發(fā)電機(jī)試驗(yàn)簡(jiǎn)介

測(cè)量絕緣電阻是預(yù)防性試驗(yàn)內(nèi)容之一，是一項(xiàng)最簡(jiǎn)單又最方便的試驗(yàn)方法，通常使用兆歐表(俗稱搖表)來進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的試品在1分鐘內(nèi)的絕緣墊的大小，可以檢測(cè)出絕緣是否存在缺陷，受潮等現(xiàn)象。

首先要將發(fā)電機(jī)脫離電源，并對(duì)發(fā)電機(jī)繞組進(jìn)行充分放電，時(shí)間不少于15min。根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓正確選擇兆歐表電壓等級(jí)，高壓發(fā)電機(jī)一般選擇2500v兆歐表;低壓發(fā)電機(jī)一般選取500~1000v兆歐表。轉(zhuǎn)子一般選用500v兆歐表。(具體視情況而定，請(qǐng)參照更詳細(xì)的資料。)對(duì)于長(zhǎng)期放置的兆歐表，在測(cè)量前，應(yīng)判斷其完好性。方法:開路試驗(yàn)，要求表頭指示應(yīng)為"∞";短路試驗(yàn)，要求輕搖兆歐表手柄，表頭指示應(yīng)為"0"，則該兆歐表為完好。測(cè)量定子繞組相同、相對(duì)地間絕緣電阻時(shí)的接線如圖所示(抱歉目前沒圖)，測(cè)量引線應(yīng)具有足夠的絕緣水平，繞組B、Y兩端應(yīng)用導(dǎo)線將絕緣表面加以屏蔽，從而消除邊緣泄露對(duì)測(cè)量值的影響。

測(cè)量時(shí)地線和發(fā)電機(jī)外殼應(yīng)接觸良好(除非你想作死觸電)啟動(dòng)兆歐表，待表頭指示到"∞"時(shí)，再將火線和被測(cè)繞組相接處，同時(shí)記錄時(shí)間，讀取15s和60s的絕緣值。在整個(gè)連續(xù)測(cè)量的過程中，兆歐表應(yīng)該保持平穩(wěn)的額定轉(zhuǎn)速，每分鐘120轉(zhuǎn)左右。轉(zhuǎn)速太快會(huì)使得測(cè)量值偏低。

測(cè)量完畢后，在兆歐表仍保持額定轉(zhuǎn)速下斷開火線，以防止對(duì)兆歐表反充電損毀兆歐表。

吸收比就是絕緣電阻在60秒的阻值和15秒的阻值之比。發(fā)電機(jī)電子繞組絕緣受潮、油污的侵入，不僅會(huì)使絕緣下降，而且會(huì)使吸收比的特性的衰減時(shí)間縮短，即R60"/R15"的比值減小。由于吸收比對(duì)絕緣受潮的反應(yīng)特別靈敏，所以一般以它作為判斷絕緣是否干燥的主要指標(biāo)之一。對(duì)于大型發(fā)電機(jī)要求采用極化指數(shù)，即10min和1min的絕緣電阻之比。根據(jù)規(guī)程規(guī)定:發(fā)電機(jī)容量200MW及以上采用極化指數(shù)。

發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣電阻受贓污、潮濕、溫度等的影響很大，所以現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程不作硬性規(guī)定，而只能與歷次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，來判斷定子繞組的絕緣好壞。由于絕緣電阻受溫度的影響很大，溫度每升高10℃，絕緣電阻將下降一半，因此為了便于比較，一般將不同溫度下的絕緣電阻折算到75℃時(shí)的絕緣電阻。

公式:R75=Rt/{2^[(75-t)/10]}

其中Rt為t℃所測(cè)得的絕緣電阻;t為測(cè)量時(shí)的繞組電阻。

判斷定子是否合格:

