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发电机的空载特性试验方法

       空载特性是发电机的基本特征之一,它是在空载和额定转速下测量定子电压和转子电流关系的试验。通过该试验可以测定发电机的有关重要参数,如电压变化率,纵轴同步电抗Xd,短路比等;可以判断三相电压的平衡性;可作为转子是否有匝间短路的参考;还可以作为定子绕组的层间耐压(如果有的话),因此,在大修后都应做此试验。
       一、测量方法
       (1)按照如图1-1所示的试验接线图接线。

发电机空载试验接线图
图1-1 发电机空载试验接线图
GF一副励磁机;KM2一发电机磁场开关;TK一励磁调节器;
Rm一灭磁电阻;KM1一励磁机磁场开关;Q一短路开关;ELE-励磁机转子绕组;
GLE一发电机转子绕组;CE一励磁机定子;G一发电机;TV一电压互感器

       2)所用表计和分流器应在0.5级以上。
       (3)应将电压互感器,强行励磁和减磁装置退出,但发电机的保护(如差动、过流等)不应退出。
       (4)用磁场变阻器缓慢提升定子电压到1/2额定电压,检查三相的平衡性。
       (5)巡视发电机设备,有无异常现象。一切正常后,然后升到额定电压。
       (6)将电压降至近于零,每10%~15%UN记录一次(应同时记录);再逐渐升高电压,每10%~15%UN记录一次,一直到额定电压。
       (7)逐渐降低电压近于零时再切断励磁电流,记录残余电压值。
       (8)应保持转速稳定,着不是额定值,则电压按式(1-1)换算
           电压=实测电压×[额定转速(或频率)/实测转速(或频率)]           (1-1)
       (9)磁场变阻器只能单方向调节,不要随意变方向。
       (10)按读数作出上升和下降曲线,取平均值。
       (11)当转子有匝间短路时,其曲线和历年比较会有下降现象(已超出测量误差范围)。
       二、实例说明
       1、实例1-1 在测量误差范围内
       某电厂一台125MW发电机(双水内冷),QFS-125-2型,13.8kV,6150A,3000r/min。
       空载特性试验数据见表1-1;将此结果与出厂时的试验数据(见表1-2)比较,得出结论误差在测量误差范围内。

表1-1 空载特性试验数据
IE(A) 604 580 524 484 444 386 349 270 196
IAB(V) 14350 13870 12834 12006 11040 9729 8832 6900 5037
IBC(V) 14350 13870 12903 12075 11040 9729 8801 6900 5037
ICA(V) 14350 13870 12903 12075 11109 9756 8860 6941 5037
表1-2 制造厂出厂数据
IE(A) 964 616 470 390 330 294
IAB(V) 18000 13800 10860 8980 7640 6980
IBC(V)   13780        
ICA(V)   13780        

       空载曲线如图1-2所示。
       2、实例1-2 转子绕组有匝间短路
       某电厂313MW发电机(水氢氢冷却方式)定子电压15kV,定子电流14170A,3000r/min。
       在用直流电阻和交流阻抗法初步认定有匝间短路后,又做了空载和短路试验。从如图1-3所示试验曲线可以看出,空载电流较过去增长了180A,即增长了14.5%,空载曲线是下降的。说明转子有匝间短路的可能。
       为了进一步确定缺陷,又加做了探测线圈法试验,证实了匝间短路的存在。

发电机空载特性曲线
图1-2 发电机空载特性曲线
发电机空载曲线
图1-3 发电机空载曲线
1一1983年的空载曲线;2一1988年的空载曲线

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