定、轉子繞組交流耐壓試驗

2026-05-01 知識百科

它屬于一種破壞性試驗。從劣化或熱擊穿觀點看，工頻交流耐壓試驗對發電機主絕緣是比較可靠的檢查方法，特別是對定子繞組主絕緣在槽部和槽口處的缺陷更為有效。而對顯極式轉子，應進行交流耐壓試驗;對隱極式轉子，只在拆卸套箍后，局部修理槽內絕緣和更換繞組后的情況下才作這項試驗。一、定子繞組交流耐壓試驗接線和方法
圖4一6所示為發電機定子繞組工頻交流耐壓試驗的接線，發電機定子繞組各相的頭尾應短路，被試相的頭接試驗器，非被試相的頭尾短路接地，轉子繞組頭尾應短路接地。

文章插圖
測試方法如下:
(1) 試驗應在停機后，清除污穢前熱狀態下進行。備用機組可在冷態下進行。
(2) 應在其他的絕緣試驗合格后再進行交流耐壓試驗。
(3) 試驗現場應有遮欄、標志牌，并有專人監護。
(4) 調整保護球隙，使其放電電壓為試驗電壓的105%~110% 。連續試驗3次應無明顯差別，檢查過流保護裝置動作的可靠性。
(5) 根據圖4一6所示接線圖接好線后，應由專人檢查，確認無誤。
(6) 試驗應分相進行，被試相加壓，非被試相短路接地，轉子繞組短路接地。
(7) 升壓必須從零開始，不可沖擊合閘，在75%試驗電壓前可以任意速度升壓，以后均勻升壓，以每秒2%試驗電壓速率升壓。
(8) 在升壓和耐壓過程中，若發現異常情況(如電壓表指針擺動大、電流表急劇增加電流、發電機內發生冒煙、出氣、焦臭、閃絡、燃燒或擊穿響聲)時，應停止升壓，降壓后查明原因。
(9) 一般耐壓時間為1min 。
(10) 試驗前后應測發電機的絕緣電阻、吸收比，兩次測量結果不應有明顯差別。
(11) 對氫冷發電機，應在充氫后氫純度為96%以上或排氫后含氫量在3%以下時進行試驗。嚴禁在置換過程中進行試驗。
應該指出，水內冷發電機的交流耐壓試驗和氣冷發電機沒有原則上的區別(其試驗接線見圖4一7) 。但應注意下列幾點:
(1) 水內冷發電機交流耐壓試驗分為通水和不通水試驗兩種方式。不通水試驗時，必須先將水吹凈，以防絕緣引水管內壁閃絡放電而燒傷;為了使絕緣引水管一同進行耐壓，應將匯水管接地，將流過引水管的電流屏蔽，使毫安表讀數為試品的電容電流值。通水試驗時(一般采用的方法)，接線見圖4一7 。但這時匯水管沒有承受耐壓，所以還必須單獨對匯水管進行一次耐壓試驗。
(2) 合格水的條件是:20℃時電導率為0.5μS/cm， pH值為7~8，硬度>2拌g/kg;各匯流管總的對地絕緣電阻在20~3OkΩ以上;溫度在10~30℃范圍內R60/R15之值應大于1.6;發電機定子繞組的各相絕緣電阻值(相間、對地)均不低于1000MΩ(1min的數值) 。
(3) 對水內冷電機測溫元件的連接導線對地短路，同時應檢查測溫元件本身，連接導線對地或對繞組導體的絕緣電阻值(可用250V兆歐表測量，應不低于1MΩ) 。
二、交流耐壓試驗的標準
按照《預規》要求，交流耐壓試驗的試驗電壓分兩種情況取值:
(1) 全部更換定子繞組并修好后的試驗電壓為:容量小于10000kw(或kVA)，額定電壓為36V以上者，試驗電壓(V)為2UN+1000，但最低為1500V;容量為10000kw(或kVA)及以上者，額定電壓為600oV以下者試驗電壓為20UN;額定電壓為6000~18 000V者，試驗電壓為2UN+3000(V);額定電壓為18000V以上者，試驗電壓按專門協議而定。
(2) 大修前或局部更換定子繞組并修好后的試驗電壓為:運行20年及以下者，試驗電壓為1.5認，運行20年以上與架空線路直接連接者，試驗電壓為1.5UN;運行20年以上不與架空線路直接連接者，試驗電壓為(1.3~1.5)UN 。
三、試驗結果的分析和判斷
(1)判斷絕緣的擊穿。如果在試驗過程中出現下列現象，則絕緣可能將要擊穿或已經擊穿，必須查找出原因:
   1)電壓表指針擺動很大或電壓值下降;
   2)電流表指示急劇增加;
   3)絕緣有燒焦氣味或發現冒煙;
   4)發電機內部有放電聲響;
   5)過流保護跳閘。
(2)試驗過程中可能產生電壓或電流諧振，需防止誤判斷。在升壓過程中，由于參數的變化而產生電壓諧振(即電壓略微升一點，電流就劇烈增加)，也就是串聯諧振.一般因為試驗變壓器的漏抗小，不易發生電壓諧振。在升壓過程中，電壓略微升壓，而電流反而下降，這就是電流諧振，也稱為并聯諧振。當調壓時，由于變阻器上的壓降大大減少而使試驗變壓器的輸出電壓升高,危及發電機絕緣。為此，應檢驗下列條件，即Cx>1.3SN/UN*106(Cx一試品電容， pF;SN一試驗變壓器額定容量， kVA;UN——試驗變壓器額定電壓， kV) 。
四、超低頻耐壓試驗
隨著電機容量的增大，發電機繞組對地電容量也越來越大，特別是水輪發電機，交流耐壓試驗的設備容量也越大，給試驗帶來了困難。由于采用0.1Hz比采用50HZ的頻率減小了500倍，這就解決了試驗設備容量的難題.在《預規》中說明:有條件時，可采用0.1Hz(超低頻)耐壓，試驗電壓為工頻耐壓試驗電壓的峰值的1.2倍，持續時間為1min 。其優點如下:
(1) 使試驗裝置的容量大為減小，接近于直流試驗所需的容量。
(2) 在夾層絕緣中引起的介質損耗較小，所以，在重復進行高壓試驗時，促使絕緣老化的積累效應較小。
(3) 發電機定子繞組端部絕緣承受的電壓較高，比50Hz的交流耐壓更易查出端部的絕緣缺陷。
(4) 電容電流比50Hz的小，故產生滑閃放電時的能量較小，對定子繞組端部半導體防暈層的損傷較小。
圖4一8~圖4一10為使用較多的0.1Hz高壓發生裝置的幾種原理接線，分別是調幅機械整流式0.1Hz高壓發生裝置;調幅硅整流式0.1Hz高壓發生裝置和電子式0.1Hz高壓發生裝置。