絕緣電阻每千伏不小于1MΩ。在相同溫度、相同電壓等級(jí)兆歐表、相同耐壓時(shí)間條件下，將本次測(cè)得的絕緣電阻與上一次絕緣電阻進(jìn)行比較，不得低于上次的1/3.對(duì)于采用瀝青浸膠以云母絕緣的發(fā)電機(jī)，吸收比要求不小于1.3或極化指數(shù)不小于1.5;對(duì)于采用環(huán)氧粉云母絕緣的發(fā)電機(jī)，吸收比應(yīng)不小于1.6或極化指數(shù)不小于2.0。

若不滿足要求的，則說明發(fā)電機(jī)繞組已經(jīng)受潮，應(yīng)該進(jìn)行烘干。

判斷轉(zhuǎn)子是否合格:

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻只要不低于0.5MΩ，就可以認(rèn)為是合格的。

偷懶不寫了。。。

微安表接在高壓側(cè)此電路有以下幾部分組成:(1)交流高壓電源這部分包括升壓變(TT)和自耦調(diào)壓器(TR)。升壓變壓器用來供給整流前的交流高壓，其電壓值的大小必須滿足試驗(yàn)的需求。由于試驗(yàn)所需要的電流很小，所以容量可以不予考慮。自耦調(diào)壓器是用來調(diào)節(jié)電壓的。其容量滿足升壓變壓器的勵(lì)磁容量的要求即可。(2)整流裝置整流裝置包括高壓整流硅堆(V)和穩(wěn)壓電容器(C)。高壓硅堆是有多個(gè)硅二極管串聯(lián)而成的，并用環(huán)氧樹脂澆注成棒形，環(huán)氧樹脂起絕緣和固定作用。由于具有體積小、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高，使用簡(jiǎn)便，無輻射等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于高壓直流設(shè)備中。穩(wěn)壓電容也叫濾波器，其作用是減小輸出整流電壓的脈動(dòng)。濾波電容越大，加于被試設(shè)備上的電壓愈平穩(wěn)，且電壓的數(shù)值越接近于交流電壓的峰值，電容值一般取0.01~0.1uF。對(duì)于電容量較大的被試品，如發(fā)動(dòng)機(jī)、電纜等可以不加穩(wěn)壓電容。(3)保護(hù)電阻保護(hù)電阻的作用是限制被試設(shè)備擊穿時(shí)的短路電流，以保護(hù)高壓變壓器，硅堆和微安表，故而有時(shí)候也叫做限流電阻。其值可以按下式計(jì)算:R=(0.001~0.01)Ud/Id(Ω)Ud--直流試驗(yàn)電壓值(V);Id--被試品中流過的電流(A)。當(dāng)Id較大時(shí)，為減小R的發(fā)熱，可選取式中較小 系數(shù)。R的絕緣管長(zhǎng)度應(yīng)能耐受幅值為Ud的沖擊電壓，并留有適當(dāng)裕度。(具體參見參數(shù)表。)在實(shí)際測(cè)試中，保護(hù)電阻常采用水電阻，水電阻管內(nèi)徑一般不小于12mm，阻值一般按10Ω/V取。(4)微安表微安表的作用是測(cè)量泄露電流，它的量程可根據(jù)被試設(shè)備的種類、絕緣情況等選擇，誤差應(yīng)小于2.5%。由于微安表是精密、貴重的儀器，因此在使用的時(shí)候必須十分愛護(hù)，一般都設(shè)有專門的保護(hù)裝置。①電容器:能夠?yàn)V掉泄露電力中的交流分量和通過微安表的交流電流，從而較小微安表的擺動(dòng)，便于準(zhǔn)確讀數(shù)，其數(shù)值可取0.5~20uF。②放電管:當(dāng)回路中出現(xiàn)危及微安表的穩(wěn)態(tài)電流時(shí)，它能迅速放電，使微安表短路，以保護(hù)微安表，放電管放電電壓一般為50~100V。③增壓電阻:由于放電管的放電電壓一般較高，即使微安表中已經(jīng)流過較大的電流，其兩端的壓降仍不足以使放電管放電，故須串入適當(dāng)?shù)碾娮?，以增加放電管兩端的壓降。R的最小數(shù)值可以按下式確定:R=(U/I)*10^6(Ω)U--放電管的實(shí)際放電電壓(V);I--微安表的額定電流(uA)。④電感:用來防止突然短路時(shí)放電管來不及動(dòng)作，由于短路產(chǎn)生的沖擊電流會(huì)損壞微安表。他的動(dòng)作原理是當(dāng)上述沖擊電流襲來時(shí)，L相當(dāng)于開路，使沖擊電流不會(huì)留到微安表中，而這時(shí)電容器對(duì)沖擊電流相當(dāng)于短路，所以沖擊電流就從電容支路通過。由于電容器可對(duì)沖擊電流起到防護(hù)作用，所以有時(shí)可不用L。如果使用L時(shí)，其電感量可取10mH左右，可用小變壓器或電能表的電壓線圈代替。⑤短路道閘S:它在一般情況下將微安表短路，只有在讀數(shù)時(shí)才將其打開，讀完數(shù)后要迅速合上。微安表接在低壓側(cè)這種接線特點(diǎn)是讀數(shù)安全、切換量程方便的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)被試品的接地端與地分開時(shí)，宜采用圖(a)接線。如不能分開，則采用圖(b)接線，由于這種接線的高壓引線對(duì)地的雜散電流I將流經(jīng)微安表，從而使測(cè)量結(jié)果偏大，其誤差隨周圍環(huán)境、氣候和試驗(yàn)變壓器的絕緣狀況而異。所以，一般情況下，盡可能采用圖(a)的接線。

