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发电机定子绕组的交流耐压试验方法

    交流耐压是一种破坏性试验,是确定发电机定子绕组绝缘水平的决定性项目,比直流耐压能更有效地发现槽部绝缘的缺陷,但并不能代替直流耐压。
       交流耐压试验的设备应按被试发电机的电压,容量和现场实际试验设备条件来决定,通常试验变压器是成套设备。各单位在购置武汉致卓测控生产的YDJ油浸式试验变压器时应对本单位的电气设备在试验电压下的充电进行计算,根据充电电流小于试验变压器的额定输出电流的原则来选择试验变压器的容量。充电电流,可以用式1-1计算,即:
              I=μ·ω·Cx              (1-1)
       式中 μ一一试验电压;
              ω一一角频率,∞=2πƒ;
              Cx一一被试物的电容,可用西林电桥来测定。
       一、测试方法
       [1] 试验应在停机后,清除污秽前热状态下进行。备用状态的可在冷状态下进行。
       [2] 应在其他的绝缘试验合格后再进行交流耐压。
       [3] 试验现场应有遮栏、标志牌并有专人监视。
       [4] 调正保护球隙,使其放电电压为试验电压的105%~110%,连续试验3次应无明显差别,检查过流保护装置动作可靠性。
       [5] 根据图1-1所示试验接线图接好线后,应由专人检查,确认无误。
       [6] 试验应分相进行,被试相加压,非被试相短接接地(如图1-1所示),转子绕组接地。
       [7] 升压必须从零开始,不可冲击合闹,在75%试验电压前可以任意速度升压,以后均匀升压,以2%试验电压/s速率升压。
       [8] 在升压和耐压过程中,若发现异常情况,如电压表指针摆动大,电流表急剧增加电流,发电机内发生冒烟、出气、焦臭、闪络、燃烧或击穿响声时,应停止升压,降压后查明原因。
       [9] 一般耐压时间为1min。
       [10] 试验前后应测发电机的绝缘电阻,吸收比,两次测量结果不应有明显差别,具体试验方法请参考文章《同步发电机定子绕组的绝缘电阻测量方法》。
       [11] 水内冷电机一般应在通水情况下进行试验。合格水的条件是:20℃时导电率为0.5μS/cm,pH值为7~8,硬度>2μg/kg;各汇流管总的对地绝缘电阻在20~30kΩ以上;温度在10~30℃范围内R60/R15之值应大于1.6,发电机定子绕组的各相绝缘电阻值(相间对地)均不低于1000MΩ(1min时的数值)。

工频耐压试验原理接线图
图l-12 工频耐压试验原理接线图
(a)原理图;(b)接线图
AV一调压器;T一试验变压器;R一限流电阻;r一球隙保护电阻;C一球间隙;
G一发电机;Cl、C2一电容分压器;PV一电压表;PAl、PA2一毫安表

       (12)对水内冷电机的测温元件的连接导线对地短路,同时应检查测温元件本身,连接导线对地或对绕组导体的绝缘电阻值(可用2500V绝缘电阻测试仪测不低于1MΩ)。
       [13] 对氢冷发电机应在充氢后氢纯度为96%以上或排氢后含氢量在3%以下时进行。严禁在置换过程中进行试验。
       二、实例说明
       1、实例1-1 水内冷发电机局部更换定子绕组
       某电厂一台发电机(型号为QFSN-200-2,200MW,15.75kV)在进行局部更换定子绕组时,对新线棒进行交流耐压试验。试验过程如下。
       [1] 拆除故障线圈后,留在槽中的老线圈进行交流耐压试验电压为27.6kV[0.8×(2UN+3.0)] ,试验合格。
       [2] 线圈下线前,试验电压为新线棒45.8kV(2.75UN+2.5),旧线棒35.35kV但其中有一根新线棒在40kV时被击穿,重新更换后试验合格。
       [3] 下层线圈下线后,试验电压力31kV[0.75×(2.5UN+2.0)] 试验合格。
       [4] 上层线圈下线后,打完槽楔与下层线圈同试,试验电压为30.3kV,试验合格。[0.75×(2.5UN+1.0)]
       [5] 电机装配后,分相试验电压为23.6kV(1.5UN)试验合格。
       以上整个过程的试验电压值是参照《预规》中有关《整台条式线圈(在电厂修理)的试验电压》而制定的。
       2、实例1-2 定子绕组全换绕组交流耐压
       有一台25000kW汽轮发电机(空冷),由于运行年久,定子绕组绝缘老化,进行将旧绝缘全换为新绝缘线棒的工作,换线过程中按《预规》规定的不分瓣定子条式线圈的试验电压进行交流耐压试验。(额定电压为10.5kV)
       [1] 线圈绝缘后、下线前,2.75UN+6.5=35.375kV,试验合格。
       [2] 下层线圈下线后,采用每班下线后做一次交流耐压试验。2.5UN+4.5=26.7kV,其中有一个班下的线棒有一根被击穿,部位在槽口,原因是下线时因线棒形状较差,被硬卡伤。
       [3] 上层线圈下线后,打完槽楔后测交流耐压,因每班只能下若干个线棒,故仅试上层线棒,2.5UN+4.0=26.65kV。试验合格。
       [4] 上层线圈全下完,打完槽楔后与下层线棒同试。2.5UN+4.0=26.65kV。试验合格。
       [5] 焊好并头,装好连线,引线包好绝缘。2.25UN+4.0=24kV试验合格。(分相)
       [6] 电机装配后(分相)2.0UN+3.0=23.13kV。试验合格。

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