發(fā)電機交流阻抗試驗具體步驟流程

《發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗和功率損耗測量》一、 試驗目的：如果轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)匝間短路，則轉(zhuǎn)子繞組有效匝數(shù)就會減小，其交流阻抗就會減小，損耗會有所增大，因此，通過本次測量轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗和功率損耗，與歷次試驗數(shù)據(jù)相比，就可以有效地判斷轉(zhuǎn)子繞組是否有匝間短路。輕微的匝間短路并不會對發(fā)電機產(chǎn)生很大的影響，常常被忽略，但如果匝間短路程度加劇，則會引起機組的振動增大，勵磁電流增大，嚴重時造成轉(zhuǎn)子一點甚至兩點接地故障，大軸磁化、燒毀護環(huán)惡性事故的發(fā)生。因此對發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的檢測十分必要。二、 試驗方法：通過滑環(huán)向轉(zhuǎn)子繞組施加交流電壓，通過儀器自動讀取電壓、電流、功率損耗和交流阻抗。施加電壓的大小用調(diào)壓器來調(diào)節(jié)。三、 試驗儀器：HVZ-II發(fā)電機轉(zhuǎn)子交流阻抗測試儀、調(diào)壓器四、 試驗步驟：(1)試驗前先確認轉(zhuǎn)子繞組的勵磁回路已全部斷開并驗電。對試驗現(xiàn)場進行封閉，用圍欄或繩子將試驗現(xiàn)場圍起。用量程為500V的兆歐表對轉(zhuǎn)子進行絕緣電阻測量。按試驗原理圖接好試驗線路，帶電空試以檢查試驗設(shè)備和各儀器儀表是否正常。試驗電壓的確定：對于額定勵磁電壓在400V及以下的繞組，施加的電壓一般考慮為其電壓值等于額定勵磁電壓。額定勵磁電壓大于400V時，電壓可適當降低，對于本次#5發(fā)電機轉(zhuǎn)子交流阻抗試驗施加電壓220V即可滿足條件。確定好接線后，打開儀器，設(shè)置電壓步長，可選擇單向測量或雙向測量，選擇單相測量后進行慢慢升壓，讀取并記錄電壓、電流、交流阻抗和功率損耗。分別在盤車狀態(tài)下、500r/min、1400r/min、2200r/min、3000r/min轉(zhuǎn)速下進行轉(zhuǎn)子交流阻抗測量，每種狀態(tài)都應(yīng)在幾個不同的電壓下進行測量。試驗完畢后，斷開電源，然后需檢查試驗儀表是否正常，收拾儀器并清理場地。五、 試驗標準：1、阻抗和功率損耗值自行規(guī)定。在相同試驗條件下與歷年數(shù)值比較，不應(yīng)有顯著變化。相差10%應(yīng)該引起注意。2、 隱極式轉(zhuǎn)子需要在膛外或膛內(nèi)以及不同轉(zhuǎn)速下測量。3、 每次試驗應(yīng)在相同條件、相同電壓下進行，試驗電壓峰值不超過額定勵磁電壓。4、當有匝間短路時，交流阻抗將減小，功率損耗將增加。六、注意事項：1、應(yīng)該記錄當時試驗時環(huán)境的溫度和濕度。2、 加壓前試驗人員應(yīng)大聲呼唱，加壓過程中應(yīng)有人監(jiān)護。3、 在檢查接線正確無誤、聯(lián)接可靠后方可通電。4、 在測試鉗的兩根導線中，稍粗的導線為電流線（I】、12），稍細的導線為電壓線（U］、U2）。該儀器采用專用大電流快速接頭，插拔時應(yīng)稍加旋轉(zhuǎn)。5、 測試時調(diào)壓器在測試點附近應(yīng)均勻慢速升壓，確保數(shù)據(jù)采集的可靠性。隔離調(diào)壓器 轉(zhuǎn)子圖1發(fā)電機轉(zhuǎn)子交流阻抗試驗接線簡圖知識拓展：一、 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的分類：轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障可以分為靜態(tài)匝間短路和動態(tài)匝間短路，靜態(tài)匝間短路是一種穩(wěn)定的短路狀態(tài)，在電機運行和停轉(zhuǎn)的時候故障都存在，因此可以通過各種離線的方法進行檢測。判斷發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路的方法有很多，例如直流壓降法、直流電阻法、空載和短路特性曲線法、雙開口變壓器法、RSO試驗法等。但是這些方法各有利弊，有的靈敏度低，有的試驗方法復雜，有的不便與歷史值比較、有的費用較高等，而交流阻抗法因其實用、簡潔的特點被廣泛應(yīng)用。并且在電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程中明確規(guī)定大修中必須進行此項目。動態(tài)匝間短路只發(fā)生在電機運行階段，一旦電機停運，離心力及熱應(yīng)力消失，短路狀態(tài)隨之消失。二、 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的原因：（1）設(shè)計不合理（2）制造質(zhì)量不良（3）金屬異物引起匝間短路（4）發(fā)電機在運行過程中產(chǎn)生匝間短路（5）氫氣濕度過大引起線圈短路三、交流阻抗影響因素的分析：（1）膛內(nèi)、膛外。轉(zhuǎn)子處于膛內(nèi)時，磁場通過定子鐵心形成回路，磁阻比在膛外時要小，磁導則比膛外要大，由于電抗與磁導的平方成正比，所以轉(zhuǎn)子處于膛內(nèi)時的交流阻一般比膛外時的大。同時與功率損耗相應(yīng)的電阻中，除了轉(zhuǎn)子本體鐵損的等效電阻、繞組銅損的電阻外，還要包括定子鐵損的等效電阻在內(nèi)。所以在相同電壓下，膛內(nèi)功率損耗一般比膛外的大。（2） 靜態(tài)、動態(tài)的影響。在恒定交流電壓下，轉(zhuǎn)子繞組的阻抗和損耗均隨轉(zhuǎn)速的升高而變化。當轉(zhuǎn)速升高時，轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗降低，功率損耗增加。因當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，隨著轉(zhuǎn)速的升高，槽楔和線圈的離心力增大，使槽楔與轉(zhuǎn)子齒的接觸更加緊密，阻尼作用增強，去磁效應(yīng)增加，導致轉(zhuǎn)子繞組的阻抗下降，損耗增加。（3） 護環(huán)和槽楔的影響。當一端裝上護環(huán)時，端部線圈的交變磁通，在護環(huán)上產(chǎn)生了渦流去磁效應(yīng)，但由于去磁效應(yīng)不強，故使阻抗下降較少。當兩端的護環(huán)均裝上后，便構(gòu)成了沿軸向的兩端周圍的電流閉合回路，且增加了渦流去磁效應(yīng)，因而是阻抗下降顯著。當轉(zhuǎn)子裝上槽楔后，轉(zhuǎn)子線槽被槽楔填充，增大了轉(zhuǎn)子表面的渦流去磁效應(yīng)，即增加了阻尼作用，因而使阻抗下降。（4） 轉(zhuǎn)子本體剩磁的影響。轉(zhuǎn)子本體的剩磁