|
0.6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
转速(r/min)
|
2300
|
2000
|
1800
|
600
|
250
|
4
|
|
绝缘电阻(MΩ)
|
0.6
|
0.75
|
0.8
|
1.1
|
1.2
|
1.25
|
数据表明转速上升时绝缘电阻下降，可见绝缘电阻值与转速有关。
从2001年1月到3月进行了跟踪测量，其接地电阻稳定在0.7MΩ左右，因此可判定该机转子绕组接地点在负极侧，接地性质为动态高阻接地。
2、实例1-2 双水内冷发电机转子线圈一一接地的处理
某电厂，台双水内冷发电机，QFSS-200-2型，200MVA，其转子线圈为水冷，励侧(入水侧)有16根不锈钢引水管，汽侧(出水侧)有15根不锈钢引水管。引水管装在管槽内，里端与线圈的空心导线连接，外端和绝缘引水管相连，构成转子线圈冷却水通路，其连接示意图如图1-1所示。
图1-1 水冷转子线圈与不锈钢引水管连接示意图
1986年12月大修后做起机前试验，先在通水情况下测转子线圈绝缘电阻，为4kΩ。后测零转速下交流阻抗，当加压到32V时，电流急剧上升。立即停止试验，再测转子线圈绝缘电阻已为零，认定是金属性接地。为查找接地点，先在转子线圈上加直流电源，测内滑环(正)对地电压U+e为10.06V外滑环(负)对地电压U-e为11.35V，用常用公式
ι-e＝U+e／(U-e＋U+e)×100%根据线圈总长度，计算出接地点在励侧第4槽。拔下励侧水护环，在引水管上测对地电压，最低的是6号管(0.78V)和12号管(0.82V)，其余均在4V以上，可断定接地点在6，12号引水管之间的线圈上和汽侧5号引水管上(见图1-1)，拔下汽侧水护坏，加直流电压汽测引水管对地电压，其数据见表1-4。
表1-4 汽测引水管对地电压
|
水管号
|
9
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10
|
11
|
12
|
13
|
8
|
7
|
6
|
5
|
4
|
|
电压(V)
|
7
|
4.36
|
1.539
|
1.484
|
6.48
|
2.97
|
5.75
|
2.99
|
0.064
|
4.382
|
由表1-4可见，5号管电压最低，相邻管电压逐次升高。将5号管向里侧敲打时，接地现象便消失，绝缘电阻为100kΩ，向外侧敲打时，绝缘电阻降到4kΩ。取出槽内的全部7块槽楔，靠里边的第7号槽楔的前端斜坡处有明显放电烧伤痕迹。处理后，绝缘电阻上升到200kΩ，升速和定速时均为150kΩ，接地故障已消除。
从上述可见，由于转子电路和水路是用水盒焊接在一起，焊接处压降比导线本身大得多，且导线总长度误差大，加上测试误差，故用直流压降法计算误差较大，本例是用引水管分点测对地电压来定接地点的。
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