发电机定子绕组端部表面电晕查找试验的方法和标准
高压水轮发电机定子绕组端部电晕产生原因分析和电场计算
高压水轮发电机定子绕组端部电晕产生原因分析和电场计算文章对高压水轮发电机长期运行后发现的定子绕组端部电晕产生原因进行了分析，并通过有限元方法对定子绕组端部电场进行了数值计算。
模拟计算了定子绕组端部在机组实际安装过程中表面绑扎结构及表面绝缘漆不规则形状对局部电场强度的增强作用，并提出消除定子端部绕组电晕的方法。
标签：紫外成像技术；定子绕组端部；电晕放电；不均匀电场计算大型水轮发电机机组容量不断增大，定子绕组额定电压不断升高。
已经建成运行的大型空冷水轮发电机容量达到700MW，额定电压达到18-20kV。
空冷机组定子绕组端部绝缘为定子线棒主绝缘，定子绕组端部绑扎结构及定子绕组周围空气共同组成，因为空气的介电常数小于定子绕组端部其它绝缘材料，所以定子绕组端部电压的升高将首先在空气中产生放电现象。
空气中放电的初始状态一般称为电晕发电。
GB/T 7894-2009中规定额定电压为6000V及以上的水轮发电机，当使用地点在海拔高度为4000m及以下时，其定子单个线棒（线圈）应在 1.5倍额定线电压下不起晕；整机耐电压时，在1.05倍额定线电压下，端部应无明显的金黄色亮点和连续晕带。
近年来国内外开展用紫外线成像技术检测电晕放电状况，紫外成像技术的应用可以避免传统方法引入的肉眼误差，使测量结果更加精确，便于定量分析放电强度。
大型高压水轮发电机设计、制造、安装、运行、维护过程中定子绕组绝缘表面状态不规则的电场分布，都可能形成电晕放电。
空气中局部电场场强大于其起始放电场强，空气中产生电晕放电。
1 定子绕组端部电晕实例及原因分析水电站700MW大型水轮发电机在运行一年后，检修时发现其定子绕组端部表面出现不同程度的放电情况，每隔八根线棒中有两根线棒放电较严重。
在定子绕组上分相施加19.8kV工频交流电压并采用紫外成像仪对定子绕组进行了检测，可见明显紫外线发生，局部产生紫外线强烈。
由于定子绕组出现放电痕迹部位集中在线棒间电位差较大处，说明定子绕组电晕产生前提是线棒间电位差达到一定值。
发电机定子绕组端部绝缘表面的电位测量_边志强
根据运行部门的实际条件 , 采用水压状态下的 正接线方法进行发电机定子绕组端部表面电位测量 的优点如下。
a ) 按部颁 DL / T 596- 1996, 《电力设备预防性 试验规程》 要求 , 大修中应做直流耐压试验 , 利用 现有设备可以方便的开展此项试验 , 故反接线所需 试验设备容量小的优点已显得不太突出。
b ) 水压状况下或水压后进行试验同时可以发 现空芯铜线焊接不良或其它渗漏缺陷。
c ) 现场反映正接线方法对人身及试验设备较 为安全 , 高压部分不直接裸露 , 对测量人员的安全 感 , 对被测接头处不是直接加压 , 不会给试验设备 带来危险 ; 采用反接电流法试验时 , 如出现接头表 面严重冒火现象 , 除影响试验人员情绪及测量速度 外 , 有时会因电流过大损坏测量设备。
d) 无论采用正加压还是反加压方法都不代表 发电机运行中被测处的表面对地电位或局部泄漏电
流 , 但用这种测量方式可以表达绝缘缺陷的相对严 重程度。
e) 在测量过程中 , 除要测量绝缘电阻外 , 应在 直流额定电压下测量线棒端部各有关部 位的电压 值。 在施加电压较低或使用兆欧表测量时 , 有时难 以发现绝缘隐患。
C
A
中性点侧 B
C
20 000 20 000
100 20 000
100 1 000
1 100 500 900 -
A
18 800
20
出线侧 B
100
-
3 号发电机 2003-04
C
17 800
290
A
10 800
30
中性点侧 B
12 500
220
发电机定子绕组局部放电试验方案
发电机定子绕组局部电试验方案目录1 发电机基本参数 (1)2 试验目的 (1)3 试验标准 (1)4.试验方法 (1)5.仪器仪表及材料 (3)6.组织措施 (4)7.安全技术措施 (5)8.应急预案 (6)1 发电机基本参数发电机型号：SF650-48/14500 额定容量：600MVA额定电压：18kV 额定电流：20000A额定转速：125r/min 额定功率因数：0.9（滞后）额定励磁电压：450V 额定励磁电流：3000A2 试验目的为检测发电机定子绕组末端绕组或者环形母线中是否存在相间放电情况。
3 试验标准DL/T 492-2009 发电机定子绕组环氧粉云母绝缘老化鉴定导则4.试验方法试验条件：将发电机与主变压器断开，解开发电机中性点，并作好安全措施。
按要求在试验前接好试验线路并仔细检查。
试验前应将可能受到加压影响的二次部分短接接地。
4.1 整相绕组绝缘电阻和吸收比测量使用2500V兆欧表测量每相绕组对地及相间的绝缘电阻R60"/R15"值。
