发电机电气试验

1、发发 电电 机机 电电 气气 试试 验验 电气部：卢琳电气部：卢琳 20112011年年6 6月月6 6日日 一、绝缘缺陷的分类一、绝缘缺陷的分类 二、常用概念二、常用概念 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（一）定子绕组绝缘电阻吸收比或极化指数试验（一）定子绕组绝缘电阻吸收比或极化指数试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 （三）定子绕组交流耐压试验（三）定子绕组交流耐压试验（四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量（四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量（五）测量定子槽部线圈防晕层对地电位（五）测量定子槽部线圈防晕层对地电位（六）测量绕组的

2、直流电阻（六）测量绕组的直流电阻（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗（八）发电机空载和短路特性试验（八）发电机空载和短路特性试验（九）转子绕组一点接地试验（九）转子绕组一点接地试验（十）转子绕组绝缘匝间短路试验（十）转子绕组绝缘匝间短路试验（十一）发电机轴电压测量（十一）发电机轴电压测量（十二）发电机定子铁芯试验（十二）发电机定子铁芯试验一、绝缘缺陷的分类一、绝缘缺陷的分类（一）集中性缺陷（一）集中性缺陷 指缺陷集中于绝缘的某个或几个部分。如局指缺陷集中于绝缘的某个或几个部分。如局部受潮、局部机械损伤、绝缘内部气泡、瓷质裂部受潮、局部机械损伤、绝缘内部气

3、泡、瓷质裂纹等，它又分为贯穿性缺陷和非贯穿性缺陷，这纹等，它又分为贯穿性缺陷和非贯穿性缺陷，这类缺陷的发展速度较快，因而具有较大的危险性。类缺陷的发展速度较快，因而具有较大的危险性。（二）分布性缺陷（二）分布性缺陷一、绝缘缺陷的分类一、绝缘缺陷的分类 指由于受潮、过热、动力负荷及长时间过电指由于受潮、过热、动力负荷及长时间过电压的作用导致的电力设备整体绝缘性能下降，如压的作用导致的电力设备整体绝缘性能下降，如绝缘整体受潮、充油设备的油变质等，它是一种绝缘整体受潮、充油设备的油变质等，它是一种普遍性的劣化，是缓慢演变而发展的。普遍性的劣化，是缓慢演变而发展的。二、常用概念二、常用概念（一）、预防

4、性试验（一）、预防性试验 为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括取油样或气样进行的试验。也包括取油样或气样进行的试验。 （二）在线监测（二）在线监测 在不影响设备运行的条件下，对设备状况连在不影响设备运行的条件下，对设备状况连续或定时进行的监测，通常是自动进行的。续或定时进行的监测，通常是自动进行的。带电测量带电测量二、常用概念二、常用概念 对在运行电压下的设备，采用专用仪器，由对在运行电压下的设备，采用专用仪器，由人员参与进行的测量。人员参与进行的测量。 吸收比吸收

5、比K K 在同一次试验中，在同一次试验中，1min1min时的绝缘电阻值与时的绝缘电阻值与15s15s时的绝缘电阻值之比。用时的绝缘电阻值之比。用K K表示表示R60R60K=K=R15R15极化指数极化指数PIPI常用概念常用概念 在同一次试验中，在同一次试验中，10min10min时的绝缘电阻值时的绝缘电阻值与与1min1min时的绝缘电阻值之比。用时的绝缘电阻值之比。用PIPI表示表示R600R600P PI I= =R60R60 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 1 1、测量目的、测量目的 测量发电机定子绕组

6、绝缘电阻的目的，主要是判断测量发电机定子绕组绝缘电阻的目的，主要是判断绝缘状况，它能够发现绝缘严重受潮、脏污和贯穿性的绝缘状况，它能够发现绝缘严重受潮、脏污和贯穿性的绝缘缺陷。绝缘缺陷。 2 2、测量吸收比的意义、测量吸收比的意义 测量发电机定子绕组的吸收比，主要是判断绝缘的受潮测量发电机定子绕组的吸收比，主要是判断绝缘的受潮程度。由于定子绕组的吸收现象显著，所以测量吸收比对发程度。由于定子绕组的吸收现象显著，所以测量吸收比对发现绝缘受潮是较为灵敏的。现绝缘受潮是较为灵敏的。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 3

7、3、测量极化指数的意义、测量极化指数的意义 发电机定子绕组的绝缘电阻受很多因素的影响，主要有发电机定子绕组的绝缘电阻受很多因素的影响，主要有测量电压、测量时间、温度。湿度、绝缘材料的质量、尺寸测量电压、测量时间、温度。湿度、绝缘材料的质量、尺寸等。由于这些因素的影响，使绝缘电阻的测量数值较为分散。等。由于这些因素的影响，使绝缘电阻的测量数值较为分散。需采用吸收比来进行分析判断，由于发电机定子绕组电容及需采用吸收比来进行分析判断，由于发电机定子绕组电容及介质极化状况的差异，可能对试验值有影响。还要采用极化介质极化状况的差异，可能对试验值有影响。还要采用极化指数来分析判断定子绕组的绝缘性能，同时它