在簡(jiǎn)單的半波整流電路中，直流輸出電壓至多只能接近試驗(yàn)變壓器搞壓側(cè)的幅值，實(shí)際上，由于負(fù)載電流流過回路電阻，包括整流硅堆的正向電阻，輸出電壓總要比幅值低一些。當(dāng)要求產(chǎn)生較高的直流電壓，又希望實(shí)驗(yàn)裝置體積小、重量輕時(shí)，常常使用倍壓整流電路。

兩倍壓整流電路當(dāng)電源電壓在正半周時(shí)，硅堆V1導(dǎo)通，使下方的電容器充電到電源電壓幅值，此時(shí)，加在被試設(shè)備上的電壓為兩倍電源電壓的幅值。這種電路適用于一級(jí)接地的被試設(shè)備。三倍壓整流電路它的工作原理和兩倍壓整流電路相同，加在被試設(shè)備上的電壓為電源電壓三倍的幅值。多級(jí)串接直流電源由于三倍壓整流電路存在一定的缺陷，如輸出電壓不夠高、輸出功率較小、帶電容性試品的能力差、可持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間短，對(duì)需要較高的直流電壓，而被壓線路不能滿足要求時(shí)，可采用多級(jí)串聯(lián)線路，此時(shí)加在被試設(shè)備上的電壓可達(dá)電源電壓六倍的幅值。中頻串接直流發(fā)生器由于串接整流接線太多，因而現(xiàn)場(chǎng)一般采用成套的中頻電源整流發(fā)生器。它采用脈沖寬度調(diào)制方式調(diào)節(jié)直流高壓，是目前較新的直流電壓調(diào)節(jié)方式。其優(yōu)點(diǎn):①節(jié)能;②電壓調(diào)節(jié)線性度好、調(diào)節(jié)方便、穩(wěn)定;③輸出直流電壓波紋小，可選用較小數(shù)值的電感、電容進(jìn)行濾波，濾波回路時(shí)間常數(shù)減小。

直流電壓試驗(yàn)電壓由下表確定。

項(xiàng)目		被試電壓	說明
全部更換定子繞組并修好后		3倍額定電壓	試驗(yàn)電壓每級(jí)0.5倍額定電壓分階段升高，每階 段停留1min，并讀取泄露電流值，進(jìn)行分析。
局部更換定子繞組并修好后		2.5倍額定電壓
大 修 前	運(yùn)行20年及以下	2.5倍額定電壓
	運(yùn)行20以上與架空線路連接	2.5倍額定電壓
	運(yùn)行20以上不與架空線路連接	2.0~2.5倍額定電壓
小修或大修后		2.0倍額定電壓
交接時(shí)		3倍額定電壓