每相试验完毕应对地充分放电。
判断标准：各相或各分支绝缘电阻值的差值不应大于最小值的100%。
4.2 整相绕组局部放电试验用谐振耐压试验装置升压，采用局部放电仪分别测量三相定子绕组局部放电量、起始放电电压、熄灭电压，试验电压为相电压。
试验原则如下：（1）试验电压为额定相电压，对定子三相绕组绝缘分别加压；（2）为提高测量精度，本次测量试验频率确定为45-65Hz。
试验中要求发电机被试绕组首尾短接，谐振电源高压由引出端加至被试相绕组。
非被试相绕组首尾短接后接地，试验接线见图1。
图1 局部放电试验接线图试验步骤如下：（1）发电机出口断开，并与系统隔离，应有明显的断开点，严防系统向发电机倒送电；（2）发电机中性点解开，发电机中性点隔离刀闸拉开；（3）非被试两相头、尾母排（引出端和中性点端）牢固可靠接地；（4）试验电源和试验设备接线，并检查试验接线是否正确无误；（5）在试验区和发电机周围、发电机引线周围设置遮拦，并悬挂“止步，高压危险”的标示牌；（5）发电机测温元件、发电机二次线短路接地，发电机转子绕组短路接地；（6）试验现场通道应派人看守，严防非试验人员进入高压试验区；（7）试验设备通电,空试检查设备是否正常；（8）用兆欧表检查发电机定子绕组绝缘；（9）分相进行发电机局放放电试验，测试局部放电量、起始放电电压和熄灭电压；（10）断开试验电源，拆线，试验结束。
用表面电位法寻找发电机线圈端部的缺陷
用表面电位法寻找发电机线圈端部的缺陷摘要正规的预防性试验，一般很难发现发电机定子线圈端部绝缘的缺陷。
直接加压表面电位法试验能有效地找出定子线圈的端部绝缘缺陷。
本文从机理试验方法、注意事项等方面阐明表面电位法，并以水内冷汽轮发电机为例说明。
关键词表面电位；线圈端部；绝缘缺陷1 前言发电机线圈端部绝缘缺陷如未能及时发现而任其发展就会酿成大事故。
国产200MW和300MW 发电机多次发生定子线圈端部事故或障碍。
例如，某热电厂11号机的相间短路事故，该发电机于 1989年出厂投运后，因B相引线接头长期渗水，导致该处绝缘强度不断降低，终于在1992年3 月26日被击穿短路。
B相引线被烧熔，除5股实心导线外，其余导线均被烧断，水接头也被烧坏，A相引线的实心导线烧断17股。
又如某发电厂5号发电机，1991年投运，1992年4月16日发生相间短路事故。
原因是第37槽线棒鼻端与第28槽线棒的渐开线末端绝缘劣化破坏，表面电位不断升高，形成相间击穿。
类似上述事故端部绝缘缺陷，如能及早发现，事故是可以避免的。
这里介绍行之有效的表面电位法，它能及时发现发电机定子线圈端部绝缘存在缺陷的部位和性质，以便及时处理，消除缺陷，保证安全运行。
2 线圈端部绝缘表面电位测量法2.1 表面电位易升高的部位发电机线圈端部的联结部位、引线、过渡引线等处的手包绝缘以及与模压绝缘的搭接处的绝缘，由于制造或检修质量不良，引起绝缘不断劣化，表面电位随之升高的部位。
2.2 正加压表面电位法此法是在定子线圈的导线上施加一定的直流电压，测量线圈端部绝缘的表面电位。
根据测出数值的大小，以判断绝缘强度的现状。
正加压表面电位法的测试触头的原理接线如图1。
图1 正加压电位法测试触头的原理接线图2.3 表面电位法判别绝缘的机理图1中，静电电压表用于测量电位较高时的读数，直流微安表用于测量几十伏至几百伏之间的读数。
现以检测水内冷定子线圈端部冷却水接头部位绝缘的表面电位为例加以说明，见图 2。
发电机定子绕组端部电晕及评定导则
发电机定子绕组端部电晕及评定导则
发电机定子绕组端部电晕是指在发电机运行过程中，定子绕组端部发生的、类似放电、暴露金属表面的现象。
电晕除了影响发电机的性能稳定性外，还可能对运行人员造成危害。
对于发电机定子绕组端部电晕现象，需要进行评定。
评定指导包括以下内容：
1. 电晕现象的观察方法、观察点和观察孔的位置。
2. 评定发电机定子绕组端部电晕现象的标准和评定结果的判定方法。
3. 评定结果的分类和限制条件，包括电晕评定结果所导致的工作环境和运行要求等。
4. 评定标准和评定结果的监测方法和周期，包括对电晕现象的监测和对电晕评定结果的监测。
5. 评定结果的报告和存档方法。
总之，发电机定子绕组端部电晕评定导则旨在规范、衡量和评价电晕现象，经过评定后，可以为技术人员提供有效的分析信息和解决方案，保障发电机运行的安全和稳定。
大型水轮发电机定子线棒端部电晕现场处理方法研究
第40卷第6期2017年6月水电姑机电技求Mechanical & Electrical Technique of Hydropower StationV〇1.40 No.6Jun.201723大型水轮发电机定子线棒端部电晕现场处理方法研究胡庆雄，屈文锋，马军，余超(中国长江电力股份有限公司，湖北宜昌443〇00)摘要:随着水轮发电机电压等级的提高，定子线棒端部、通风槽口等部位由于电场分布不均匀，局部场强过高，易发生电晕现象。