8、不仅能准确有指数来分析判断定子绕组的绝缘性能，同时它不仅能准确有效地判断绝缘性能，而且在很大范围内，与定子绕组温度无效地判断绝缘性能，而且在很大范围内，与定子绕组温度无关。关。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 4 4、测量方法、测量方法 4.14.1、被试发电机必须和其他连接设备断开，试验时发、被试发电机必须和其他连接设备断开，试验时发电机本身不能带电，端口出线必须和外部连接母线以及其电机本身不能带电，端口出线必须和外部连接母线以及其他连接设备断开，尽可能避免外部影响。他连接设备断开，尽可能避免外部影响。 4.24

9、.2在正式测量前，一定要将定子绕组对地、相间预放在正式测量前，一定要将定子绕组对地、相间预放电电5 510min10min，否则测量的绝缘电阻值偏大，而吸收比又偏，否则测量的绝缘电阻值偏大，而吸收比又偏小；小； 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 4.3 4.3、测量时要正确选用兆欧表额定电压，根据发电机、测量时要正确选用兆欧表额定电压，根据发电机的额定电压等级选择，定子绕组额定电压为的额定电压等级选择，定子绕组额定电压为1000V1000V以上时以上时2500V2500V兆欧表测量，其量程一般不低于兆欧表测量，其量程

10、一般不低于10000M;10000M;对额定电压对额定电压1000V1000V以下的绕组，用以下的绕组，用1000V1000V兆欧表。兆欧表。 4.44.4、进行绝缘电阻测量时，每相绕组必须头尾短接，、进行绝缘电阻测量时，每相绕组必须头尾短接，以免绕组匝间分布电容的影响，非被试绕组短接接地，用兆以免绕组匝间分布电容的影响，非被试绕组短接接地，用兆欧表依次测量每相对地及各相间的绝缘电阻和吸收比。欧表依次测量每相对地及各相间的绝缘电阻和吸收比。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目5 5、试验结果的分析和判断、试验结果的分析和判断 5.15.1、绝缘电阻温度换算：发电机定子绕组的绝缘电阻、绝

11、缘电阻温度换算：发电机定子绕组的绝缘电阻值与绕组的温度有很大关系，温度升高时绝缘电阻下降很值与绕组的温度有很大关系，温度升高时绝缘电阻下降很快，一般温度每升高快，一般温度每升高1010，绝缘电阻值就下降一半。所以对，绝缘电阻值就下降一半。所以对每次测量的绝缘电阻值都应换算到同一温度才能进行比较。每次测量的绝缘电阻值都应换算到同一温度才能进行比较。换算公式如下：换算公式如下：绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 R2 = R110 (t2-t1) 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目5.25.2、绝缘电阻值的判断、绝缘电阻值的判断 绝缘电阻值由于受脏污、潮湿

12、、温度和预放电时间等影绝缘电阻值由于受脏污、潮湿、温度和预放电时间等影响较大，响较大， 使历次测量值分散较大，难以制定出标准，使历次测量值分散较大，难以制定出标准，规规程程规定各单位根据多年积累的经验自行规定，若在相近试规定各单位根据多年积累的经验自行规定，若在相近试验条件验条件( (温度、湿度温度、湿度) )下，绝缘电阻值降低到历年正常值的下，绝缘电阻值降低到历年正常值的1/31/3以下时，应查明原因；各相或各分支绝缘电阻值的差值以下时，应查明原因；各相或各分支绝缘电阻值的差值不应大于最小值的不应大于最小值的100%100%。 绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数

13、试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目5.35.3、吸收比和极化指数的判断、吸收比和极化指数的判断 当发电机定子绕组绝缘受潮、脏污时，不仅绝缘电阻值当发电机定子绕组绝缘受潮、脏污时，不仅绝缘电阻值下降，而且吸收特性衰减时间缩短，吸收比值下降，而且吸收特性衰减时间缩短，吸收比值K K减小。由于减小。由于吸收比对绝缘受潮反映灵敏，所以一般以它作为判断绝缘受吸收比对绝缘受潮反映灵敏，所以一般以它作为判断绝缘受潮的主要指标之一。潮的主要指标之一。 但由于大型发电机电压高、容量大，一方面绝缘材料但由于大型发电机电压高、容量大，一方面绝缘材料性能提高，另一方面绝缘结构复杂了，使吸收时间常数延长性

