6发电机试验演示幻灯.

发电机的发展概况冷却介质：空气氢气水冷却方式：外冷内冷发电机的基本结构一、分类按结构特点：凸极式/隐极式、立式/卧式按冷却方式：内冷/外冷按原动机：汽轮发电机/水轮发电机二、发电机的结构简介定子：铁芯定子绕组机座转子：转子铁芯绕组护环滑环风扇定子绕组绝缘股间、匝间；虫胶云母烘卷绝缘（目前很少）沥青云母浸胶绝缘（耐热低，限制在小容量）环氧粉云母绝缘（整体性好、机械强度、耐热性抗化学腐蚀高，广泛应用）定子铁芯扇形冲片定子绕组水内冷定子绕组转子铁芯-----隐极式转子铁芯-----凸极式转子线圈三、发电机的额定参数Pn=√3UnIncosφUn、In——相电压、相电流n=60fn/pp——极对数fn——50Hz常用绝缘材料耐热性能绝缘等级AEBFH允许温度105115120140165发电机的试验定子绝缘电阻和吸收比或极化指数测试泄漏电流测量及直流耐压交流耐压直流电阻测试*定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量*定子绕组端部振动模态测试分析转子绝缘电阻直流电阻交流阻抗及功率损耗发电机短路、空载特性曲线发电机轴电压规范性引用文件GB/T1029三相同步电机试验方法GB/T7064透平型同步电机技术要求GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准安全措施为保证人身和设备安全，应严格遵守安全规程DL408-91《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》中有关规定；进行交直流耐压等高电压试验时，为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护，发电机出线侧和中性点侧应派专人把守防止无关人员误入。试验时试验人员与看守人员通讯要通畅，没有试验人员的命令看守人员不能乱动。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现电压表指针摆动很大、电流表指示急剧增加、绝缘烧焦气味或冒烟或发生响声等异常现象时，应立刻降低电压，断开电源停止试验，对被试绕组进行放电后再对绕组进行检查，查明原因并排除后方可继续试验。试验项目及程序发电机常规试验包括以下试验项目：定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数定子绕组的直流电阻定子绕组泄漏电流和直流耐压定子绕组的交流耐压转子绕组的绝缘电阻转子绕组的直流电阻转子绕组的交流阻抗和功率损耗轴电压行记录。应根据交接或预试等不同的情况依据相关规程规定，从上述项目中确定本次试验所需进行的试验项目和程序。一般情况下，应按先低电压试验后高电压试验、先直流后交流的顺序进行试验。应在绝缘电阻测量无异常后再进行耐压试验。交流耐压试验后还应重复测量绝缘电阻，以判断耐压试验前后试品的绝缘有无变化。定子绕组泄漏电流和直流耐压对空冷、氢冷绕组和水冷绕组水路吹净测量推荐使用直流发生器，要求输出电压高于试验电压，输出电流大于绕组的泄漏电流，通常在0.5mA以上，电压脉动因数小于3％。在保证精度的前提下，可使用直流发生器自带的电压表（1.5级）和微安表（0.5级）。对水冷绕组通水测量试验变压器：高压侧额定电压通常高于试验电压1.2倍以上，容量通常为20kVA。调压器：容量通常与试验变压器匹配。高压整流硅堆：额定整流电流通常大于1A，额定峰值电压高于试验电压1.2倍以上。约1μF稳压电容C1。5～5μF滤波电容C2。约10mH的滤波电感L。空气开关。过电压保护球隙。限流保护电阻：通常选用水电阻，其值为0.1～1Ω/V。球隙保护电阻：通常选用水电阻，其值为0.1～1Ω/V。直流电压测量设备：可选用合适量程的高压静电电压表，或合适变比的分压器和合适量程的低压电压表，要求整体测量精度1.5级以上。1块0.5级微安表。1块1级毫安表。•测试方法根据相关规程和发电机的额定电压确定试验电压，并根据试验电压和发电机容量选择合适电压等级的电源设备、测量仪表和保护电阻。