水氢冷发电机带水直流耐压试验方法

２ＯＯ６年第６期　《贵州电力技术》　（总第８４期）　水氢冷发电机带水直流耐压试验方法　贵州电力试验研究院韩廷永［５５（Ｉｇ）２］　１　引言　以比交流耐压试验先作，是因为直流耐压更易于发　现发电机的端部缺陷和间隙性缺陷，在绝缘尚未击　发电机直、交流耐压试验是判断发电机定子绕　穿前就能发现或找出缺陷，对发电机的绝缘损伤程　组绝缘质量的重要手段。直流耐压试验对发现发电　度也不及交流耐压试验。　机定子绕组端部绝缘缺陷很有效，因为直流电压加　发电机直流耐压试验在本体安装工作全部结　在绕组上没有电容效应，不存在电容电流，带电绕组　束，清理、检查完毕，内、外端盖封闭，汽机专业做完　铜线和外部绝缘表面间的电压降是相当高的（指绕　流量试验，人孔门封闭后进行。此时汇水管内有积　组端部）。工频交流耐压试验对发现发电机定子绕　水，要想吹干水做耐压试验很困难，汇水管及引水管　组槽部绝缘缺陷很有效，因为加入５ｏ　Ｈｚ工频交流　内有很多死角很难吹干，而且吹干水耽搁工期。在　电压时，由于电容效应，电场分布不均，接近铁芯槽　冷却水质合格的情况下，带水做直、交流耐压试验，　部的绝缘所承受的电场较强，电压就较高。故两种　能节省很多工期，而且更符合发电机的运行工况。　试验是相辅相成，不能代替的。直流耐压试验之所　极化电动势补偿接线　ＴＩ一调压器；１２—试验变压器；Ｖｌ一高压二极管；Ｖ２一静电电压表；ｃｌ一高压滤波电容；Ｑ—低压滤波电容；卜瓶流线圈；Ｒｌ一限流水阻：　一　引水管水电阻；ｌ　一汇水管水￣ｇｌＥ．；Ｒ４、Ｒｓ一电位器；｝ｔ＾—微安表；ｍ＾・毫安表；ＤＧ—１．５　Ｖ电池；Ｓｌ、　、ｓ３一开关　图１发电机带水直流耐压试验低压屏蔽法接线　２具体试验方法　②发电机定子内冷却水应不断循环、水压稳　定、水质合格，一般经验值为１．５　ｔ￣Ｓ／ｃｍ以下（适当　目前水氢冷发电机直流耐压方法有两种：高压　偏大也可）。　屏蔽法和低压屏蔽法。高压屏蔽法是微安表接在高　③发电机转子、所有的测温元件及发电机出口　压端，它能消除杂散电流的影响，测量较精确，但微　电流互感器应短路接地。　安表的操作及读书均在高压侧，汇水管也要承受高　④拆下汇水管法兰与地的短接片，汇水管对地　电压，一般汇水管的绝缘达不到要求。以下介绍一　绝缘大于１００　ｋＱ。　种对汇水管绝缘电阻要求较低，微安表一端接地，另　⑤发电机必须在充氢前或排氢后且氢含量在　一端接试验变压器低压侧的低压屏蔽法。　３％以下时进行，严禁在置换氢的过程中进行试验。　首先应达到以下条件方可进行试验：　直流耐压的具体试验方法及试验接线如图１所　①别测量发电机三相定子绕组Ａ—Ｂ、Ｃ、Ｅ，Ｂ—　示。　Ａ、Ｃ、Ｅ，和Ｃ—Ａ、Ｂ、Ｅ的绝缘电阻不低于ｌ　ＭＱ／ｌｋＶ，　（１）按图示接好线并检查无误后，试验前先对　吸收比应大于或等于１．６。　试验设备进行空载升压，并记录１．ＯＵｎ、１．ＳＵｎ、２．　・　ｌ　２　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２ＯＯ６年第６期　＜贵州电力技术）　（总第８４期）　０Ｕｎ、２．５Ｕｎ、３．０Ｕｎ的空载泄漏电流，以检查试验设　（７）加压引线裸露的金属部分应用绝缘胶布包　好，以免电晕作用给测量结果带来影响。　