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同步發電機的絕緣試驗方法

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 一、定子繞組絕緣電阻、吸收比、極化指數
    1.絕緣電阻自行規定。在相近試驗條件下(溫度、濕度),絕緣電阻值降到歷年正常值1/3以下,應查明原因。
    2.各相各分支絕緣電阻值不應大于最小值的100%。
    3.吸收比和極化指數:瀝青浸膠及烘卷云母絕緣,吸收比不應小于1.3,極化指數不應小于1.5;環氧粉云母絕緣吸收比不應小于1.6或極化指數不應小于2.0,水內冷定子繞組自行規定。200MW及以上機組推薦極化指數PI。
    IEEE std43-2000推薦:
    A.PI的最小值(和絕緣耐熱水平有關),見表1-1。

表1-1 PI的最小值
耐熱等級
A(瀝青浸膠)
B(環氧粉云母)
F
H
PImin
1.5
2.0
2.0
2.0

 注意,如果1min絕緣電阻大于5000MW,計算PI就無意義。此時可不考慮PI。因為此時總的測量電流及其微小,受其他因素影響,PI值已無意義。
    當極化指數小于1時表示絕緣老化。
    當極化指數大于5時表示絕緣太干燥,脆化。
    B.絕緣電阻(IR1min)最小值(40℃,M)見表1-2。

表1-2 絕緣電阻最小值
最小值
試    樣
IR1min =kV+1
對1970年前制造的大多數繞組,所有磁場繞組和其他以下未說明的
IR1min =100
對大多數直流電樞和交流繞組(1970年以后制造的)
IR1min=5
對大多數低于1kV的電機

 注:①IR1min是推薦的最小絕緣電阻,單位兆歐。全部電機繞組在40℃下。
        ②kV是電機的額定線電壓,以有效值表示。
        ③在測三相電樞繞組的一相的最小絕緣電阻時,其它兩相接地,近似為全部繞組的兩倍,如果每相分別試驗及非被試兩相上用屏蔽回路,則最小值應為全部繞組的三倍。
    C.溫度的修正。可使用等式
        RC=KTRT
    式中 RC —— 修正到40℃的絕緣電阻,M。
         KT —— 絕緣電阻溫度修正系數。
         RT —— 測量的絕緣電阻,M。
    KT的近似值為
        KT=(0.5)(0.45-T/10)
    二、定子繞組泄漏電流和直流耐壓
    1.定子繞組在交接、大修和小修時以及更換繞組后,需進行直流耐壓試驗,并測量泄漏電流。試驗電壓的標準為,在定子全部更換繞組后,為3倍額定電壓;局部換繞組后,為2.5倍額定電壓;大修前:對于不大于20年者,為2.5倍額定電壓,大于20年的非直連架空線者,為2~2.5倍額定電壓;小修時和大修后,為2倍額定電壓。
    2.各相泄漏電流差不應大于最小值的100%;最大泄漏電流小于20A者,與歷年試驗結果比較不應有顯著變化。
    3.泄漏電流不隨時間的延長而增大。
    在試驗時,按每級0.5倍額定電壓分階段升高,每階段停留1min,并記錄泄漏電流。
    三、測定子繞組的直流電阻
    規程規定:各相分支電阻值,在較正了由于引線長度不同而引起的誤差后,相互間差別與初次值比較,相差不得大于最小值的1.5%(水輪發電機為1%)
    一般是用電橋法測試,對于小于1Ω者用雙臂電橋,大于1Ω者用單臂電橋或直流電阻測試儀,最好是分相測定,對不能進行分相測定的可用下式進行計算
    Y接線:
        Ra=(RAB+RCA-RBC)/2
        Rb=(RBC+RAB-RCA)/2
        Rc=(RCA+RBC-RAB)/2
    ?接線:
        Ra=(RAC-RP)-RAB×RBC/(RAC-RP)
        Rb=(RAB-RP)-RAC×RBC/(RAB-RP)
        Rc=(RBC-RP)-RAB×RAC/(RBC-RP)
        RP=(RAB+RBC+RAC)/2
    四、定子繞組交流耐壓試驗
    我國的交接試驗規定見表1-3。

表1-3 發電機定子繞組交接時耐壓試驗電壓標準
容量(MW)
額定電壓(V)
試驗電壓(V)
<10
>36
0.75×(2Un+1000)
≥10
3150~6300
0.75×2.5Un
>6300
0.75×(2Un+3000)

 對大修前或局部更換繞組并修好后為1.5Un
    五、轉子繞組的絕緣試驗
    1.絕緣電阻值一般不小于0.5MΩ(室溫)。
    2.水內冷轉子繞組絕緣電阻一般不小于5kΩ(室溫)。
    3.與初次紀錄值比,差別一般不大于2%(冷態)。
    4.交流耐壓對顯極式轉子大修時進行,試驗電壓為5Un,但不小于1000V,不大于2000V,對隱極式轉子只在局部修理槽內和局部更換繞組時才進行,試驗電壓同上。


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