一、定子繞組交流耐壓試驗(yàn)接線和方法
圖4一6所示為發(fā)電機(jī)定子繞組工頻交流耐壓試驗(yàn)的接線，發(fā)電機(jī)定子繞組各相的頭尾應(yīng)短路，被試相的頭接試驗(yàn)器，非被試相的頭尾短路接地，轉(zhuǎn)子繞組頭尾應(yīng)短路接地。
測(cè)試方法如下:
(1) 試驗(yàn)應(yīng)在停機(jī)后，清除污穢前熱狀態(tài)下進(jìn)行。備用機(jī)組可在冷態(tài)下進(jìn)行。
(2) 應(yīng)在其他的絕緣試驗(yàn)合格后再進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。
(3) 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有遮欄、標(biāo)志牌，并有專人監(jiān)護(hù)。
(4) 調(diào)整保護(hù)球隙，使其放電電壓為試驗(yàn)電壓的105%~110%。連續(xù)試驗(yàn)3次應(yīng)無(wú)明顯差別，檢查過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。
(5) 根據(jù)圖4一6所示接線圖接好線后，應(yīng)由專人檢查，確認(rèn)無(wú)誤。
(6) 試驗(yàn)應(yīng)分相進(jìn)行，被試相加壓，非被試相短路接地，轉(zhuǎn)子繞組短路接地。
(7) 升壓必須從零開(kāi)始，不可沖擊合閘，在75%試驗(yàn)電壓前可以任意速度升壓，以后均勻升壓，以每秒2%試驗(yàn)電壓速率升壓。
(8) 在升壓和耐壓過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)異常情況(如電壓表指針擺動(dòng)大、電流表急劇增加電流、發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)生冒煙、出氣、焦臭、閃絡(luò)、燃燒或擊穿響聲)時(shí)，應(yīng)停止升壓，降壓后查明原因。
(9) 一般耐壓時(shí)間為1min。
(10) 試驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)發(fā)電機(jī)的絕緣電阻、吸收比，兩次測(cè)量結(jié)果不應(yīng)有明顯差別。
(11) 對(duì)氫冷發(fā)電機(jī)，應(yīng)在充氫后氫純度為96%以上或排氫后含氫量在3%以下時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。嚴(yán)禁在置換過(guò)程中進(jìn)行試驗(yàn)。
應(yīng)該指出，水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)和氣冷發(fā)電機(jī)沒(méi)有原則上的區(qū)別(其試驗(yàn)接線見(jiàn)圖4一7)。但應(yīng)注意下列幾點(diǎn):
(1) 水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)分為通水和不通水試驗(yàn)兩種方式。不通水試驗(yàn)時(shí)，必須先將水吹凈，以防絕緣引水管內(nèi)壁閃絡(luò)放電而燒傷;為了使絕緣引水管一同進(jìn)行耐壓，應(yīng)將匯水管接地，將流過(guò)引水管的電流屏蔽，使毫安表讀數(shù)為試品的電容電流值。通水試驗(yàn)時(shí)(一般采用的方法)，接線見(jiàn)圖4一7。但這時(shí)匯水管沒(méi)有承受耐壓，所以還必須單獨(dú)對(duì)匯水管進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。
(2) 合格水的條件是:20℃時(shí)電導(dǎo)率為0.5μS/cm，pH值為7~8，硬度>2拌g/kg;各匯流管總的對(duì)地絕緣電阻在20~3OkΩ以上;溫度在10~30℃范圍內(nèi)R60/R15之值應(yīng)大于1.6;發(fā)電機(jī)定子繞組的各相絕緣電阻值(相間、對(duì)地)均不低于1000MΩ(1min的數(shù)值)。
(3) 對(duì)水內(nèi)冷電機(jī)測(cè)溫元件的連接導(dǎo)線對(duì)地短路，同時(shí)應(yīng)檢查測(cè)溫元件本身，連接導(dǎo)線對(duì)地或?qū)@組導(dǎo)體的絕緣電阻值(可用250V兆歐表測(cè)量，應(yīng)不低于1MΩ)。
二、交流耐壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)
按照《預(yù)規(guī)》要求，交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)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(yàn)電壓為:容量小于10000kw(或kVA)，額定電壓為36V以上者，試驗(yàn)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(yàn)電壓為20UN;額定電壓為6000~18 000V者，試驗(yàn)電壓為2UN+3000(V);額定電壓為18000V以上者，試驗(yàn)電壓按專門(mén)協(xié)議而定。
(2) 大修前或局部更換定子繞組并修好后的試驗(yàn)電壓為:運(yùn)行20年及以下者，試驗(yàn)電壓為1.5認(rèn)，運(yùn)行20年以上與架空線路直接連接者，試驗(yàn)電壓為1.5UN;運(yùn)行20年以上不與架空線路直接連接者，試驗(yàn)電壓為(1.3~1.5)UN。
三、試驗(yàn)結(jié)果的分析和判斷
