（一）目的和意义

工频耐压试验是发电机绝缘试验的主要项目。由于试验电压的波形和频率与发电机的工作电压一致，所以试验电压作用于绝缘内部的电压分布以及击穿性能都接近于发电机的工作状态，因此，采用工频耐压试验来检查发电机的绝缘状况，具有真实性强、有效性高等特点。可以有效地检查出电机槽部绝缘和槽口处的缺陷，反映发电机定子绕组实际的绝缘水平。

（二）试验电压标准的选择和耐压时间的确定

（1）为了暴露绝缘弱点，保证发电机能可靠地运行，起到防患于未然的效果，试验电压必须高于发电机的额定电压。

（2）试验电压倍数的选择，应以不低于发电机经常遭受过电压作用的水平为原则。

（3）发电机定子绕组通常为星形接线，当网络发生一相接地故障时，其他两相的对地电压升至线电压，所以工频对地试验电压最少不能低于发电机的工作线电压。

（4）目前我国的大气过电压保护已基本能防止对发电机的侵袭，而且发电机在出厂试验时，已经受到过相当于大气过电压的工频耐压试验。因此预防性工频耐压试验（大修）主要考虑操作过电压。

（5）操作过电压在大多数情况下，一般不大于1.5倍的线电压。考虑到发电机的实际绝缘水平，综合考虑其可靠性和经济性，预防性试验规程（DL/T596—1996）规定采用1.5倍额定电压作为工频耐压标准。

（6）转子绕组工频耐压试验耐压标准为1000V，时间为1min，耐压前绝缘电阻需大于0.5MΩ。

（7）由于绝缘的击穿电压值与加压的持续时间有关，尤以有机绝缘特别明显，其击穿电压随加压时间的增加而逐渐下降。规程标准规定耐压时间为1min，一方面是为了便于观察被试品情况，使有弱点的绝缘来得及暴露（由于固体绝缘发生热击穿需要一定的时间）；另一方面，又不致于因时间过长而引起不应有的绝缘击穿。

（三）试验方法及步骤

发电机定子绕组工频耐压试验接线如图10-4所示。发电机转子绕组工频耐压试验接线如图10-5所示。

图10-4　发电机定子绕组工频耐压试验接线图

1—刀闸；2—过电流控制箱；3—自耦调压器；4—电压表；5—高压试验变压器；6—专用电压互感器0.5级；7—交流电压表0.5级；8—发电机；9—保护铜球；10—交流毫安表0.5级；11—单极刀闸；R1—限流电阻；R2—铜球保护电阻

图10-5　发电机转子绕组工频耐压试验接线图

1—自动脱扣开关；2—试验变压器；3—毫安表；4—转子线圈；K—刀闸；T—调压器

工频耐压试验应在其他绝缘试验合格后方可进行。试验前如发现绝缘受潮和其他缺陷，必须查明原因予与消除，否则不能进行工频耐压试验。另外，在工频耐压试验前和试验后，还应测量绝缘电阻及吸收比并做好记录。

（1）按图接线并检查无误，先甩开被试发电机，试验设备在空载的情况下试升压并调试保护间隙。球隙的放电电压应整定为110%～120%的额定试验电压。

（2）试升压至额定试验电压时，应持续2min后，再将电压降至零位，以考验试验回路。另外，过流保护可按被试发电机在额定试验电压下的电容电流的1.3～1.5倍加以整定。R1按1Ω/V选取（大容量试品可适当小些）。

（3）待电压及过电流保护调试完毕检查无误、各种仪表接线正确后，即可将高压引线接到被试发电机线圈上进行试验（被试相对其他两相及对地）。

（4）加压应从零开始，然后逐渐地升到试验电压。升压速度不能太快，一般要求由30%～100%试验电压的升压时间控制在10～15s，试验后也应以同样速度降压。

（5）升压和降压都不允许有冲击电压，即不允许先升至试验电压后再突然接到被试线圈上，或试验结束后在试验电压情况下突然断开加压开关，以防止引起操作过电压造成误击穿而损坏发电机。