电晕产生的热效应和臭氧会腐蚀线棒绝缘材料，从而危及发电机的正常运行。
本文介绍了发电机定 子线棒的防晕结构以及影响电晕的因素，并阐述了定子线棒端部电晕的现场处理方法。
关键词:水轮发电机;定子线棒端部电晕;现场处理中图分类号:TM312 文献标识码:B文章编号=1672-5387(2017)06-0023-03D0I：10.13599/ki.11-5130.2017.06.0081前言发电机电晕是发电机定子绕组绝缘表面某些部 位由于电场分布不均勻,局部场强过高，导致附近空 气电离而引起的辉光放电。
电晕产生的热效应和臭 氧,将线棒环氧云母绝缘材料腐蚀成白色粉末，降低 绝缘材料的性能,从而危及发电机的正常运行、缩短 发电机的使用寿命[1]。
随着水轮发电机电压等级的提高，线棒端部、通 风槽口和槽内间隙等部位由于电场分布不均匀，易 发生电晕现象。
线棒端部电晕可进行现场修复处理，线棒槽部电晕或内部电晕,一般是更换新线棒。
2定子线棒的防晕结构根据发电机定子线棒电晕的特点，发电机定子 线棒的防晕结构采用直线段防晕和端部防晕相结合 的方式。
线棒直线段防晕是线棒与铁心槽相接触区 域的防晕处理，采用低阻防晕带或低阻防晕漆进行 防护，防晕长度比定子铁心槽长度略长。
线棒端部防 晕是线棒出槽后的一段经R弯部到线棒端部斜边 这一部分的防晕处理，该区域进行高阻防晕处理，采 用高阻防晕带或高阻防晕漆进行防护。
发电机定子绕组端部电晕及评定导则
发电机定子绕组端部电晕及评定导则引言发电机是一种将机械能转化为电能的装置，广泛应用于工业生产和生活中。
然而，发电机在运行过程中会产生一种被称为“电晕”的现象，特别是在定子绕组的端部。
这种现象不仅会影响发电机的正常运行，还可能导致设备损坏和安全隐患。
因此，研究发电机定子绕组端部电晕及评定导则具有重要的理论和实际意义。
一、发电机定子绕组端部电晕现象及原因1.1 什么是发电机定子绕组端部电晕？当高压激励下的空气或其他气体在强烈的局部场强作用下，会形成一个或多个放射状放点或放射状放弧，并且伴随着噪声和臭气产生。
这种现象被称为“电晕”。
而当这种现象出现在发动机定子绕组的端部时，则被称为“发动机定子绕组端部电晕”。
1.2 发动机定子绕组端部出现“电晕”的原因（1）局部场强过高：当发动机定子绕组端部的局部场强超过一定的阈值时，就会发生电晕现象。
这主要与绕组结构设计不合理、电压过高或电压分布不均匀等因素有关。
（2）绝缘材料的老化：发动机定子绕组端部的绝缘材料随着使用时间的增加会老化，导致其耐压能力下降，进而增加了电晕现象发生的概率。
（3）湿度和污秽度：湿度和污秽度是影响发动机定子绕组端部电晕现象的重要因素。
湿度过高或污秽度严重时，会导致局部场强增加，从而促进了电晕现象的产生。
二、影响因素及评定导则2.1 影响因素（1）局部场强分布：局部场强分布是影响发动机定子绕组端部电晕现象最重要的因素之一。
合理设计和优化结构可以有效地降低局部场强分布，从而减少电晕现象。
（2）绝缘材料及其耐压能力：选择合适且具有较高耐压能力的绝缘材料，可以有效地降低电晕现象的发生概率。
（3）环境湿度和污秽度：控制环境湿度和污秽度，保持在合适的范围内，可以有效地减少电晕现象。
2.2 评定导则（1）电晕等级评定：根据电晕现象的严重程度和对发动机运行的影响程度，可以将电晕分为几个等级进行评定。
评定导则应包括对每个等级的描述和相应的控制措施。
（2）绝缘材料耐压能力评定：根据绝缘材料在不同工作条件下耐压能力的测试结果，制定相应的耐压能力评定导则。
某水力发电厂4号发电机定子绕组端部电晕现象处理浅析
某水力发电厂4号发电机定子绕组端部电晕现象处理浅析摘要：发电机定子线棒端部电场较强，易产生电晕和放电腐蚀现象。
而这种电晕的产生会引起槽内电火花放电，使局部温度上升，达摄氏上百度至上千度，绝缘表面受到严重的电腐蚀，极短时间造成深达1毫米及以上麻点斑坑，且电腐蚀部位随着振动、接触条件的变化而非规律性变动，导致绝缘击穿，进而严重威胁到发电机组的安全运行。
本文从某水力发电厂4号发电机定子绕组端部防电晕的实际处理出发，探讨了电晕产生的原因，并分析总结了实际处理电晕现象的有效办法，以便为其他水轮发电机组在防电晕处理方面提供一定的参考。
关键词：电晕；防晕处理；电阻防晕漆前言：电晕现象主要产生在线棒出槽口处、铁芯段通风沟处、线棒表面与铁芯槽内接触不良处或有气隙处、端箍包扎处以及端部异相线棒间。
其中由于绕组出槽口处属典型的套管型结构，槽口电场非常集中，是最易产生电晕的地方。
怎样简单、有效地处理线棒出槽口处电晕就显得尤为重要。
一、电晕产生的原因1.与海拔高度有关。
海拔越高，空气越稀薄，则起晕放电电压越低。
2.与湿度有关。