(1)判斷絕緣的擊穿。如果在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)下列現(xiàn)象，則絕緣可能將要擊穿或已經(jīng)擊穿，必須查找出原因:
1)電壓表指針擺動(dòng)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(fā)現(xiàn)冒煙;
4)發(fā)電機(jī)內(nèi)部有放電聲響;
5)過(guò)流保護(hù)跳閘。
(2)試驗(yàn)過(guò)程中可能產(chǎn)生電壓或電流諧振，需防止誤判斷。在升壓過(guò)程中，由于參數(shù)的變化而產(chǎn)生電壓諧振(即電壓略微升一點(diǎn)，電流就劇烈增加)，也就是串聯(lián)諧振.一般因?yàn)樵囼?yàn)變壓器的漏抗小，不易發(fā)生電壓諧振。在升壓過(guò)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(lián)諧振。當(dāng)調(diào)壓時(shí)，由于變阻器上的壓降大大減少而使試驗(yàn)變壓器的輸出電壓升高,危及發(fā)電機(jī)絕緣。為此，應(yīng)檢驗(yàn)下列條件，即Cx>1.3SN/UN*106(Cx一試品電容，pF;SN一試驗(yàn)變壓器額定容量，kVA;UN——試驗(yàn)變壓器額定電壓，kV)。
四、超低頻耐壓試驗(yàn)
隨著電機(jī)容量的增大，發(fā)電機(jī)繞組對(duì)地電容量也越來(lái)越大，特別是水輪發(fā)電機(jī)，交流耐壓試驗(yàn)的設(shè)備容量也越大，給試驗(yàn)帶來(lái)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(yàn)設(shè)備容量的難題.在《預(yù)規(guī)》中說(shuō)明:有條件時(shí)，可采用0.1Hz(超低頻)耐壓，試驗(yàn)電壓為工頻耐壓試驗(yàn)電壓的峰值的1.2倍，持續(xù)時(shí)間為1min。其優(yōu)點(diǎn)如下:
(1) 使試驗(yàn)裝置的容量大為減小，接近于直流試驗(yàn)所需的容量。
(2) 在夾層絕緣中引起的介質(zhì)損耗較小，所以，在重復(fù)進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)，促使絕緣老化的積累效應(yīng)較小。
(3) 發(fā)電機(jī)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(chǎn)生滑閃放電時(shí)的能量較小，對(duì)定子繞組端部半導(dǎo)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(fā)生裝置的幾種原理接線，分別是調(diào)幅機(jī)械整流式0.1Hz高壓發(fā)生裝置;調(diào)幅硅整流式0.1Hz高壓發(fā)生裝置和電子式0.1Hz高壓發(fā)生裝置。
其動(dòng)作原理簡(jiǎn)述如下:
(1) 調(diào)幅機(jī)械整流式0.1Hz高壓發(fā)生裝置動(dòng)作原理。電動(dòng)調(diào)幅調(diào)壓器(3kVA，0~200V)把等幅的正弦波電壓變?yōu)檎{(diào)幅的正弦波交流電壓;試驗(yàn)變壓器將調(diào)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(diào)幅硅整流式0.1Hz高壓發(fā)生裝置動(dòng)作原理。其用電動(dòng)調(diào)壓器輸出包絡(luò)線為0.1Hz正弦電壓，經(jīng)試驗(yàn)變壓器及高壓硅堆整流，再加到被試發(fā)電機(jī)上。
(3) 電子式0.1Hz高壓發(fā)生裝置動(dòng)作原理。其用晶閘管對(duì)50Hz電壓進(jìn)行調(diào)幅控制，由試驗(yàn)變壓器升壓，配用不同電壓和容量的高壓試驗(yàn)變壓器，可獲得不同的輸出電壓和電流，由于無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，故技術(shù)上較先進(jìn)。
五、轉(zhuǎn)子繞組交流耐壓試驗(yàn)
轉(zhuǎn)子繞組交流耐壓試驗(yàn)方法與定子繞組的交流耐壓試驗(yàn)方法
相同，由于轉(zhuǎn)子繞組額定電壓較低，所以試驗(yàn)電壓也較低。對(duì)試驗(yàn)電壓要求如下:
(1)顯極式和隱極式轉(zhuǎn)子全部更換繞組并修好后:額定勵(lì)磁電壓500V及以下者，試驗(yàn)電壓為10UN，但不低于1500V;500V以上者為2UN+400V。
(2)顯極式轉(zhuǎn)子大修時(shí)及局部更換繞組并修好后，試驗(yàn)電壓為5UN，但不低于1000V，不大于2000V。
(3)隱極式轉(zhuǎn)子局部修理槽內(nèi)絕緣后及局部更換繞組并修好后，試驗(yàn)電壓為5飾，但不低于1000V，不大于2000V。
試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意:
(1) 隱極式轉(zhuǎn)子拆卸套箍只修理端部絕緣時(shí)，可用2500V兆歐表測(cè)絕緣電阻代替。
(2) 隱極式轉(zhuǎn)子若在端部有鋁鞍，則在拆卸套箍后作繞組對(duì)鋁鞍的耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)將轉(zhuǎn)子繞組與軸連接，在鋁鞍上加2000V電壓。
(3) 水內(nèi)冷轉(zhuǎn)子應(yīng)在通水情況下進(jìn)行試驗(yàn)。
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