14、能提高，另一方面绝缘结构复杂了，使吸收时间常数延长绕组绝缘电阻、吸收比或绕组绝缘电阻、吸收比或( (和和) )极化指数试验极化指数试验 绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 使使K K值小于值小于1.31.3，测量极化指数就能测到稳定值，测量极化指数就能测到稳定值, ,比较客观地比较客观地反映绝缘状况，所以反映绝缘状况，所以规程规程推荐推荐200MW200MW以上发电机测量极以上发电机测量极化指数。极化指数在较大范围内与定子绕组温度无关，吸收化指数。极化指数在较大范围内与定子绕组温度无关，吸收比和定子绕组温度有关，仅在比和定子绕组温度有关，仅在10103030范

15、围内影响较小，吸范围内影响较小，吸收比最好在收比最好在10103030范围内测量，而极化指数就没有此要求。范围内测量，而极化指数就没有此要求。绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验 6 6、周期和标准、周期和标准序号序号项目项目周期周期要要 求求说说 明明1 1定子定子绕组绕组的绝的绝缘电缘电阻、阻、吸收吸收比或比或极化极化指数指数1)11)1年年或小或小修时修时 2)2)大大修前修前、后、后1)1)绝缘电阻值

16、自行规定。若在相绝缘电阻值自行规定。若在相近试验条件近试验条件( (温度、湿度温度、湿度) )下，绝下，绝缘电阻值降低到历年正常值的缘电阻值降低到历年正常值的1/31/3以下时，应查明原因以下时，应查明原因 2)2)各相或各分支绝缘电阻值的差各相或各分支绝缘电阻值的差值不应大于最小值的值不应大于最小值的100% 100% 3)3)吸收比或极化指数：沥青浸胶吸收比或极化指数：沥青浸胶及烘卷云母绝缘吸收比不应小于及烘卷云母绝缘吸收比不应小于1.31.3或极化指数不应小于或极化指数不应小于1.51.5；环；环氧粉云母绝缘吸收比不应小于氧粉云母绝缘吸收比不应小于1.61.6或极化指数不应小于或极化指数

17、不应小于2.02.0；水内冷；水内冷定子绕组自行规定定子绕组自行规定1)1)额定电压为额定电压为1000V1000V以上者以上者，采用，采用2500V2500V兆欧表，量程兆欧表，量程一般不低于一般不低于10000M 10000M 2)2)水内冷定子绕水内冷定子绕组用专用兆欧组用专用兆欧表表 3)200MW3)200MW及以上及以上机组推荐测量机组推荐测量极化指数极化指数 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 1 1、有效性、有效性 在发电机的预防性试验中要测量其定子绕组的泄漏电流在发电机的预防性试验中要测量其定子绕

18、组的泄漏电流并进行直流耐压试验。这是因为通过测量泄露电流能有效地并进行直流耐压试验。这是因为通过测量泄露电流能有效地检出发电机主绝缘受潮和局部缺陷，特别是能检出绕组端部检出发电机主绝缘受潮和局部缺陷，特别是能检出绕组端部的绝缘缺陷，对直流试验电压作用下的击穿部位进行检查，的绝缘缺陷，对直流试验电压作用下的击穿部位进行检查，均可发现诸如裂纹、磁性异物钻孔、磨损、受潮等缺陷或制均可发现诸如裂纹、磁性异物钻孔、磨损、受潮等缺陷或制造工艺不良现象。造工艺不良现象。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目2 2、试验接线图、试验接线图（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐

19、压试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 3 3、微安表接法、微安表接法 3.1 3.1、正接线：、正接线：PA3PA3微安表处于低电位，安全性高，准确微安表处于低电位，安全性高，准确度高。必须两极对地绝缘。度高。必须两极对地绝缘。 3.23.2、反接线：、反接线：PA1PA1微安表处于高电位，切换、读数不方微安表处于高电位，切换、读数不方便，适用性高，有高压杂散电流的影响。便，适用性高，有高压杂散电流的影响。 3.33.3、侧接线：、侧接线：PA2PA2微安表处于低电位，安全性高，适用微安表处于低电位，安全性高

20、，适用性高，杂散电流影响最大。性高，杂散电流影响最大。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 4 4、试验特点、试验特点 4.14.1、直流试验电压可以根据不同电压等级的电气设备、直流试验电压可以根据不同电压等级的电气设备随意调节。随意调节。 4.24.2、试验时，泄漏电流是用微安表测量的，一般以加、试验时，泄漏电流是用微安表测量的，一般以加压压1 1分钟的微安表读数为准。泄漏电流试验中，还可以测量分钟的微安表读数为准。泄漏电流试验中，还可以测量有关数据，绘制出泄漏电流与加压时间、泄漏电流与试验有关数据，绘制出泄漏电