湿度增加，表面电阻率降低，起晕电压下降。
3.端部高阻防晕层与温度有关。
如常温下高阻防晕层阻值高，则温度升高其起晕电压也提高。
常温下如高阻防晕层阻值偏低，起晕电压随温度升高而下降。
4.槽部电晕与槽壁间隙有关。
线棒与铁芯线槽壁间的间隙会使槽部防晕层和铁芯间产生电火花放电。
环氧粉云母绝缘最易产生局部放电的危险间隙在是0.2～0.3mm左右。
我国高压大电机采用的环氧粉云母绝缘的线膨胀系数很小，在正常运行条件下,环氧粉云母绝缘的线棒的膨胀量不能填充线棒和铁芯间的间隙。
这是与黑绝缘区别比较大的地方。
5.与线棒所处部位的电位和电场分布有关。
越高越易起晕，电场分布越不均匀越易起晕。
二、某水电厂4号发电机定子绕组端部电晕现象介绍某水电厂4号发电机组在A级检修期间，在发电机定子绕组端部发现了26处电晕痕迹，其中下层线棒上端部共5处（9、154、236、324、339），下层线棒下端部共20处（7、14、29、36、58、59、66、88、95、118、132、243、302、355、362、376、383、406、420、576），上层线棒下端部共1处（466）。
660MW 发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试
660MW 发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试摘要：发电机是电力系统中重要的电力设备，他的安全运行影响着整个电力系统的可靠供电，尤其是大容量发电机在电力系统中的作用更加重要。
目前660MW机组在绝缘材料、连接方式及线棒构造上与之前330MW机组有本质区别，本文主要结合660MW机组大修经验对发电机定子线圈端部手包绝缘缺陷的测试过程进行介绍。
并阐述发电机定子线圈手包绝缘的测试方法，为同类型发电机后续的安全运行及检修试验提供参考依据。
关键词：发电机；大修；手包绝缘引言发电机在大修期间，根据电气预防性试验规程规定，必须进行绝缘电阻、直流电阻、交流耐压、直流耐压等一系列预防性试验，其中直流耐压及泄漏试验对发电机端部槽口绝缘的贯穿性缺陷、老化等比较敏感，而对远离铁心的引线、接头处手包绝缘因工艺不良或材质不佳、运行中震动及电动力作用使绝缘开裂造成的局部缺陷反应不灵敏。
这就造成虽然有的发电机每次都按标准试验合格，但对660MW水内冷大型发电机仍发生过多起定子端部手包绝缘对地放电或短路故障事故，造成很大的损失。
为此，作为反事故措施，在大型发电机第一次大修时要做发电机定子线圈端部手包绝缘表面局部泄漏电流及电位试验。
经查阅相关资料发现国产大型汽轮发电机普遍存在由于有引线手包绝缘整体性差，线棒主绝缘末端及引水管搭接处绝缘处理不当，绑扎用的涤玻绳固化不良以及端部固定薄弱等工艺缺陷，在运行中易发生端部短路故障，为了检测定子绕组端部绝缘缺陷，更加需要做定子绕组端部局部泄漏电流和表面电位试验。
1 试验目的发电机定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量，可以发现发电机端部手包绝缘缺陷；在发电机三相线圈电流严重不平衡时可以避免采用烫开定子接头的方法，在不损坏定子结构的条件下查找局部缺陷；可以发现定子接头处铜线焊接及质量造成的渗漏隐患。
2 测试方法测试注意事项：发电机手包绝缘试验，需在发电机转子抽出后进行，要求在通水条件下进行，发电机内冷水正常运行，水质保持合格状态，试验前所有发电机内部测温元件需短路接地，防止加压时损坏。
发电机表面电位测量方案
发电机表面电位试验方案批准：审定：复审：初审：编制：徐丽宏双辽发电厂2003 年02 月28 日发电机定子端部手包绝缘及引出线套管箱内手包绝缘表面电位测量方案1试验目的为检验发电机定子线圈端部手包绝缘及引出线套管箱内手包绝缘强度，检查定子线圈漏水缺陷，需进行定子绕组端部手包绝缘及引出线套管箱内手包绝缘施加直流电压测量试验，测量其表面电位及泄漏电流值。
2试验应具备的条件2.1定子主绝缘、吸收比应满足直流耐压试验的条件。
2.2发电机端盖及内护板未扣，故最好在穿转子前进行试验。
2.3发电机中性点及A、B、C三相引出线在发电机出口处与封闭母线断开。
2.4定子线圈通满水，且保持循环，水质化验合格。
导电率要求小于1.5」s/cm,PH直为7—8。
2.5热工专业技术人员已将发电机定子测温设备解除。
2.6加压设备调试完毕，所有仪器仪表指示正常。
3试验方法及试验接线3.1试验方法3.1.1试验方法采用通水正加压试验。
3.1.2将发电机定子端部云母盒与线圈和汇水环搭接处及引出线套管箱内手包绝缘，用锡箔纸包好。
3.1.3测量汇水管对地绝缘电阻应大于30k Q。
汇水管对绕组绝缘电阻应大于100k Q。
3.1.4测量发电机定子绕组绝缘电阻及吸收比，应满足耐压试验要求。