非線性系數(shù)直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，每分段電壓取0.5Un為宜，整個(gè)試驗(yàn)電壓分段最好不小于五段，每段停留1分鐘讀取泄露電流，每段升壓速度應(yīng)相等，并繪制出泄露電流和電壓的關(guān)系曲線。即Ix=f(Ut);Ix--泄露電流(μA);Ut--試驗(yàn)電壓(V)。如果實(shí)在試驗(yàn)電壓下，泄漏電流與電壓的關(guān)系曲線是一近似直線，說明絕緣沒有嚴(yán)重缺陷，如果是曲線，而且形狀陡峭，則說明絕緣有缺陷。使用過程中，如果泄露電流過大超過下表的數(shù)值時(shí)，必須終止試驗(yàn)，查明原因，并計(jì)算非線性系數(shù)Ku

試驗(yàn)分段電壓倍數(shù)(Ut/Un)	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
最大允許泄露電流(μA)	250	500	1000	2000	3000	3500

Kul=(IxmaxUmin)/(IxminUmax)

Ixmax--最高試驗(yàn)電壓的泄露電流(μA);

Ixmin--最低試驗(yàn)電壓時(shí)(0.5Un)的泄露電流(μA);

Umax--最高試驗(yàn)電壓(V);

Umin--最低試驗(yàn)電壓(0.5Un，V)。

對(duì)于正常的絕緣，系數(shù)Kul不超過2~3，受潮或臟污的絕緣，Kul則大于3~4,。但有時(shí)絕緣嚴(yán)重受潮或臟污，Kul反而小于2~3，這是應(yīng)對(duì)照絕緣電阻值來判斷。

泄露電流與溫度的關(guān)系進(jìn)行分析比較時(shí)，要確保測(cè)量數(shù)值準(zhǔn)確，特別注意表面泄露的屏蔽和溫度的測(cè)量、換算。溫度換算公式為Ix75=Ixt*1.6^[(75-t)/10]式中t--試驗(yàn)時(shí)被試?yán)@組絕緣溫度(℃);Ixt--當(dāng)t℃時(shí)測(cè)得的泄露電流(μA);Ix75--換算到75℃時(shí)的泄露電流(μA)。用這種方法所得數(shù)值和實(shí)測(cè)值差值較大，最好在絕緣正常、清潔、干燥的條件下，求出每臺(tái)發(fā)電機(jī)絕緣泄露電流的溫度系數(shù)(最好在20~70℃范圍內(nèi)取多點(diǎn))，畫出Ix=f(t)關(guān)系曲線，用下式求出n值。n=ln(Ixt2/Ixt1)/(t2-t1)泄露電流的溫度系數(shù)n值是根據(jù)每臺(tái)發(fā)電機(jī)的具體情況求出的，用來在不同溫度下?lián)Q算泄露電流是比較合理的，即Ixt2=Ixt1*e^[n*(t2-t1)]

故障特征	常見故障原因
在規(guī)定電壓下各相泄露電流均超過歷年的數(shù)據(jù)的一倍以上，但不隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大	出現(xiàn)套管臟污、受潮;繞組前端臟污、受潮。含有水的潤(rùn)滑油。
泄露電流三相不平衡系數(shù)超過規(guī)定，且一相泄露電流隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大	該相出現(xiàn)套管或繞組端部(包括綁環(huán))有高阻性缺陷
測(cè)量某一相泄露電流時(shí)，電壓升高到某值后，電流表劇烈擺動(dòng)	多半在該相繞組端部、槽口靠近接地處絕緣或出線套管有裂紋
一相泄露電流無充電現(xiàn)象或充電現(xiàn)象不明顯，且泄露電流數(shù)值較好	絕緣受潮、嚴(yán)重臟污或有明顯貫穿性缺陷
充電現(xiàn)象還屬正常，但各相泄露電流差別較大	可能是出線套管臟污或引出線和焊接處絕緣受潮等缺陷
電壓較低時(shí)泄露線路是平衡的，當(dāng)電壓升到某一數(shù)值時(shí)，一相或兩相泄露電流突然劇增，最大電流與最小電流的差別超過30%	有貫穿性缺陷，端部絕緣有斷裂;端部表面臟污出現(xiàn)沿面放電;端部或槽口防暈層斷裂處氣隙放電，絕緣中氣隙放電
常溫下三相泄露電流基本平衡，溫度升高后不平衡系數(shù)增大	有隱形缺陷
絕緣干燥時(shí)，泄露電流不平衡系數(shù)小，受潮后不平衡系數(shù)大大增大	繞組端部離地部分較遠(yuǎn)處有缺陷