21、流与加压时间、泄漏电流与试验电压关系曲线，进行全面分析，因此用泄漏电流试验检测电压关系曲线，进行全面分析，因此用泄漏电流试验检测设备绝缘受潮、劣化或局部缺陷，其有效性、灵敏性和准设备绝缘受潮、劣化或局部缺陷，其有效性、灵敏性和准确性，比测量绝缘电阻要高得多。确性，比测量绝缘电阻要高得多。 4.3 4.3、泄漏试验时，可根据所加的直流电压和微安表测、泄漏试验时，可根据所加的直流电压和微安表测得的泄漏电流值，计算求出兆欧值，与兆欧表测得的绝缘得的泄漏电流值，计算求出兆欧值，与兆欧表测得的绝缘电阻值进行比较，有利于对设备的绝缘状况进行综合分析。电阻值进行比较，有利于对设备的绝缘状况进行综合分析。 三

22、三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 5 5、泄漏电流试验判断、泄漏电流试验判断 这个试验最后的判断标准是以直流耐压试验通过为准，这个试验最后的判断标准是以直流耐压试验通过为准，但泄漏电流值能反映绝缘的一些缺陷。但泄漏电流值能反映绝缘的一些缺陷。 5.15.1、规程规程的要求的要求 在规定试验电压下，各相泄漏电流的差别不应大于最小在规定试验电压下，各相泄漏电流的差别不应大于最小值的值的100%100%；相

23、间差值与历次试验结果比较，不应有显著的变；相间差值与历次试验结果比较，不应有显著的变化；泄漏电流不随时间的延长而增大。另外，泄漏电流随电化；泄漏电流不随时间的延长而增大。另外，泄漏电流随电 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 压不成比例显著增长时，应注意分析；如果不符合上面两条压不成比例显著增长时，应注意分析；如果不符合上面两条要求之一者，应尽可能找出原因并消除，但并非不能运行。要求之一者，应尽可能找出原因并消除，但并非不能运行。 5.25.2、根据泄漏电流异常，判断故障部位。、根据泄漏电流异常，判断故障部位。 5

24、.2.15.2.1、当电流随时间延长而增加，则说明绝缘有高阻、当电流随时间延长而增加，则说明绝缘有高阻性缺陷、绝缘分层、松弛或潮气侵入等。性缺陷、绝缘分层、松弛或潮气侵入等。 5.2.25.2.2、各相泄漏电流相差大，超过、各相泄漏电流相差大，超过规程规程规定，可规定，可能是在远离铁芯的端部有缺陷或套管脏污。能是在远离铁芯的端部有缺陷或套管脏污。 （二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验（二）定子绕组泄漏电流和直流耐压试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目 5.2.3 5.2.3、泄漏试验随电压不成比例上升则表明绝缘受潮或、泄漏试验随电压不成比例上升则表明绝缘受潮或脏污所致。脏污所致。

25、5.2.35.2.3、微安级电流表在试验过程中剧烈摆动，说明绝缘、微安级电流表在试验过程中剧烈摆动，说明绝缘有断裂性缺陷，大部分在槽口处或套管有裂纹等缺陷。有断裂性缺陷，大部分在槽口处或套管有裂纹等缺陷。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目5 5、周期和标准、周期和标准序序号号项项目目周周期期要要 求求说说 明明2 2定定子子绕绕组组泄泄漏漏电电流流和和直直流流耐耐压压试试验验1)1)1 1年年或或小小修修时时 2)2)大大修修前前、后后 3)3)更更换换绕绕组组后后1)1)试验电压如下：试验电压如下：2)2)在规定试验电压下，各相泄漏电流的在规定试验电压下，各相泄漏电流的差别不应大于

26、最小值的差别不应大于最小值的100%100%；最大泄漏；最大泄漏电流在电流在2020以下者，相间差值与历次以下者，相间差值与历次试验结果比较，不应有显著的变化试验结果比较，不应有显著的变化 3)3)泄漏电流不随时间的延长而增大泄漏电流不随时间的延长而增大1)1)应在停机后清除污秽前热状态下进行。处应在停机后清除污秽前热状态下进行。处于备用状态时，可在冷态下进行。氢冷发电于备用状态时，可在冷态下进行。氢冷发电机应在充氢后氢纯度为机应在充氢后氢纯度为96%96%以上或排氢后含以上或排氢后含氢量在氢量在3%3%以下时进行，严禁在置换过程中进以下时进行，严禁在置换过程中进行试验行试验 2)2)试验电压

27、按每级试验电压按每级0.5Un0.5Un分阶段升高，每阶分阶段升高，每阶段停留段停留1min 1min 3)3)不符合不符合2)2)、3)3)要求之一者，应尽可能找要求之一者，应尽可能找出原因并消除，但并非不能运行出原因并消除，但并非不能运行 4)4)泄漏电流随电压不成比例显著增长时，泄漏电流随电压不成比例显著增长时，应注意分析应注意分析 5)5)试验时，微安表应接在高压侧，并对出线试验时，微安表应接在高压侧，并对出线套管表面加以屏蔽。水内冷发电机汇水管有套管表面加以屏蔽。水内冷发电机汇水管有绝缘者，应采用低压屏蔽法接线；汇水管直绝缘者，应采用低压屏蔽法接线；汇水管直接接地者，应在不通水和引水