文章插圖
其動作原理簡述如下:

文章插圖
(1) 調幅機械整流式0.1Hz高壓發生裝置動作原理。電動調幅調壓器(3kVA， 0~200V)把等幅的正弦波電壓變為調幅的正弦波交流電壓;試驗變壓器將調幅電壓升到所需電壓。高壓分頻器用以分出0.1Hz電壓波形。
(2) 調幅硅整流式0.1Hz高壓發生裝置動作原理。其用電動調壓器輸出包絡線為0.1Hz正弦電壓，經試驗變壓器及高壓硅堆整流，再加到被試發電機上。
(3) 電子式0.1Hz高壓發生裝置動作原理。其用晶閘管對50Hz電壓進行調幅控制，由試驗變壓器升壓，配用不同電壓和容量的高壓試驗變壓器，可獲得不同的輸出電壓和電流，由于無機械運動部件，故技術上較先進。
五、轉子繞組交流耐壓試驗
轉子繞組交流耐壓試驗方法與定子繞組的交流耐壓試驗方法
相同，由于轉子繞組額定電壓較低，所以試驗電壓也較低。對試驗電壓要求如下:
(1)顯極式和隱極式轉子全部更換繞組并修好后:額定勵磁電壓500V及以下者，試驗電壓為10UN，但不低于1500V;500V以上者為2UN+400V 。
(2)顯極式轉子大修時及局部更換繞組并修好后，試驗電壓為5UN，但不低于1000V，不大于2000V 。
(3)隱極式轉子局部修理槽內絕緣后及局部更換繞組并修好后，試驗電壓為5飾，但不低于1000V，不大于2000V 。
試驗時應注意:
(1) 隱極式轉子拆卸套箍只修理端部絕緣時，可用2500V兆歐表測絕緣電阻代替。
(2) 隱極式轉子若在端部有鋁鞍，則在拆卸套箍后作繞組對鋁鞍的耐壓試驗。試驗時將轉子繞組與軸連接，在鋁鞍上加2000V電壓。
【定、轉子繞組交流耐壓試驗】 (3) 水內冷轉子應在通水情況下進行試驗。

上一篇：定子繞組泄露電流和直流耐壓試驗

下一篇：發電機定子鐵芯試驗