與規(guī)定值比較泄露電流的規(guī)定值就是其運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于一定的設(shè)備，具有一定的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。比較法與絕緣電阻判斷方法類似，在分析泄露電流結(jié)果時(shí)，還常用不對(duì)稱系數(shù)(三相之中最大值和最小值的比)進(jìn)行分析，一般說不對(duì)稱系數(shù)不大于2。泄露電流不成比例上升對(duì)同一相，相鄰階段電壓下，泄露電流隨電壓不成比例上升超過20%，表面絕緣受潮或臟污。各相泄露電流相差過大各相泄露電流產(chǎn)國(guó)30%，充電現(xiàn)象正常，說明受潮。

因?yàn)橥祽兴圆粚懥?<ゝω·)Kira☆~ 以后補(bǔ)上

這種方法的測(cè)量電流不得超過定子額定電流的20%，測(cè)量用表計(jì)應(yīng)不低于0.5級(jí)。

由于電流表的內(nèi)阻比定子繞組的電阻大的多，因此，電壓表的分流可以忽略不計(jì)，則被測(cè)的定子電阻的繞組為Rx=U/I，其中Rx--被測(cè)繞組Q的直流電阻(Ω);U--直流試驗(yàn)電壓(V);I--流過被測(cè)繞組的電流(A)。

這種方法雖然簡(jiǎn)單，但是由于準(zhǔn)確度不高，靈敏度低，現(xiàn)已經(jīng)極少使用。

測(cè)量方法:

①安裝好雙臂電橋電源，可采用電橋內(nèi)部電源或采用外部直流電源。

②將晶體管檢流計(jì)工作電源開關(guān)扳到通位置，等穩(wěn)定后(約5分鐘)，調(diào)節(jié)檢流計(jì)指針在零位。

③靈敏度旋鈕應(yīng)放在最低位置。

④將被測(cè)定子繞組分別接到電橋相應(yīng)的C1、P1、C2、P2的接線柱上。

⑤估計(jì)被測(cè)電阻大小，選擇適當(dāng)?shù)谋堵?。按下表進(jìn)行選擇:

倍率	被測(cè)電阻范圍(Ω)
X100	1.1~11
X10	0.11~1.1
X1	0.011~0.11
X0.1	0.0011~0.011
X0.01	0.00011~0.0011

注意事項(xiàng):

①等電流穩(wěn)定之后(約5分鐘)再合檢流計(jì)開關(guān);測(cè)量完后先斷檢流計(jì)開關(guān)，再斷開電源。

②雙臂電橋的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級(jí)。

③電橋與測(cè)試線、測(cè)試線與被測(cè)繞組等連接應(yīng)緊密、可靠和準(zhǔn)確。

④在冷卻態(tài)下測(cè)量，繞組表面溫度與周圍溫度之差不應(yīng)大于±3%℃。

⑤將測(cè)量的電阻值換算為75℃值，便于比較。

換算公式

Rx=Ra*(T+75)/(T+ta)

式中Rx換算至75℃時(shí)的電阻(Ω);Ra溫度為ta時(shí)所測(cè)的電阻(Ω);T溫度換算系數(shù)，銅線為235，鋁線為225，ta實(shí)際測(cè)量時(shí)繞組的溫度。

無論采用哪一種方法測(cè)量，都需要準(zhǔn)確測(cè)量當(dāng)時(shí)繞組的溫度，溫度相差1℃的誤差帶來直流電阻約0.4%的誤差，容易造成誤判斷。所以測(cè)直流電阻時(shí)，繞組應(yīng)處于冷態(tài)。

定子繞組

轉(zhuǎn)子繞組