一、引言
確保發電機的制造質量,檢查其電氣性能及機械性能是否達到設計要求,以及發電機并網運行后的運行安全和穩定性,發電機在制造廠及安裝現場、并網運行前后要經過一系列試驗及檢查。發電機正式運行后,也要定期(大修及小修)進行試驗及檢查,及時發現各種缺陷和隱患,以預防發電機發生各種事故和設備損壞。
二、發電機的試驗檢查項目及分類
(一)出廠(檢查)試驗 這是在制造廠內對每臺即將出廠的發電機進行的檢查性試驗。試驗合格后即與產品合格證一起裝箱待運。
(二)安裝后的交接試驗 這是為檢查發電機在運輸、保管和安裝過程中有無損壞、電氣特性是否符合技術要求等的試驗。
(三)運行維護的預防性試驗 用來判斷經過檢修(大修及小修等)的發電機檢修質量是否合格,能否并網運行,預防設備損壞,保證其安全持續運行的試驗。
(四)非正常運行及事故后,亦規定進行某些專門檢查及試驗。
三、發電機繞組的直流電阻測量
(一)發電機定子繞組的直流電阻測量可用電橋法、電壓電流法及微歐表法進行。但簡便和準確的方法首推電橋法及微歐表法。
(二)測量定子繞組直流電阻是為了檢查繞組接頭的焊接質量、股線是否有斷裂及套管引出線接觸是否良好。發電機非正常運行及發生出口短路事故后,亦需進行此項檢查試驗。對于定子繞組單星形聯結的發電機,應測出各相直流電阻;如為雙星形聯結,則應測量各相及各分支的直流電阻。
(三)結果判定:將試驗結果折算至同一溫度(如30C或75C),并校正了測量引線引起的誤差后,繞組各相或各分支的直流電阻值互差值,以及與初次(出廠或交接試驗值)試驗值相比較,相差不得大于小值的1.5% (1%),超出要求者應查明原因。
(四)用雙臂電橋法進行測試時,對測量結果有懷疑的線圈可輕輕敲擊端部接頭,觀察檢流計有無反應,常常可發現定子繞組端部接頭焊接是否存在問題。
四、定子絕緣電阻測量
(一)定子繞組絕緣電阻、吸收比及極化指數的測量
1.用兆歐表測量定子繞組絕緣電阻實際上是測出施加于定子繞組絕緣的直流電壓與通過絕緣的泄漏電流之比的過程,特別是吸收電流的衰減過程。
2.對于定子繞組為水內冷的發電機,定子繞組絕緣電阻的測量,應考慮絕緣引水管及水電阻的響,采用專用的兆歐表進行測量。
3.在通水狀態下進行測量時,應將匯水管接地線斷開,測量前應具備的條件為:(1)定子繞組與匯水管間的電阻Ry>100kΩ
(2)匯水管對地絕緣電阻Rh>30kΩ
4.在不充水或已將絕緣引水管殘留的水分吹干時,,應將匯水管與兆歐表的G端子連接進行測量。
五、直流耐壓試驗及泄漏電流測量
(一)直流耐壓試驗及泄漏電流測量是發電機交接和預防試驗標準及規程中必須進行的項目。進行此項試驗,可以有效的發現定子繞組端部缺陷,而且比用兆歐表法更有效地發現尚未貫通的集中性絕緣缺陷。其特點是:
1.可根據泄漏電流和施加電壓是否呈線性比例關系或三相泄漏電流的不平衡度來判斷定子繞組絕緣狀態――受潮、臟污或有局部絕緣缺陷,尤其故障幾率較多的定子端部絕緣缺陷。
2.直流耐壓試驗不會形成被試絕緣內部劣化的積累效應
3.不需要容量較大的試驗設備
(二)試驗方法及應注意的有關問題
1.若定子繞組為空氣或冷卻的發電機采用低壓屏蔽法接線,用200KV直流高壓發生器即可。
2.對于水內冷定子繞組,應在通水且水質合格的狀態下進行。由于存在絕緣引水管和匯水管的水路系統,通水時,定子繞組的電回路與通水回路是并聯的,接線進行的常規方法進行測量,則測得的定子繞組泄漏電流為電路及水路的合成電流,可達數十毫安,且隨水質不同而有很大變化,難以區分定子繞組的絕緣狀態。為此,宜采用屏蔽法來消除水路系統泄漏電流(毫安級)的影響。國產的定子繞組為水冷的發電機,匯水環對機殼絕緣,進水管裝有絕緣法蘭墊,多采用低壓屏蔽法進行直流泄漏及直流耐壓試驗。
3.采用低壓屏蔽法試驗,為使測量結果準確,應注意以下幾個問題:
a、消除微安表的擺動。
b、消除極化電勢的影響。
c、消除極化電熱的影響。
d、微安值 的換算,誤差<5%
e、試驗結果判斷:(1)如定子繞組絕緣良好,則測出的泄漏電流數值較小,且隨試驗電壓上升呈線形比例上升,三相電流平衡,儀表指示穩定。
(2)泄漏電流數值較大,隨試驗電壓上升不呈比例遞增,三相泄漏電流差別較大,說明繞組端部絕緣存在缺陷。
(3)泄漏電流數值較大,隨加壓時間增長而增長,表明絕緣受潮。電流增長數值明顯時,應停止進行試驗,查明原因。
六、交流耐壓試驗
(一)交流耐壓試驗的特點是試驗電壓與發電機工作電壓的波形與頻率一致,從絕緣劣化和熱擊穿的機理考慮,能夠檢出定子繞組主絕緣,尤其槽部絕緣的缺陷和故障。在我國,交流耐壓試驗是發電機出廠前后及交接、大修時必須進行的項目。多年來運行維護實踐表明,按相關標準和規程規定的要求,對發電機定子繞組進行交流及直流耐壓試驗合格后,在正常運行條件下,能夠保證發電機在規定期限(如一個大修期)內安全運行而不出現異常。
(二)大型發電機采用諧振耐壓試驗,即串聯諧振或并聯諧振試驗,具有減低試驗變壓器容量和提供較好試驗波形等優點,參數的調整狀態是:串聯諧振回路,試驗變壓器高壓側電壓處于小值,而回路中電流為大值;并聯諧振回路,試驗變壓器高壓側電流為小值。然后升至試驗電壓,進行耐壓試驗。
七、結束語
以上是發電機定子試驗的幾上基本項目,在試驗后對測量結果的判斷,應與歷次試驗比較;同一設備相間比較;同類設備互相比較。對于重要設備可作出時間關系曲線I=f(t)和伏安特性曲線I=f(u)進行分析。試驗數值應符合《規程》規定值。對標準無明確規定的設備,應與同一設備各相比較,與歷年的試驗結果比較;與同類型設備比較,視變化而判斷。確保試驗結果的準確性和保證電力系統安全穩定運行。
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