28、管吹净条件下接接地者，应在不通水和引水管吹净条件下进行试验。冷却水质应透明纯净，无机械混进行试验。冷却水质应透明纯净，无机械混杂物，导电率在水温杂物，导电率在水温2020时要求：对于开启时要求：对于开启式水系统不大于式水系统不大于5.05.010102 2S/mS/m；对于独；对于独立的密闭循环水系统为立的密闭循环水系统为1.51.510102 2S/mS/m全部更换定子绕组并修好后全部更换定子绕组并修好后3.0Un3.0Un局部更换定子绕组并修好后局部更换定子绕组并修好后2.5Un2.5Un大大修修前前运行运行2020年及以下者年及以下者2.5Un2.5Un运行运行2020年以上与架空线年以

29、上与架空线直接连接者直接连接者2.5Un2.5Un运行运行2020年以上不与架空年以上不与架空线直接连接者线直接连接者(2.0(2.02.5)2.5)UnUn小修时和大修后小修时和大修后2.0Un2.0Un 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验1 1、有效性、有效性 交流耐压试验是鉴定绝缘强度最有效的方法，特别是对交流耐压试验是鉴定绝缘强度最有效的方法，特别是对考核主绝缘的局部缺陷，如绕组主绝缘受潮、开裂或者在运考核主绝缘的局部缺陷，如绕组主绝缘受潮、开裂或者在运输过程中引起的绕组松动、引线距离不够以及绕组绝缘上附输过程中引起的绕组松动

30、、引线距离不够以及绕组绝缘上附着污物等，具有决定性的作用。着污物等，具有决定性的作用。2 2、试验接线图、试验接线图（三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目交流耐压试验接线图AC380VV1A1BGL2 汇水管TR2A2V2保护控制回路L1L3L4R1CBXAYZ转子 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（三）交流耐压试验（三）交流耐压试验（三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验3 3、试验电压确定、试验电压确定 试验电压倍数的选择原则不能低于发电机绝缘可能遭受试验电压倍数的选择原则不能低于发电机绝缘可能遭受过电压的水平

31、。过电压的水平。 3.13.1、发电机通常接为星形，绕组端口对地承受相电压，、发电机通常接为星形，绕组端口对地承受相电压，当网络有一相接地故障时，其它两相对地电压就升高至线电当网络有一相接地故障时，其它两相对地电压就升高至线电压压U UL L，所以工频对地试验电压不能低于发电机工作线电压，所以工频对地试验电压不能低于发电机工作线电压，否则就没有意义。否则就没有意义。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验 3.23.2、考虑操作过电压和大气过电压的作用。目前我国、考虑操作过电压和大气过电压的作用。目前我国大气过电压的保护水平和运行经验，基

32、本能防止它们对发电大气过电压的保护水平和运行经验，基本能防止它们对发电机的侵袭，同时制造厂在出厂试验时，也考虑可能遭受过电机的侵袭，同时制造厂在出厂试验时，也考虑可能遭受过电压幅值的耐压试验绝缘水平有相当余度，因此，预防性耐压压幅值的耐压试验绝缘水平有相当余度，因此，预防性耐压试验主要从操作过电压考虑。试验主要从操作过电压考虑。 操作过电压在大多数情况下，其幅值部超过操作过电压在大多数情况下，其幅值部超过3U3U，约等于，约等于1.7U1.7UL L，实际上一般都不大于，实际上一般都不大于1.5U1.5UL L。另外考虑我国电机绝缘水。另外考虑我国电机绝缘水平，我国预试规程中规定为平，我国预试

33、规程中规定为1.5U1.5UL L ，它对发电机可靠运行防，它对发电机可靠运行防止绝缘击穿起了重要作用，取止绝缘击穿起了重要作用，取1.5V1.5Ve e，在，在3030年服务期限内不年服务期限内不 三三、变压器电气试验项目变压器电气试验项目应该因交流耐压试验的积累效应而引起发电机绝缘击穿。应该因交流耐压试验的积累效应而引起发电机绝缘击穿。4 4、交流耐压试验中耐压时间规定、交流耐压试验中耐压时间规定 根据国家标准规定，绝缘结构如果主要是由瓷质和液体根据国家标准规定，绝缘结构如果主要是由瓷质和液体材料组成则只需进材料组成则只需进1min1min耐压试验，如果主要由有机固体材料耐压试验，如果主要