3.1.5将发电机定子A、B、C三相首尾短接且三相短路加压，试验电压为直流电压20kV 。
然后用手持触头测量各线圈端部手包绝缘及引出线套管箱内手包绝缘的表面电位及泄漏电流，并做好记录。
其各部位的测量值不应大于规程中所规定的数值。
3.2试验接线如附图。
4试验中安全注意事项4.1试验现场附近应设围栏，并悬挂醒目的“止步，高压危险”标示牌。
试验过程中，所有通道应派专人看守，禁止非试验人员进入试验区。
4.2进行测量的人员应穿绝缘鞋，戴绝缘手套，并应注意带电部位。
4.3加压人员与测量人员应时刻保持联系，防止误加压。
4.4试验要服从统一指挥。
5试验所需设备及仪表5.1 50kV 6kVA试验变压器一台。
发电机定子绕组端部表面电晕分析及处理
发电机定子绕组端部表面电晕分析及处理郭钰静;赵鲲;张昆【摘要】介绍了发电机定子绕组端部的防晕的目的和结构,根据电晕放电理论结合现场实际重点分析了端部电晕产生的4种原因:绕组所处的电位、低阻区和高阻区搭接不良、上下层绕组间距过小以及表面脏污.依据《发电机定子绕组端部电晕检测与评定导则》的试验方法,对电晕进行判定,提出了暗室目测法和紫外电晕法存在位置判定不准的缺点,明确了现场痕迹的确定应以停机检查为主.在现场分别采用了4种不同的电晕修复处理方法:涂刷绝缘漆、涂刷两遍高阻防晕漆及绝缘漆、上下层线棒间填充适形的绝缘材料以及局部防晕层重做,得出了在现场可以处理发电机端部电晕放电的结论,确保了电机的安全运行.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】5页(P44-48)【关键词】发电机;电晕放电;防晕层处理【作者】郭钰静;赵鲲;张昆【作者单位】中国长江电力股份有限公司检修厂,湖北宜昌 443002;中国长江电力股份有限公司检修厂,湖北宜昌 443002;中国长江电力股份有限公司检修厂,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】TM303.3;TM307+.2防电晕是高压电机定子绕组绝缘必须解决的一个问题，因为如果高压定子绕组(线圈)不做防晕处理或处理不好，则绕组制造时的多次耐电压试验可能无法通过；另外定子绕组在运行时会处于严重的电晕状态下，甚至处于火花放电状态下，极大的影响电机的安全运行[1]。
某水力发电厂的水轮发电机组属上世纪80年代设计制造的机型，定子绕组为3相9分支双层波绕组接线，正常运行额定电压为13.8 kV，是国内环氧粉云母绝缘的早期应用典型，由于当时采用的防电晕材料附着性差，电阻值不稳定，加上对环氧粉云母绝缘防电晕的特性认识不足，导致多台早期使用环氧粉云母绝缘的发电机定子端部发生不同程度的电晕和电腐蚀现象，使电机不得不修理[1]。
1.1 定子绕组端部防晕的目的定子绕组的防电晕可分为两部分，即槽部防晕和端部防晕。
发电机定子绕组端部表面电晕查找试验的方法和标准
发电机定子绕组端部表面电晕查找试验的方法和标准随着社会的不断发展，发电机的使用已经越来越广泛，而电气方面的问题也越来越多，其中一个比较常见的问题就是发电机定子绕组端部表面电晕问题。
这个问题严重影响了发电机的正常运行，因此一些电力公司和电力工程师们都在探索找到一些试验方法和标准，以遏制该问题的出现。
以下是一些方法和标准供大家参考：步骤一：了解电晕现象电晕是发生在介质表面上的放电现象，最常见的体现就是在绝缘表面上出现发光点。
而发电机定子绕组端部则是电晕问题的主要发源地之一。
步骤二：确定检验仪器我们通过检查仪器可以很好地了解发电机定子绕组端部表面的电晕情况。
因此，我们需要选择适合的仪器。
国家质量监督检验检疫总局制定了一些标准设备，具体包括：（1）高压测试系统高压测试系统适用于检验发电机定子绕组端部表面电晕状况。
其最高电压可达到100KV，相较于其他测试仪器价格较贵，通常只适用于大型发电机的检测。
（2）脉冲电晕检测器脉冲电晕检测器是一种更加常见的仪器，其主要作用是探测表面放电并确定其位置。
步骤三：试验方法确定试验方法是电晕检测过程中的关键步骤之一。
一般的检测方法包括：（1）静态试验静态试验时，测试仪器会以静态方式将电压逐步增加，然后记录下电晕的具体情况和发生的位置。
要注意的是，静态试验时，测试仪器需要接触到表面以保证测试精度。
（2）动态试验动态试验时，测试仪器会夹在绕组的两侧，以记录表面放电的情况。
步骤四：评估测试结果评估测试结果是整个试验步骤中的最后环节。
根据测试结果，我们可以做出相应的判断并确定解决方案。
如果测试结果发现较多的电晕现象，那么我们需要采取措施遏制发电机定子绕组端部电晕问题，以便保证发电机正常运行。
总之，上述方法和标准是围绕发电机定子绕组端部表面电晕现象而制定的相应措施。
