定、转子绕组交流耐压试验 _知识百科

它属于一种破坏性试验。从劣化或热击穿观点看，工频交流耐压试验对发电机主绝缘是比较可靠的检查方法，特别是对定子绕组主绝缘在槽部和槽口处的缺陷更为有效。而对显极式转子，应进行交流耐压试验;对隐极式转子，只在拆卸套箍后，局部修理槽内绝缘和更换绕组后的情况下才作这项试验。一、定子绕组交流耐压试验接线和方法
图4一6所示为发电机定子绕组工频交流耐压试验的接线，发电机定子绕组各相的头尾应短路，被试相的头接试验器，非被试相的头尾短路接地，转子绕组头尾应短路接地。

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测试方法如下:
(1) 试验应在停机后，清除污秽前热状态下进行。备用机组可在冷态下进行。
(2) 应在其他的绝缘试验合格后再进行交流耐压试验。
(3) 试验现场应有遮栏、标志牌，并有专人监护。
(4) 调整保护球隙，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的可靠性。
(5) 根据图4一6所示接线图接好线后，应由专人检查，确认无误。
(6) 试验应分相进行，被试相加压，非被试相短路接地，转子绕组短路接地。
(7) 升压必须从零开始，不可冲击合闸，在75%试验电压前可以任意速度升压，以后均匀升压，以每秒2%试验电压速率升压。
(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。
(11) 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%以下时进行试验。严禁在置换过程中进行试验。
应该指出，水内冷发电机的交流耐压试验和气冷发电机没有原则上的区别(其试验接线见图4一7) 。但应注意下列几点:
(1) 水内冷发电机交流耐压试验分为通水和不通水试验两种方式。不通水试验时，必须先将水吹净，以防绝缘引水管内壁闪络放电而烧伤;为了使绝缘引水管一同进行耐压，应将汇水管接地，将流过引水管的电流屏蔽，使毫安表读数为试品的电容电流值。通水试验时(一般采用的方法)，接线见图4一7 。但这时汇水管没有承受耐压，所以还必须单独对汇水管进行一次耐压试验。
(2) 合格水的条件是:20℃时电导率为0.5μS/cm， pH值为7~8，硬度>2拌g/kg;各汇流管总的对地绝缘电阻在20~3OkΩ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的数值) 。
(3) 对水内冷电机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250V兆欧表测量，应不低于1MΩ) 。
二、交流耐压试验的标准
按照《预规》要求，交流耐压试验的试验电压分两种情况取值:
(1) 全部更换定子绕组并修好后的试验电压为:容量小于10000kw(或kVA)，额定电压为36V以上者，试验电压(V)为2UN+1000，但最低为1500V;容量为10000kw(或kVA)及以上者，额定电压为600oV以下者试验电压为20UN;额定电压为6000~18 000V者，试验电压为2UN+3000(V);额定电压为18000V以上者，试验电压按专门协议而定。
(2) 大修前或局部更换定子绕组并修好后的试验电压为:运行20年及以下者，试验电压为1.5认，运行20年以上与架空线路直接连接者，试验电压为1.5UN;运行20年以上不与架空线路直接连接者，试验电压为(1.3~1.5)UN 。
三、试验结果的分析和判断
(1)判断绝缘的击穿。如果在试验过程中出现下列现象，则绝缘可能将要击穿或已经击穿，必须查找出原因:
   1)电压表指针摆动很大或电压值下降;
   2)电流表指示急剧增加;
   3)绝缘有烧焦气味或发现冒烟;
   4)发电机内部有放电声响;
   5)过流保护跳闸。
(2)试验过程中可能产生电压或电流谐振，需防止误判断。在升压过程中，由于参数的变化而产生电压谐振(即电压略微升一点，电流就剧烈增加)，也就是串联谐振.一般因为试验变压器的漏抗小，不易发生电压谐振。在升压过程中，电压略微升压，而电流反而下降，这就是电流谐振，也称为并联谐振。当调压时，由于变阻器上的压降大大减少而使试验变压器的输出电压升高,危及发电机绝缘。为此，应检验下列条件，即Cx>1.3SN/UN*106(Cx一试品电容， pF;SN一试验变压器额定容量， kVA;UN——试验变压器额定电压， kV) 。
四、超低频耐压试验
随着电机容量的增大，发电机绕组对地电容量也越来越大，特别是水轮发电机，交流耐压试验的设备容量也越大，给试验带来了困难。由于采用0.1Hz比采用50HZ的频率减小了500倍，这就解决了试验设备容量的难题.在《预规》中说明:有条件时，可采用0.1Hz(超低频)耐压，试验电压为工频耐压试验电压的峰值的1.2倍，持续时间为1min 。其优点如下:
(1) 使试验装置的容量大为减小，接近于直流试验所需的容量。
(2) 在夹层绝缘中引起的介质损耗较小，所以，在重复进行高压试验时，促使绝缘老化的积累效应较小。
(3) 发电机定子绕组端部绝缘承受的电压较高，比50Hz的交流耐压更易查出端部的绝缘缺陷。
(4) 电容电流比50Hz的小，故产生滑闪放电时的能量较小，对定子绕组端部半导体防晕层的损伤较小。
图4一8~图4一10为使用较多的0.1Hz高压发生装置的几种原理接线，分别是调幅机械整流式0.1Hz高压发生装置;调幅硅整流式0.1Hz高压发生装置和电子式0.1Hz高压发生装置。

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其动作原理简述如下:

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(1) 调幅机械整流式0.1Hz高压发生装置动作原理。电动调幅调压器(3kVA， 0~200V)把等幅的正弦波电压变为调幅的正弦波交流电压;试验变压器将调幅电压升到所需电压。高压分频器用以分出0.1Hz电压波形。
(2) 调幅硅整流式0.1Hz高压发生装置动作原理。其用电动调压器输出包络线为0.1Hz正弦电压，经试验变压器及高压硅堆整流，再加到被试发电机上。
(3) 电子式0.1Hz高压发生装置动作原理。其用晶闸管对50Hz电压进行调幅控制，由试验变压器升压，配用不同电压和容量的高压试验变压器，可获得不同的输出电压和电流，由于无机械运动部件，故技术上较先进。
五、转子绕组交流耐压试验
转子绕组交流耐压试验方法与定子绕组的交流耐压试验方法
相同，由于转子绕组额定电压较低，所以试验电压也较低。对试验电压要求如下:
(1)显极式和隐极式转子全部更换绕组并修好后:额定励磁电压500V及以下者，试验电压为10UN，但不低于1500V;500V以上者为2UN+400V 。
(2)显极式转子大修时及局部更换绕组并修好后，试验电压为5UN，但不低于1000V，不大于2000V 。
(3)隐极式转子局部修理槽内绝缘后及局部更换绕组并修好后，试验电压为5饰，但不低于1000V，不大于2000V 。
试验时应注意:
(1) 隐极式转子拆卸套箍只修理端部绝缘时，可用2500V兆欧表测绝缘电阻代替。
(2) 隐极式转子若在端部有铝鞍，则在拆卸套箍后作绕组对铝鞍的耐压试验。试验时将转子绕组与轴连接，在铝鞍上加2000V电压。
【定、转子绕组交流耐压试验】 (3) 水内冷转子应在通水情况下进行试验。