（８）　表接至汇水管的导线一定单独接，切不　能与ｍＡ表接至汇水管的导线共用，以免影响测量　结果的准确性。　备的良好性和校正试验时泄漏电流的测量误差。　（２）对定子绕组进行分相直流耐压试验，加压　相首尾端短接后加高压，非加压相首尾端短路接地。　试验接线如图１所示，最高试验电压为３．ＯＵｎ（６０００　Ｖ），按每级０．５倍额定电压、分五个阶段升高电压，　每个阶段停留１分钟，并记录泄漏电流和汇水管电　流值。　４以贵州鸭溪发电厂　２发电机为例。说明　带水和非带水直流耐压试验时的泄漏电流区　别与联系　４．１试验依据　（３）在规定的试验电压下泄漏电流应符合下列　规定：各相泄漏电流的差别不应大于最小值的　５０％，当最大泄漏电流在２０　以下时，各相间差值　与出厂试验值比较不应有明显差别；泄漏电流不应　随时间延长而增大。若不符合上述规定之一时，应　ＧＢ５０１５０—９１（电气装置安装工程电气设备交接　试验标准》　ＧＢ／Ｔ　１０２９—９３《三相同步电机试验方法》　ＧＢ／Ｔ　７０６４—９６（透平型同步电机手术条件》　发电机出厂说明书及出厂试验报告　４．２试品铭牌　型号：ＱＦＳＮ一３００—２—２０Ｂ　找出原因，并将其消除。　３试验过程中几个值得注意的问题　（１）图中Ｃｌ为滤波电容，一般值为０．５—２　，　主要作用是使直流波形平稳。一般３００　ＭＷ发电机　定子绕组为环氧粉云母绝缘或云母沥青绝缘，本身　对地电容可满足滤波要求，故可不加滤波电容。　（２）冷却水流经进出水管的两端会产生极化电　势，极化电势使微安表在未加电压时就有指示（其大　小与水质有关），可另加一个反方向的电动势（即极　产品标准编号：ＧＢ，嗍　额定视在功率：３５３　ＭＶＡ　额定有功功率：３００　ＭＷ　额定定子电压：２０　ｋＶ　额定定子电流：１０１８９　Ａ　额定绕组冷却水压力：Ｏ．２　ＭＰａ　功率因数：０．８５　额定转速：３０００　ｒ／ｍｉｎ　化补偿电路）将其抵消，其接线图如图１虚线部分所　示，１ｔ４取１００　ｋＱ，Ｒ５取５００　ｋＱ。若水质好时，可能　没有极化电流，就不必补偿。　（３）分别给微安表和毫安表并上开关Ｓｌ、Ｓ３，升　压时合上Ｓｌ、Ｓ３将微安表和毫安表直接短接，避免　升压时很大的充电电流将表打坏。读数时再将Ｓｌ、　ｓ３断开。　（４）Ｌ、Ｃ２的作用是分流交流分量电流，使微安　额定频率：０　５Ｉ－ｌｚ　额定绝缘等级：Ｆ　接线法：２一Ｙ　额定励磁电压：４５５　Ｖ　额定励磁电流：２０７５　Ａ　额定工作氢压：０．２５　ＭＰａ　编号：ｌ２—３０ｏ一８—２　表读数稳定，Ｌ可用６　ｋＶ高压电压互感器代替，Ｃ２　取２００　、１５０　Ｖ。　（５）限流水阻取０．１—１　Ｑ，Ｖ，一般取１０　ｋＱ左　右。　东方电机股份有限公司：２００４年６月出厂　４．３试验设备　ＧＸＺ－－２００型工频谐振试验装置一套，生产厂：　湖北绍新特种电气股份有限公司；ＺＣ３７型水内冷电　机绝缘电阻测试仪，生产厂：上海第六电表厂。　（６）　表、ｍＡ表及静电电压表摆放时用绝缘　材料将其外壳与地绝缘，以减少杂散电流的影响。　表１　注：出厂值：干燥状态，温度：２３℃。　