（6）试验完毕后应调整调压器降低试验电压至零，断开试验电源开关，读取并记录试验电压下的电容电流值。

（7）在试验中，如发现电压表指针摆动很大，毫安表的指示急剧增加，绝缘有烧焦或冒烟现象以及被试发电机内部有放电响声时，应立即停止试验，查明原因并消除。

（8）工频耐压后，应测量绝缘电阻值并与耐压前进行比较，以作为判断绝缘的辅助手段。

（四）注意事项

（1）工频耐压试验属于破坏性试验，必须在其他几项试验合格后才能进行工频耐压试验。(www.daowen.com)

（2）发电机工频耐压试验的电源和试验变压器需应有足够的容量。用下式计算所需要电源和试验变压器容量：

式中　P试——交流耐压试验时所需的电源和试验变压器容量，kVA；

f——电源频率，Hz；

U试——试验电压，V；

Cx——电机一相绕组对其他两相绕组及对地的电容量，μF。

（3）试验电压的波形应是正弦波。工频耐压试验时，应用电子示波器接到测量试验电压的电压互感器的二次线圈，检查试验高压的波形。

（4）试验电压必须在高压侧测量。由于电机的定子绕组对地电容较大，电容效应将使升压变压器高压侧电压升高。另外高压侧回路内串有限流电阻，又会有较大的压降，所以作工频耐压试验时，必须使用0.5级的电压互感器和交流电压表或静电电压表，接在限流电阻之后与试品之前以测量被试品上所加的实际试验电压值。

（5）试验应有可靠的过压和过流保护装置。高压侧应接有保护铜球，球隙的放电电压应整定为110%～120%的额定试验电压，如果在试验过程中发生意外的过电压，这时铜球放电，保护铜球应串联一个阻尼电阻其值按0.5～1Ω/V设置。过流保护装置的动作电流可整定在1.5倍电容电流，速断跳闸。

（6）在做工频耐压试验时，当稍微增加电压就导致电流剧增时，说明将要发生电压谐振；当电源电流增加，电压反而减小，这说明将要发生电流谐振。

电压谐振是由被试发电机的容抗与试验变压器的漏抗相等所引起的串联谐振。防止产生电压谐振的条件是：

式中　Cx——被试发电机的电容量，pF；

XL——试验变压器和调压器的漏抗，Ω。

电流谐振是由试验变压器的励磁阻抗与被试发电机的容抗相等所引起的并联谐振。当发生并联谐振时，如果试验变压器工作在饱和区，而且初级调压部分有很大的电阻时，则在升压过程中，将会使电源供给的电流急剧地减小，这称为电流的铁磁谐振。若用自耦变压器调压，它的影响并不大，但如果用变阻器进行调压时，则电流的减小就会大大地使电阻器上的压降减小，从而使试验变压器上的端电压增高，这就会使加在被试发电机的电压超出规定值，从而危及绝缘。若遇到此类现象，要迅速降压，切断电源，采用有效措施后才能继续工频耐压试验。

为防止发生电流铁磁谐振，一般应满足如下条件：

式中　Cx——被试发电机的电容，pF；

Se——试验变电器的额定容量，kVA；

Ue——试验变压器的额定电压，kV。

（7）在耐压试验过程中，若由于空气湿度、温度、表面脏污等影响，引起被试品表面闪络放电或空气放电，不应认为被试品不合格，须经清洁、干燥处理后，再进行试验。

（8）升压必须从零开始，不可冲击合闸。升压速度在30%试验电压以内可不受限制，其后应均匀升压，速度约为每秒3%的试验电压。

（9）耐压试验前后均应测量被试品的绝缘电阻及吸收比。

（五）试验结果分析

（1）对于绝缘良好的发电机，在交流耐压试验中不应发生击穿现象。

（2）在耐压试验过程中，电流表突然上升，电压迅速下降，说明被试品击穿。

（3）控制箱是用于保护试验的安全性，过流继电器整定要适当，一般应整定为试验电压下电容电流的1.3～1.5倍。

（4）被试品发出击穿响声（或断续放电声）、冒烟、焦臭、闪弧、燃烧等，都是不容许的，应查明原因。这些现象经查明确定是绝缘部分出现的，则认为是被试品存在缺陷。

（5）如果耐压试验后的绝缘电阻，比耐压前下降30%，则认为该试验不合格。