34、由有机固体材料组成则只需进行组成则只需进行5min5min耐压试验，对于电机，规定都是耐压试验，对于电机，规定都是1min1min的的耐压时间。耐压时间规定为耐压时间。耐压时间规定为1 1分钟，一是使试品可能存在的绝分钟，一是使试品可能存在的绝缘弱点暴露出来；二是不致因时间过长而引起不应有的绝缘缘弱点暴露出来；二是不致因时间过长而引起不应有的绝缘损伤或击穿损伤或击穿 （三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验5 5、绝缘击穿的判断、绝缘击穿的判断 过流保护动作跳闸，并听到发电机内部有放电声

35、过流保护动作跳闸，并听到发电机内部有放电声响，闻到烧焦气味，或分析冒烟等；电压表剧烈摆动或电响，闻到烧焦气味，或分析冒烟等；电压表剧烈摆动或电压值下降，电流表剧烈增加等。上述表现，可能绝缘已击压值下降，电流表剧烈增加等。上述表现，可能绝缘已击穿。断开试验电源后，测量绝缘值，其值很小或为零，就穿。断开试验电源后，测量绝缘值，其值很小或为零，就进一步证明绝缘已击穿。进一步证明绝缘已击穿。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目6 6、周期和标准、周期和标准（三）（三）定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验序序号号项项目目周周 期期要要 求求说说 明明3 3定定子子绕绕组组交交流流耐耐压压试试

36、验验1)1)大大修修前前 2)2)更更换换绕绕组组后后1）全部更换绕组并修好后的试验电压如下）全部更换绕组并修好后的试验电压如下:1)1)应在停机后清除污秽前热应在停机后清除污秽前热状态下进行。处于备用状状态下进行。处于备用状态时，可在冷状态下进行态时，可在冷状态下进行。氢冷发电机试验条件同。氢冷发电机试验条件同本表序号本表序号3 3的说明的说明 2)2)水内冷电机一般应在通水水内冷电机一般应在通水的情况下进行试验，进口的情况下进行试验，进口机组按厂家规定，水质要机组按厂家规定，水质要求同本表序号求同本表序号2 2说明说明5) 5) 3)3)有条件时，可采用超低频有条件时，可采用超低频(0.1

37、Hz)(0.1Hz)耐压，试验电压峰耐压，试验电压峰值为工频试验电压峰值的值为工频试验电压峰值的1.21.2倍倍 4)4)全部或局部更换定子绕组全部或局部更换定子绕组的工艺过程中的试验电压的工艺过程中的试验电压见附录见附录A A容量容量kWkW或或kVAkVA额定电压额定电压Un(V)Un(V)试验电压试验电压(V)(V)10000100003636以上以上2Un +10002Un +1000但最低为但最低为150015001000010000及以上及以上60006000以下以下2.5 Un2.5 Un6000600018000180002 Un +30002 Un +300018000180

38、00以上以上按专门协议按专门协议2 2）大修前或局部更换定子绕组并修好后试验电压为：）大修前或局部更换定子绕组并修好后试验电压为：运行运行20年及以下者年及以下者1.5Un运行运行20年以上与架空线路直接连接者年以上与架空线路直接连接者 1.5Un运行运行20年以上不与架空线路直接连接者年以上不与架空线路直接连接者 (1.31.5)Un 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量1 1、目的、目的 为检查定子绕组端部手包绝缘盒的质量，进行定子绕为检查定子绕组端部手包绝缘盒的质量，进行定子绕组端部手包绝缘实践直流电

39、压测量。组端部手包绝缘实践直流电压测量。2 2、测量原理、测量原理 目前广泛采用的方法有两种，一种是端部绝缘表面电目前广泛采用的方法有两种，一种是端部绝缘表面电位测量法；另一种是端部绝缘泄漏电流测量法。位测量法；另一种是端部绝缘泄漏电流测量法。 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目（四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量3 3、测量方法、测量方法 3.13.1、测试应在定子绕组绝缘处理完工、烘焙以后，在、测试应在定子绕组绝缘处理完工、烘焙以后，在定子绕组做耐压试验前进行。定子绕组做耐压试验前进行。 3.23.2、两侧端部接头编号、两侧端部接头编号

40、 3.33.3、在水接头处手包绝缘部分全部包上铝箔，在线圈、在水接头处手包绝缘部分全部包上铝箔，在线圈根部塞上铝箔，塞不到的部位，测试时尽量用测量头靠根部塞上铝箔，塞不到的部位，测试时尽量用测量头靠近，励端上下层引线手包绝缘部分包上铝箔。近，励端上下层引线手包绝缘部分包上铝箔。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目 3.4 3.4、在手包绝缘一侧施加与额定电压相同的直流电、在手包绝缘一侧施加与额定电压相同的直流电压，测量另一侧的泄漏电流值及电压值（表面电位）。压，测量另一侧的泄漏电流值及电压值（表面电位）。 3.53.5需处理部位的确定测试：对水接头部位泄漏电流超需处理部位的确定测试：

