【精品课件】同步发电机试验方法

图4.4 汽轮发电机 典型的轴承绝缘结构
有些汽轮发电机采用轴瓦绝缘的方式，每块轴 瓦引出一个测点，应检查每个轴瓦的绝缘电阻，有 些汽轮发电机没有引出轴瓦的测量点，只能在安装 过程进行检查。
水轮发电机的的推力轴承、导轴承在每块推力 瓦下垫有绝缘垫，应在安装过程检查每块轴瓦的绝 缘电阻，在轴承充油前每块轴瓦的绝缘电阻不应低 于100MΩ。
3.2 发电机特殊试验项目(电气部分)
1）定子铁心试验 2）定子槽电位测量 3）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量 4）轴电压测量 5）定子绕组绝缘老化鉴定 6）空载特性试验 7）三相稳定短路特性试验 8）检查相序 9）温升试验
4 绝缘电阻测量 4.2 定子绝缘电阻测量
图4.1 定子绝缘电阻测量
5 直流电阻测量 测量目的：检查绕组导体是否存在断股、断裂、
开焊或虚焊等问题。 测量发电机定子或转子绕组的直流电阻、灭磁
电阻（不包括非线性灭磁电阻）等可以采用双臂电 桥、电压电流法（直流）、直流电阻测试仪等。目 前多数是采用直流电阻测试仪进行测量。
测量要点：
1）测量前应在定子绕组 或转子绕组不同部位放置 三支以上的温度计，取平 均值作为绕组的温度。
注意事项
1） 为了克服电容充电电流的影响，兆欧表的短路电 流应足够大，表4.1是选择兆欧表的参考数据。如果 吸收比的测量结果比较大，往往是由于兆欧表的短 路电流太小造成的。
表4.1 对兆欧表短路电流的要求（参考值）
试品电容/μF
0.5 1 2 3 5
测量吸收比 ID/mA≥ 1
2
4
5 10
测量极化指数 ID/mA≥ 0.25 0.5 1 1.5 2.5
2）如果仪器的电流端子 和电压端子分开时，应将 电压端子夹在电流端子的 内侧，避免电流端子的接 触压降影响测量的准确度， 如图5.1所示。
图5.1 直流电阻 测来自百度文库接线图
3）测量结果换算到75℃时的数值，并与历年试验数据 进行比较。铜导体换算公式如下：
图4.2 绕组相间电容对绝缘电阻测量的影响
3）当测量结果不合格时， 应首先排除穿墙套管、支 柱瓷瓶的影响，如用干净 的布进行擦拭，或在套管 上用软铜线绕一个屏蔽电 极，接于兆欧表的屏蔽端 子上。如图4.3所示。
图4.3 对套管泄漏电流 进行屏蔽的接线
4）如果绝缘电阻和吸收比都很小，说明绝缘有受潮的 可能，应对绕组进行烘干处理。对大型电机可采用 三相稳定短路的方式升流烘干或采用直流电流进行 升温烘干，水内冷机组可通热水烘干，中小型电机 可用电热元件、大功率白炽灯或机组自带的加热元 件进行烘干。
2 发电机的绝缘 2.1 定子绝缘
对于用户来说，主要关心其主绝缘即对地及相 间绝缘。发电机的主绝缘又大致可分为槽绝缘、端 部绝缘及引线绝缘。我国高压电机的主绝缘目前主 要是环氧粉云母绝缘，按其含胶量又可分为多胶体 系和少胶体系。定子线圈导线与定子铁芯以及槽绝 缘在结构上类似一个电容器，在电气试验中完全可 以把它当作一个电容器对待
同步发电机试验方法
1 基本概念
同步发电机指发电机发出的电压频率f与发电机 的转速n与发电机的磁极对数有着如下固定的关系：
n 60 f p
（转/分）
（1.1）
同步发电机按其磁极的结构又可分为隐极式和 凸极式。此外，还可按其冷却方式进行分类，常见 的有全空冷、双水内冷、半水内冷、水氢氢（定子 水内冷、转子氢内冷、铁心氢冷）
2）测量前后应将被测量的绕组三相短路对地放电5分 钟以上。如果由于意外的原因造成测量中断，应该 重新充分放电后再进行测量。如果放电不充分，对 同一相重复测量的结果是绝缘电阻值偏大，而换相 时，由于残余极化电势与兆欧表的电势方向一致， 会出现一个极化电荷先释放再极化的过程，造成后 面测量的两相绝缘电阻偏小的假像，如图4.2所示。
电机额定电压在1000V以上者采用2500V兆欧表， 测量15 s和60s的绝缘电阻，并计算吸收比，如果绝 缘电阻或吸收比偏小，可以增加测量10分钟的绝缘 电阻，计算极化指数，对于环氧粉云母绝缘，吸收 比不应小于1.6，极化指数不应小于2。
吸收比 = 1分钟绝缘电阻/15秒绝缘电阻 极化指数 = 10分钟绝缘电阻/1分钟绝缘电阻
4.3 转子绝缘电阻测量 1）使用1000V兆欧表进行测量，转子水内冷的电机用
500V兆欧表测量。 2）测量绕组（滑环）对转子本体（大轴）的绝缘电阻。 3）不测量吸收比。
4.4 轴承座绝缘电阻测量
测量目的：由于发 电机磁通不对称会 在大轴上产生轴电 压，为了防止轴电 压与轴承间的环流 烧坏轴瓦，通常将 励磁机侧的轴承与 地绝缘。检查轴承 绝 缘 时 用 1000V 兆 欧表测量金属垫片 对地的绝缘电阻。
为了防止定子线棒表面电位过高在槽中产生放 电，环氧粉云母绝缘的定子线棒表面涂有一层低电 阻的防晕漆，或在外层包一层半导体防晕带。端部 绝缘表面从槽口开始依次涂有低阻、中阻、高阻绝 缘漆，防止端部电位变化梯度过大而产生电晕。 2.2 转子绝缘
转子绝缘包括对地绝缘和绕组的匝间绝缘。
3 发电机的绝缘试验项目 3.1 发电机常规试验项目(电气部分) 1）定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量 2）定子绕组的直流电阻测量 3）定子绕组泄漏电流测量和直流耐压试验 4）定子绕组交流耐压试验 5）转子绕组绝缘电阻测量 6）转子绕组直流电阻测量 7）转子绕组交流耐压试验
8）发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括 发电机转子和励磁机电枢)的绝缘电阻测量
9）发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括 发电机转子和励磁机电枢)的交流耐压试验
10）发电机组和励磁机轴承的绝缘电阻 11）灭磁电阻器(或自同期电阻器)的直流电阻 12）转子绕组的交流阻抗和功率损耗测量
当轴承绝缘不合格时，除了检查绝缘垫，还应 注意检查与轴承相连接的部件如温度、振动传感器、 油管等的绝缘是否正常。
4.5 发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括 发电机转子和励磁机电枢)的绝缘电阻测量
1）小修时用1000V兆欧表，大修时用2500V兆欧表。
2）如果励磁回路中有半导体电子元件时，测量前应退 出这些元件或将这些元件短路，避免这些元件在测 量中击穿。