在实际应用中，我们应当根据实际情况灵活运用，以便保证能出先更加精准和有效的结果。
发电机定子绕组端部电晕试验方法
发电机定子绕组端部电晕试验方法发电机定子绕组端部电晕试验是一种检测发电机定子绕组端部绝缘性能的重要方法。
通过电晕试验，可以检测出定子绕组端部的电场分布、绝缘层的状况以及是否存在缺陷等情况。
下面是发电机定子绕组端部电晕试验的具体方法：1.试验前准备：在进行电晕试验前，需要进行以下准备工作：•准备好试验所需的各种设备和工具，如电晕测试仪、三脚架、电压表、电流表、电源等。
•对发电机的定子绕组端部进行外观检查，确认其表面完好，无明显的破损或异常。
•确保试验现场的安全，如关闭电源，进行适当的隔离等。
•根据发电机的类型和规格，选择适当的电晕测试仪和试验参数。
1.试验过程：在进行电晕试验时，需要按照以下步骤进行操作：•将电晕测试仪与发电机定子绕组端部连接好，确保连接稳定、可靠。
•根据选择的试验参数，设置电晕测试仪的电压和电流等参数。
•开始试验，观察电晕测试仪的读数和发电机的运行状况。
在试验过程中，需要注意以下几点：•确保电压和电流的稳定，避免波动或异常。
•注意观察电晕测试仪的读数，以及定子绕组端部的颜色变化等情况。
•在试验过程中，如果发现异常情况，如电晕放电、冒烟等，应立即停止试验，并进行检查和处理。
•记录试验数据，包括电压、电流、电晕起始电压、最大电晕电流等参数。
这些数据将为后续的分析和处理提供依据。
1.试验后处理：在完成电晕试验后，需要进行以下处理：•根据试验数据，对发电机的定子绕组端部绝缘性能进行分析。
如果发现存在电晕放电或绝缘缺陷等问题，需要及时进行处理和修复。
•对试验过程中发现的问题进行总结和分析，评估其对发电机运行的影响程度，并制定相应的预防措施和应急预案。
•整理和分析试验数据和结果，建立发电机定子绕组端部电晕试验档案，为以后的维护和故障预防提供参考。
总之，发电机定子绕组端部电晕试验是一种检测发电机定子绕组端部绝缘性能的重要方法。
通过电晕试验，可以及早发现发电机定子绕组端部的潜在问题或故障，为及时采取措施解决问题提供了有力的支持。
发电机定子绕组端部电晕检测方法应用
的问题 ，又解决 了暗室 目测法无法在发电机上端部 电晕检测 中应用的问题 ，为现场开展发 电机 端部 电晕检测提供 了参考 。
关键 词 ：发 电机 ；端部 电晕；紫外成像 ； 目测法 ； 中图分 类号 ：Ｔ Ｍ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ３ ４ ５
问题 。
１ ）在 发 电机 下 端 部 电晕 检 测 中 ，采 用 暗室 目测 法 ，在 发 电机 电 压 上 升过 程 中 ，派 驻 至 少 ３
参 考 文 献
ＤＬ ／ Ｔ ２ ９ ８ ． ２ ０ １ １ ． 发 电机定子绕组端部 电晕检测 与评定导则
［ ｓ ］ ．
人 在下端 部 观察端 部起晕 情况 ，当所有 人均确 认 首 次 出 现 亮 点 或 火 花 后 ，暂 停 升 压 ，然 后 用 紫 外 成 像 仪 观 察 该 点 的光 子 数 ，此 时 检 测 出 的 光 子 数 即认 为 是 起 始 电晕光 子 Ｎｃ 。 ２）在 发 电 机 上 端 部 的 电 晕 检 测 中 ，采 用 紫 外 成像 仪 ，以下端部 检测确认 的起始 电晕光 子 Ｎ ｃ 作为判断依据。 在某 大 型水 电厂 发 电机 端 部 电晕检 测 中 ，首 次采 用 的该 方 法 ，证 明了该 方 法现 场 的 实用 性 。
１ ０１
２ ０ １ ６年 增刊
云 南 电力技 术
第４ ４卷
提 出 了一 直解决 方法 ，既可 以解决 紫外成像 法 现 场检测 应用 ，证 明了该方 法现 场使用 具体 良 起始 电晕 光子数 标定 问题 ，也 可 以解 决定 子绕 好 的 成 效 ，对 发 电机 端 部 电晕 检 测 工 作 具 有 一 组上 端部 电晕采 用 暗室 目测法 无法 准确检 测 的 定 的参考价值 。
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发电机定子绕组端部表面电晕查找试验的方法和标准梅志刚;王劲松;龙飞;雷雨;孙士涛;宋楠;白亚民【摘要】介绍了发电机定子绕组端部表面放电缺陷查找试验(暗室遮光起晕试验)的方法,表面放电缺陷的表现以及现场处置方法,重点讨论了现有的技术标准.不同标准中给出的电压数值、对电晕成像仪的标定方法和评估表面放电缺陷的严重程度的方法不尽相同.本文就这些方面给出了实际应用这些标准的建议.【期刊名称】《大电机技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P5-8)【关键词】发电机;定子绕组;暗室遮光起晕试验;表面放电;半导体涂层;电晕成像仪【作者】梅志刚;王劲松;龙飞;雷雨;孙士涛;宋楠;白亚民【作者单位】华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TM303.10 前言在旋转电机中的表面放电是指发生在线棒之间的间隙内、线棒与铁心之间的间隙内和线棒端部表面间隙中的放电。
