长期运行的发电机,停机后应在热状态影响下作绝缘试验,据此判断发电机是否有较严重的局部缺陷。
(一)目的和意义
测量发电机绕组绝缘电阻是绝缘性能试验的基本方法之一,通过测量发电机绕组绝缘电阻,可以判断其绝缘有无局部贯穿性缺陷、绝缘老化和受潮现象。如测得的绝缘电阻急剧下降,则说明绝缘受潮、严重老化或有局部贯穿性缺陷。通过该试验,能够了解发电机绕组绝缘的基本情况。
(二)对兆欧表的要求
(1)因为发电机几何尺寸较大,定子绕组绝缘都是夹层复合绝缘,几何电容和吸收电流较大,所以兆欧表要有能满足吸收过程的容量。
(2)要有与发电机额定电压相适应的电压值,特别是容量较大的发电机更为重要。发电机定子绕组绝缘电阻一般采用1000~2500V兆欧表,测量转子和励磁机的绝缘电阻时,采用500~1000V兆欧表。
(3)兆欧表读数范围要大,最好能采用0~1万MΩ以上的兆欧表。
(4)兆欧表要有满足吸收过程的足够容量。
(三)测量方法及步骤
(1)试验接线如图102所示。
图10-2 发电机定子线圈绝缘电阻测量接线图
1—兆欧表;2—发电机
(2)试验时发电机本身不能带电,断开发电机出口与母线电源的连接,并做好防止突然来电的安全措施。
(3)端口出线必须和外部连接母线以及其他连接设备断开,尽可能避免外部的影响(如拆线有困难,在分析判断时要考虑外部连接部分的影响)。
(4)被测发电机定子绕组相间及相对地要进行充分放电,一般不少于2min。否则所测得的绝缘电阻值将会偏大,而吸收比又会偏小。一般为了准确测得R60/R15值,放电时间需经历5~10min。
(5)测量定子绕组相间、相对地间绝缘电阻时,测量引线应具有足够的绝缘水平,当将火线(“L”端)用绝缘把手接触在被测量绕组的引出端头之前,该绕组头尾两端应用导线短接,消除绕组中间分布电容的影响。其余非被试绕组相应短路并可靠接地。
(6)测量时将兆欧表地线(“E”端)和发电机外壳良好接地,转动兆欧表到额定转速(通常120r/min)后表头指示到“∞”时,再将火线(“L”端)和被测绕组的导体接触。同时记录时间,读取15s、60s的绝缘电阻值。
(7)测量用的导线必须有足够的绝缘水平,摇表的转动速度应尽量保持额定值,而且转速应均匀。
(8)测量完毕,在兆欧表仍保持额定转速下断开火线(“L”端),然后才能停止摇表的转动,以防止绕组电荷对兆欧表反充电而损坏兆欧表。(www.daowen.com)
(四)测量结果的分析判断
(1)发电机定子绕组的绝缘电阻受脏污、潮湿、温度等的影响较大,所以现行有关规程不做硬性规定,而只能与历次测量数据比较,三相数据相互比较,同类型电机进行比较。
(2)有一些经验公式可供参考。绝缘电阻的数值与温度有很大关系,当绕组温度升高时,绝缘电阻下降很快,一般温度每上升10℃,其绝缘电阻就要下降一倍。反之,温度下降10℃,绝缘电阻就要上升一倍。所以,应将所测绝缘电阻值换算到同一温度下进行比较。一般采用75℃为测量绕组绝缘电阻的标准温度。温度换算公式如下:
式中 Ri75——温度在75℃时的绝缘电阻,MΩ;
Rit——温度在t℃时所测得的绝缘电阻值,MΩ;
t——测量时的实际温度,℃。
(3)对于吸收比测量,由于温度的影响,气温条件应在0~40℃范围内测量,目前我国国标规定(GB50150—91,DL/T596—1996),当吸收比
即可认为发电机定子绕组绝缘没有严重受潮,可以不经干燥处理而投入运行。
(4)对发电机定子绕组绝缘电阻的最低要求,可用下式估算,即:
式中 Ri75——75℃时发电机定子绕组一相对其他两相及外壳之间在60s时的绝缘电阻值,MΩ;
Pe——发电机的额定容量,kVA;
UL——发电机定子绕组电压,V。
对于1MW及以下的发电机,在75℃下的最低绝缘电阻值约为1MΩ/kV。
(五)发电机转子绕组绝缘电阻测量
因为发电机转子绕组的额定电压都在500V以下,所以应用500~1000V兆欧表测量试验。在发电机转子静止状态下,将炭刷提起,再将兆欧表的火线接于转子滑环上,地线接于转子轴上(不宜接在机座或电机外壳上)。测量前后必须将两滑环短路接地充分放电。
发电机转子绕组绝缘电阻值,应以电压等级来考虑,一般在工作温度下每千伏取1MΩ,由于转子绕组电压一般都低于500V,故标准定为0.5MΩ。
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