41、对水接头部位泄漏电流超出标准的需要进行不合格部位的进一步确定测试，即将盒口出标准的需要进行不合格部位的进一步确定测试，即将盒口端和水管端分别包上铝箔端和水管端分别包上铝箔( (其间距大于其间距大于30mm)30mm)再进行加压测试再进行加压测试确定不合格部位，以便进行绝缘处理。确定不合格部位，以便进行绝缘处理。4 4、加压方式、加压方式 按照加压方式的不同，又可分为正加压和反加压两种。按照加压方式的不同，又可分为正加压和反加压两种。（四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目5 5、周期和标准、周期和标准序号序号

42、项项 目目周期周期要要 求求说明说明4 4定子绕定子绕组端部组端部手包绝手包绝缘实践缘实践直流电直流电压测量压测量1 1）投产）投产后后2 2）第一）第一次大修次大修时时3 3）必要）必要时时1 1）直流试验电压值为）直流试验电压值为UnUn2) 2) 测试结果一般不大于下表中的值：测试结果一般不大于下表中的值：1 1）、本项试验适用于）、本项试验适用于200MW200MW及以上的国产水及以上的国产水氢氢汽轮发电机氢氢汽轮发电机2 2）、可在通水条件下）、可在通水条件下进行试验，以发现定进行试验，以发现定子接头漏水缺陷。子接头漏水缺陷。3 3）、尽量在投产前进）、尽量在投产前进行，若未进行则投

43、产行，若未进行则投产后应尽快安排试验。后应尽快安排试验。手包绝缘引线接手包绝缘引线接头汽机侧隔相接头汽机侧隔相接头头20uA20uA；100M100M电电阻上的电压降为阻上的电压降为2000V2000V端部接头（包括端部接头（包括引水管锥体绝缘）引水管锥体绝缘）和过渡引线并联和过渡引线并联块块30uA30uA；100M100M电电阻上的电压降为阻上的电压降为3000V3000V（四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量四）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量 三三、发电机电气试验项目发电机电气试验项目1 1、目的、目的 通过该测量，可以发现定子槽楔松动，防晕层损坏和通过该测量，可以发现定子槽楔

44、松动，防晕层损坏和运行中检温元件电位升高等缺陷。运行中检温元件电位升高等缺陷。2 2、测量方法、测量方法 对定子绕组施加额定相电压值，用高内阻电压表测量对定子绕组施加额定相电压值，用高内阻电压表测量绕组表面电位值。另外，也可以在定子绕组施加额定相电绕组表面电位值。另外，也可以在定子绕组施加额定相电压值在抽出转子的情况下，用超声波接受仪在定子膛内沿压值在抽出转子的情况下，用超声波接受仪在定子膛内沿各槽移动探测，记录放电部位。各槽移动探测，记录放电部位。（五）测量定子端部线圈防晕层对地电位五）测量定子端部线圈防晕层对地电位 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（五）测量定子端部线圈防晕层对

45、地电位五）测量定子端部线圈防晕层对地电位3 3、判断、判断 3.13.1、用电压表测量电位时，标准是不大于、用电压表测量电位时，标准是不大于10V10V。 3.23.2、用超声波测量时，根据放电点分布状况可确定、用超声波测量时，根据放电点分布状况可确定整槽的电腐蚀情况，具体为：整槽的电腐蚀情况，具体为： 3.2.13.2.1、没有槽放电，放电点无规律性，一般为绝缘、没有槽放电，放电点无规律性，一般为绝缘内部放电。内部放电。 3.2.23.2.2、放电点沿整槽分布，则为槽放电。、放电点沿整槽分布，则为槽放电。 3.2.33.2.3、槽口放电时，可能是防晕层断裂，槽口绝缘、槽口放电时，可能是防晕层

46、断裂，槽口绝缘损坏和防晕层处理不良等。损坏和防晕层处理不良等。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（六）测量绕组的直流电阻（六）测量绕组的直流电阻1 1、测量目的、测量目的 测量发电机定子和转子绕组的直流电阻（包括绕组测量发电机定子和转子绕组的直流电阻（包括绕组的铜导体电阻、焊接头和引出线电阻）主要是检查焊接的铜导体电阻、焊接头和引出线电阻）主要是检查焊接头质量。因为在相同的温度下，铜导体和引线电阻基本头质量。因为在相同的温度下，铜导体和引线电阻基本不变化，而焊接头质量的好坏就能从焊接头电阻大小变不变化，而焊接头质量的好坏就能从焊接头电阻大小变化反映出来，所以，整个绕组直流电阻变化基