为了区别于发生在绝缘内部气隙中的放电，这种表面放电也被称为外部放电。
用户关注表面放电是从关注发电机整机起晕电压水平开始的。
2006年2月，某电厂2号氢冷发电机在清理端部油污时发现了大面积的绝缘碳化现象，如图1所示。
事故分析报告表明，制造厂工艺不良导致整机起晕电压水平过低，引起表面放电反复灼伤绝缘是事故的根本原因。
在发电机检修过程中，定子绕组端部的清扫是需要反复进行的工作。
由于该事件的发生，很多用户开始关心这种清扫是否会破坏端部表面的防晕结构，从而引起表面放电。
这就促使用户寻求一种评估表面放电水平的方法。
在氢冷发电机中，高压氢气具有抑制表面放电的效应[1]。
然而，在空气冷却的发电机绕组中，表面放电所产生的臭氧、氮氧化物可能腐蚀防晕涂层，从而进一步加剧表面放电，最终引起绝缘的失效。
因此，修复防晕涂层是空冷发电机在检修时一种常见的工作。
图2给出了北京某电厂修复防晕涂层的现场照片。
如何评估这种修复效果？这个问题与评估表面放电水平是相同的。
图1 由表面放电导致的某电厂2号发电机定子端部的绝缘碳化区域工程师提出采用暗室遮光起晕试验来评估发电机定子绕组端部表面放电缺陷的严重程度。
进行暗室遮光起晕试验时，工程师通过两种方法记录表面放电缺陷，一种是肉眼观察、口头描述并记录表面放电；另一种则使用电晕成像仪记录。
目前这两种方法都缺少标准的现场作业流程。
相关的技术标准严重依赖工程技术人员的经验。
图2 北京某电厂正在修复定子绕组的防晕涂层1 试验方法简介进行暗室遮光起晕试验时，需要对被试相绕组施加一定电压，另外两相绕组接地；或者将三相绕组短接到一起施加一定电压。
所加电压的数值可参见相关技术标准。
加压时间约为 15min，以获得稳定的表面放电活动状态。
使用肉眼观察时，试验应在晚间进行，并在试验过程中关掉电机周围所有的光源。
如果不具备完全黑暗的观察条件，则应在电机周围附近搭遮光棚。
当观察人员进入遮光棚后，开始施加电压。
当表面放电稳定下来以后，观察者的眼睛会适应黑暗，从而观察到表面放电所产生的微弱辉光。
表面放电缺陷所产生的辐射光谱为280～405nm，其90%的能量都位于紫外区域，因此它所发射光的主要部分对于肉眼是不可见的[2]。
为了提高观察的灵敏度，简化并加速试验过程，试验人员使用电晕成像仪观察并记录表面放电。
电晕成像仪的输出可直接显示在视频画面上；有些电晕成像仪具有可见光滤镜，不用关灯就可以观察到表面放电，且更容易定位到缺陷点。
尽管电晕成像仪要比肉眼观察灵敏得多，但是电晕成像仪的示数与仪器对放电点的距离和观察角度有关[3]；有时，肉眼观察到的剧烈放电点并不能得到较大的电晕成像仪读数。
但在大多数情况下，电晕成像仪所表征的放电点对肉眼都是不可见的。
这表明两种方法的试验结果不容易进行对比验证。
而目前的国内技术标准大都针对肉眼观察方法，针对电晕成像仪读数的标准仍处于探索阶段，所以发电机定子端部表面放电缺陷查找试验（暗室遮光起晕试验）推荐以肉眼观察方法为主。
最好先用紫外成像仪对放电点进行定位之后，再用肉眼重点观察这些部位，并留下相关影像资料。
图3给出了使用电晕成像仪查找表面放电所得到的图像。
图3 某电晕成像仪在表面放电缺陷查找试验中的读数2 相关的技术标准国内现有的标准中，涉及到暗室遮光起晕试验的主要有文[3-6]。
除了文[3]外，其余标准都是针对新发电机的；而文[2]则用于制造厂对于新制造或新安装发电机的质量控制。
文[2]和[3]同时讨论了肉眼观察方法和使用电晕成像仪进行暗室遮光起晕试验，其余标准则仅针对肉眼观察方法。
对于整机起晕水平，文[4-6]只是简单要求在 1.0倍、1.05倍和1.1倍额定线电压下，定子绕组端部没有明显的晕带和连续的金黄色亮点，并未涉及具体的试验方法。
文[2]和文[3]则对具体的试验方法和步骤进行了详细的描述。
文[2]和文[3]都建议试验分为两个阶段。
第一个阶段，将绕组三相连在一起加压，也可分相加压，施加电压较低，检查绕组对地的部分是否存在表面放电，重点关注是否存在异物引起的尖端放电、测温元件或监测传感器连接电缆附近、对地间隙和不同阻值防晕涂层的交界面和端部防晕层等部位是否存在表面放电。
第二个阶段，分相加压，非被试相接地，施加电压较高，只关注相间间隙中是否存在表面放电。
这个阶段即使发现绕组对地间隙中存在表面放电，应予以忽略。
所以应在试验前应根据绕组线棒连接图标识好相间间隙的位置。