（下转ｌｌ页）　・　ｌ３　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２ＯＯ６年第６期　＜贵州电力技术＞　（总第８４期）　表３　塔　型　双　回　路　单回路　海拔高程（ｍ）　２００ｏ　绝缘子串片数（１７０ｒａｍ）　３０　３１　３２　３３　２９　５０％正极性冲击放电电压（ｋＶ）　２７３８　２９１８　３０ｏ８　２６４７．９　修正后冲击放电电压（ｋＶ）　２２０ｒ７　２２１７　２２８８　２３５８　２０ｒ７４　档　距（ｍ）　４００　冲击接地电阻（Ｑ）　１５～７　上相　９９．７～１１７．５　１０２．９～１２１．４　１０６．２～１２５．３　１０９．５～１２９．１　雷击杆塔时耐雷水平（ｋｈ）　中相　１０６．３～１３４．６　１０９．８～１３９　１１３．３～１４３．５　１１６．７～２０ｒ７．８　１２３．７～１８３．２　下相　１２１．７～１６８．９　１２５．７～１７４．５　１２９．７～１８０　１３３．７～１８５．５　建弧率　７９％　７７％　７４％　７２％　１００％　上相　９．４９Ｅ一７　绕击率　中相　０．０２４％　０．５８％　下相　０．０１６％　击杆率　１，４　表４接地电阻对耐雷水平的影响　耐雷水平１＞２５　ｋＡ；满足ＤＬ／Ｔ　６２０—１９９７规程的要　海拔高程（ｍ）　２０００　求。　（Ｕ１绝缘子片数　６０ＢＵ１７０）　３２　５结论　一．一ＩＲ＝３ｆｌ　１３８．６（上相）１１６７．５（中相）／２２７．６（下相）　耵　ｆ　ＩＲ＝５ｆ］　１３１．５（上相）１１５４．４（中相）／２ｏｏ．８（下相）　综合上述分析，该工程同塔双回绝缘子片数选　…　ｌＲ＝７ｌｆ　１２５．３（上相），ｌ４３．５（中相）／１ｓｏ（下相）　择受雷电过电压控制。因此，推荐海拔１５００～２０Ｏ０　将使铁塔尺寸加大，相应增加耗钢量和通道走廊宽　ｍ采用３２片（结构高度１７０　ｒｎｉｎ）绝缘子（相当于结　度，使线路投资相应增加较多；而降低接地电阻，可　构高度１５５　ｍｉｌｌ绝缘子３５．１片），海拔１２００～１５００　在投资增加不多的情况下，取得较为明显效果。根　ｍ，采用３１片（结构高度１７０　ｍｍ）绝缘子（相当于结　据自蓉线绝缘配合设计经验，双回路塔绝缘子片数　构高度１５５　ＩＩｌＩＩｌ绝缘子３４片），而为提高线路的耐雷　量较同地区单回路线路增加约１０％，取得了满意的　水平，减小雷击跳闸率，必要时，再采用减小接地电　防雷效果。从表２、表３的计算结果中可以看出，海　阻的的方法。　拔２０Ｏ０　ｍ，接地电阻Ｒ＝７　Ｑ时，选用３２片绝缘子其　（收稿日期：２ＯＯ６Ｏ５Ｏ５）　注：（１）交接值：通水状态，冷却水导电率：１．２￣Ｓ／ｃｍ，温度：１７℃；　（２）表中相别采用新旧两种不同的表示法，即Ｕ相当于Ａ，Ｖ相当于Ｂ，Ｗ相当于Ｃ。　４．４试验数据（见表１。表２）　平衡，相间差未达到５０％，符合交接规程规定。若　５结语　采用将水放干或吹干水后试验，由于汇水管内残存　的水汽或积水的存在，对泄漏电流测量结果带来影　由以上事例可知，发电机带水直流耐压试验时　响，从而给结果分析带来困难。因此，采用低压屏蔽　泄漏电流值和电压成指数关系上升，泄漏电流较小，　法作发电机带水直流耐压试验得到广泛的应用。　与出厂值比较变化不大，不随时间延长而增大，三相　（收稿日期：２ＯＯ６Ｏ４Ｏ３）　・　１１　・