尽量在停机后清除污秽前热状态下进行。交接或处于备用时可在冷态下进行。对水内冷发电机汇水管直接接地者，应在不通水和饮水管吹净条件下进行试验，试验方法（包括设备、接线图、步骤等）与空冷和氢冷发电机相同。对水内冷发电机汇水管有绝缘者，应采用低压屏蔽法接线。微安表接在高压侧，测量的泄漏电流较准确，但要求微安表对地要有良好的绝缘，高压线要屏蔽；微安表接在低压，读数安全，泄漏电流偏大对水冷绕组通水时（低压屏蔽法）μAmA汇水管TDRGGKLC1C2调压器GR直流电压测量设备转子绕组转子绕组在滑环处接地。发电机出口CT二次绕组短路接地。埋置检温元件在接线端子处电气连接后接地。对绕组进行充分放电。按接线图准备试验，保证所有试验设备、仪表仪器接线正确、指示正确。记录绕组温度、环境温度和湿度。如低压屏蔽法测量水冷绕组的泄漏电流，在空载条件下，按试验电压的1.05～1.1倍调整保护铜球间隙。确认一切正常后开始试验。先空载分段加压至试验电压以检查试验设备绝缘是否良好、接线是否正确。将直流电源输出加在被试相或分支绕组上，从零开始升压，试验电压按0.5Un分阶段升高，每阶段停留1min，并记录每段电压开始和1min时微安表的电流值。该相或分支试验完毕，将电压降为零，切断电源，必须等到10kV以下充分放电后再改变接线对另一绕组进行试验或进行其他操作（特别是非水内冷发电机）。•安全措施为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护，发电机出线侧和中性点侧应派专人把守防止无关人员误入。试验时试验人员与看守人员通讯要通畅，没有试验人员的命令看守人员不能乱动。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方可继续试验。试验设备的布置应紧凑、连接线短，宜用屏蔽导线，接地线应牢固可靠。注意对试验完毕的绕组必须充分放电。试验过程中，如发现泄漏电流随时间急剧增长或有绝缘烧焦气味或冒烟或发生响声等异常现象时，应立即降低电压断开电源停止试验，将绕组接地放电后再进行检查。•试验结果判断依据在规定的试验电压下，各相泄漏电流的差别不应大于最小值的100％；最大泄漏电流在20μA以下者，相间与历次试验结果比较，不应有显著的变化。泄漏电流不随时间的延长而增大。任一级试验电压稳定时，泄漏电流的指示不应有剧烈摆动。试验过程中应无异常放电现象。•注意事项对水内冷绕组，泄漏电流测量值受内冷水水质的影响，因此试验时冷却水质应透明、纯净，无机械杂质，电导率在20℃时要求：对开启式水系统不大于5μS/cm，对独立的密闭循环水为1.5μS/cm。对氢冷发电机应在充氢后氢气纯度为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。如何根据泄漏电流判断绝缘劣化趋势首先把测出的泄漏电流换算75°C的数值，再与以往测量数据比较。如果泄漏电流随时间增长逐渐减小，随电压上升而按比例线性上升，三相泄漏电流平衡，与历史资料比较没有很大增长时，则认为绝缘状况是好的，如果试验中出现泄漏电流随时间增长而上升，三相泄漏电流不平衡系数大于2，泄漏电流随电压增加不成比例增加，泄漏电流数值与历次相近条件下试验数值比较有很大的增长，说明绝缘存在缺陷。直流耐压试验由于加压高，发电机定子绝缘对地电容大，因而充电电量大，如果试验后突然短接放电，会产生很大的冲击电流，所以应先通过10-100M欧电阻对地放电，然后通过短接线放电。定子绕组的交流耐压•交流试验电源推荐采用谐振方法，可根据设备情况选择并联或串联谐振。并联谐振耐压设备：交流耐压并联电抗器：可使用定值电抗器组或可调电抗器，必要时也可二者组合使用。