设UN为定子绕组额定线电压，文[3]区分空气冷却和氢气冷却机组，建议第一阶段施加的电压分别为1.1×UN /和U N /，第二阶段施加的电压分别为 1. 1UN和UN；而文[2]则没有区分机组冷却方式，建议第一阶段施加电压为1.15×UN/，第二阶段施加的电压值U 2应根据绕组中各根线棒的电压相量图来计算。
毕竟对于额定电压为UN的定子绕组，在运行时相间只有在绕组出线端才承受额定线电压，相间其余部位所承受的电压会远低于这个数值。
计算出相间两根线棒所承受的最高电压后，第二阶段施加的电压值 2U应在这个值的基础上增加15%。
比实际承受电压高出15%是为了补偿运行时机组温度高于试验时所造成的影响。
两个标准所施加的电压都有各自的考虑，应结合起来应用。
考虑到高压氢气对表面放电的抑制作用，对于氢冷机组宜按文[3]规定的电压数值加压，对于空冷机组，则宜按文[1]规定的电压数值加压。
为了让电晕成像仪满足试验要求，必须对其进行标定。
文[3]采用测量试验线棒表面放电时的局部放电量的办法标定电晕成像仪，以此得到电晕起始时所对应的电晕成像仪的示数。
而文[1]则采用肉眼观察标准尖板电极起始电晕的方法来检查电晕成像仪的灵敏度是否满足试验要求。
文[2]中规定，肉眼观察法得到的电晕起始电压与电晕成像仪得到的电晕起始电压相差不能超过1kV，以此也可以标定电晕成像仪。
就试验标准而言，由于文[2]是针对新机的，它要求在所施加的电压下，对应的部位不应存在表面放电，否则就应对发电机进行修理；而文[3]是针对现场安装的发电机，无论是新机还是已投运处于检修状态下的机组，它规定，表面放电可以在一定程度内存在，是否需要处理应根据电晕成像仪的示数决定。
对于新机而言，文[2]中给出的标定方法更加符合实际需求，毕竟对新机进行暗室遮光起晕试验的目的是为了给出表面放电的起始电压和熄灭电压水平。
而对于检修中的机组而言，用户关心的是表面放电的严重程度以及它是否需要进行处理。
所以，文[3]中给出电晕成像仪的标定方法和表面放电的评估方法更容易在现场实现。
然而，由于电晕成像仪的示数与肉眼观察方法得到的图像之间的对应关系并没有数据支持，所以目前对检修机组的表面放电水平的评估方法宜以肉眼观察方法为主，以电晕成像仪的读数作为辅助手段。
而肉眼观察方法需要一定的经验，这就为现场操作带来了困难。
与文[3]给出的标准不同，本文建议对所有在第一阶段使用电晕成像仪发现的表面放电点一定要进行处理，其处理办法依据表面放电缺陷表现的不同而不同。
3 表面放电缺陷的表现及其现场处置发电机定子绕组端部的表面放电缺陷依据其遗留下来的痕迹可分为四种。
由于线棒端部间距不够而造成的表面放电。
长期运行之后，它通常会引起线棒表面的电腐蚀现象，即在目视检查时，会发现线棒表面存在大量的白色粉末（臭氧或其他化学物质腐蚀的结果）。
这种白色粉末一般出现在运行中处于高电位的线棒上。
当它们与灰尘或油混合时，可能变成褐色或者灰色。
图4给出了一台水轮发电机定子绕组端部出现的电腐蚀现象。
半导体涂层故障所造成的表面放电缺陷。
一般来说，半导体涂层为黑色，如果涂层变成白色、黄色或其他颜色，则发生了这种故障。
当端部半导体涂层的交叠部分发生故障时，会引起特殊的电腐蚀现象[7]，如图5所示。
脏污造成的表面爬电。
在端部间隙不足处如果线棒表面存在脏污，就会引起表面爬电。
有时，这种爬电会在线棒表面的绝缘漆上留下放电通道的痕迹，如图6所示。
间隙中的颗粒造成的表面放电。
间隙中的颗粒改变了电场分布，尤其是金属或其他导电颗粒会形成局部场强较高的区域，由此引起表明放电。
在制造厂处理表面放电缺陷可能涉及重新绑扎定子端部，增大间隙等措施，有时甚至需要修改电机设计，重新安装线棒。
在检修现场处理表面放电缺陷时一般以清扫为主。
现场经验表明，哪怕是很小的颗粒都可能造成严重的表面放电缺陷，所以应对端部缝隙应进行仔细的清扫。
对表面放电遗留的痕迹进行清理之后，再在绝缘表面喷上绝缘漆。
一般情况下，清扫可以很好地消除表面放电缺陷。
特殊的情况下，可能需要以某些材料填塞空隙或者塞入垫块以增大间距。
这项工作一定不能破坏线棒的绝缘结构。
在端部间隙内填塞环氧泥等绝缘材料时，应保证填塞的材料不能影响电机的散热，且不能掉落，以免堵塞转子通风道。
此外，如果没有专家的指导，不推荐在现场进行防晕涂层的修复，即尽可能不在现场进行防晕涂层的喷涂工作。
4 结论（1）发电机定子端部表面放电缺陷查找试验应将肉眼观察方法和应用电晕成像仪的方法结合起来在现场实施；受限于电晕成像仪的普及程度和实施标准，一般以肉眼观察方法为主。
图4 某水轮发电机定子端部电腐蚀造成的白色粉末图5 某水轮发电机定子端部出槽口防晕层交叠区域劣化造成的白带图6 某汽轮发电机定子端部相间间隔块处的爬电碳化痕迹（2）现有试验标准在施加电压、电晕成像仪的标定以及表面放电的评估方法上有一定差异，现场试验应结合实际情况应用这些标准。