额定电压应高于试验电压Ux（kV）；电感量用下式估算L=1/(2πf)^2*Cx其中，f为试验电源频率，通常为50Hz，Cx为被试绕组对地等效电容（μF）；电抗器额定电流应大于试品所需电流IX，其中IX可按下式估算Ix=2πfCxUx×10－3（A）x2C1x2C1一、谐振耐压串联谐振----电压型并联谐振----电流型谐振原理ωL=1/ωC串联谐振原理图Us=UL+UcUs小Uc=Us+UL高电源容量小并联谐振原理图Ic=ωCUI=IL+Ic总电流I小试验电源容量小试验变压器：高压侧额定电压Un高于Ux，容量和高压侧额定电流In可用下式估算SIxUx/Q（kVA）（电源频率可调，完全补偿时）（非完全补偿时）In=S/Un（A）其中Q=2πfL/R，是电抗器的品质因数（R是电抗器的电阻，Ω），一般电抗器的Q值为10～40。。调压器：容量与试验变压器匹配串联联谐振耐压设备串联电抗器：耐压应高于试验电压Ux（kV）；电感量和额定电流估算同并联谐振。试验变压器：额定电流In大于试品所需电流Ix（估算公式同并联谐振）；容量和高压侧额定电压Un可用下式估算SIxUx/Q（kVA）（电源频率可调，完全补偿时）Un=S/In（kV）（非完全补偿时）Sn=UnIn（kVA）调压器：容量与试验变压器匹配•其它设备限流电阻：通常取0.2～1Ω/V。过电压保护球隙：按高压电气设备绝缘试验电压和试验方法规定选择球隙和球径。球隙保护电阻：通常取1Ω/V。交流电压测量设备：根据试验电压选择合适变比的分压器（或电压互感器）和合适量程的电压表，要求整体测量精度1.5级以上。5级毫安表一块，量程大于IX。水内冷绕组试验时需要两块。工频交流耐压试验，被试品属于容性负载，电容电流会使试验变压器高压侧电压升高，而且发电机的容抗与变压器漏抗发生串联谐振时，电压升的更为显著，所以一方面要选择容量合适的试验设备，另一方面在高压侧直接测量试验电压，并用球隙作为过电压保护。•测试方法根据相关规程或制造厂家的规定值确定试验电压，并根据试验电压和发电机容量选择合适电压等级的电源设备、测量仪表和保护电阻。推荐采用串联谐振或并联谐振以降低试验电源的容量，试验前应根据相关数据计算电抗器、变压器的参数，以保证谐振回路能够匹配谐振以达到所需的试验电压和电流。尽量在停机后清除污秽前热状态下进行。交接或处于备用时可在冷态下进行。水内冷发电机应在绕组通水的情况下进行，水质要求同5.3.5第a)条，在试验变压器容量不够时可在不通水的情况下进行，但必须将绝缘饮水管中的水吹干。氢冷发电机的试验条件同5.3.5第b)条。试验前先进行绝缘电阻和吸收比、直流泄漏等试验，各项试验合格后再进行本项试验。试验后再进行一次绝缘电阻和吸收比测量，比较试验前后的变化。如果试验设备容量允许，可以同时对各相或各分支同时试验对水内冷绕组RGGmALKTRmA汇水管交流电压测量设备转子绕组•试验步骤转子绕组在滑环处接地。发电机出口CT二次绕组短路接地。埋置检温元件在接线端子处电气连接后接地。水内冷发电机汇水管接地。检查试验电源、调压器和试验变压器正常。按接线图准备试验，保证所有试验设备、仪表仪器接线正确、指示正确。一切设备仪表接好后，在空载条件下调整保护间隙，其放电电压为试验电压的110％~120%范围内（如采用串联谐振需要另外的变压器调整保护间隙）。并调整试验电压在高于试验电压5％下维持两分钟后将电压降至零，拉开电源。经过限流电阻R在高压侧短路，调整过流保护跳闸的可靠性。非被试绕组电气连接后接地。被试绕组首尾连接后引出。记录绕组温度、环境温度和湿度。电压和电流保护调试检查无误，各种仪表接线正确后，即可将高压引线接到被试绕组上进行试验。升压必须从零开始，升压速度在40％试验电压以内可不受限制，其后应均匀升压，速度约每秒3％的试验电压。升至试验电压后维持1min。将电压降至零，拉开电源，该试验绕组试验结束。对其他相或分支绕组进行试验。•安全措施为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护，发电机出线侧和中性点侧应派专人把守防止无关人员误入。试验时试验人员与看守人员通讯要通畅，没有试验人员的命令看守人员不能乱动。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方可继续试验。试验设备的步骤布置应紧凑、连接线短，接地线应牢固可靠。在试验