47、本上是焊化反映出来，所以，整个绕组直流电阻变化基本上是焊接头的质量变化。焊接头受到各种因素（如制造缺陷、接头的质量变化。焊接头受到各种因素（如制造缺陷、运行中长期过负荷和出口短路等）可能是焊缝的接触电运行中长期过负荷和出口短路等）可能是焊缝的接触电 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（六）测量绕组的直流电阻（六）测量绕组的直流电阻阻增加而发热，发热后又使电阻增加，如此恶性循环，焊接阻增加而发热，发热后又使电阻增加，如此恶性循环，焊接头局部过热，产生时将外包绝缘烧坏，焊接头开裂，酿成事头局部过热，产生时将外包绝缘烧坏，焊接头开裂，酿成事故。对定子和转子绕组直流电阻测量是十分必要的。故。

48、对定子和转子绕组直流电阻测量是十分必要的。2 2、测量方法、测量方法 2.12.1、压降法、压降法 这是一种原始的传统方法，测试简单，但准确度不高，这是一种原始的传统方法，测试简单，但准确度不高，灵敏度低，目前已很少采用。灵敏度低，目前已很少采用。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目 2.2 2.2、电桥法、电桥法 由于发电机绕组直流电阻比较小，一般都采用双臂由于发电机绕组直流电阻比较小，一般都采用双臂电桥测量。电桥测量准确度高，灵敏度高并可直接读数。电桥测量。电桥测量准确度高，灵敏度高并可直接读数。 3 3、转子绕组直阻周期和标准、转子绕组直阻周期和标准（六）测量绕组的直流电阻（六

49、）测量绕组的直流电阻序号序号项目项目周周 期期要要 求求说说 明明6 6转子绕组转子绕组的直流电的直流电阻阻大修时大修时与初次与初次( (交接或大交接或大修修) )所测结果比较所测结果比较，其差别一般不，其差别一般不超过超过2%2%1)1)在冷态下进行测量在冷态下进行测量2)2)显极式转子绕组还显极式转子绕组还应对各磁极线圈间的应对各磁极线圈间的连接点进行测量。连接点进行测量。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（六）测量绕组的直流电阻（六）测量绕组的直流电阻序号序号项目项目周周 期期要要 求求说说 明明 6 6定定子子绕绕组组的的直直流流电电阻阻1)1)大修时大修时 2)2)出口出

50、口短路后短路后汽轮发电机各相或各汽轮发电机各相或各分支的流电阻值，在分支的流电阻值，在校正了由于引线长度校正了由于引线长度不同而引起的误差后不同而引起的误差后相互间差别以及与初相互间差别以及与初次次( (出厂或交接时出厂或交接时) )测测量值比较，相差不得量值比较，相差不得大于最小值的大于最小值的1.5%(1.5%(水水轮发电机为轮发电机为1%)1%)。超出。超出要求者，应查明原因要求者，应查明原因1)1)在冷态下测量，在冷态下测量，绕组表面温度与周绕组表面温度与周围空气温度之差不围空气温度之差不应大于应大于332)2)汽轮发电机相间汽轮发电机相间( (或分支间或分支间) )差别及差别及其历年

51、的相对变化其历年的相对变化大于大于1%1%时，应引时，应引起注意起注意4 4、定子绕组直阻周期和标准、定子绕组直阻周期和标准 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗1 1、测量目的、测量目的 转子绕组中产生匝间短路时，在交流电压下流经短路转子绕组中产生匝间短路时，在交流电压下流经短路线匝中的短路电流，约比正常线匝中的电流大线匝中的短路电流，约比正常线匝中的电流大n(nn(n为一槽线为一槽线圈总匝数）倍，它有强烈的去磁作用，导致交流阻抗大为圈总匝数）倍，它有强烈的去磁作用，导致交流阻抗大为下降，而功率损耗又明显增加

52、。所以，测量转子绕组的交下降，而功率损耗又明显增加。所以，测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗与原始（前一次）的测量值比较是判断流阻抗和功率损耗与原始（前一次）的测量值比较是判断转子绕组有无匝间短路比较灵敏的方法之一。转子绕组有无匝间短路比较灵敏的方法之一。 三发电机电气试验项目三发电机电气试验项目2 2、试验接线图、试验接线图（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗交流阻抗和功率损耗试验接线图交流阻抗和功率损耗试验接线图BtyZQfAWVu uZ= Z= I I式中：式中：z z交流阻抗值，交流阻抗值， u u测量转子绕组电压，测量转子绕组电压，V V I I

53、测量转子绕组电流，测量转子绕组电流，A A 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗（七）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗3 3、周期和标准、周期和标准序号序号项目项目周周 期期要要 求求说说 明明 7 7转子转子绕组绕组的交的交流阻流阻抗和抗和功率功率损耗损耗1)1)大修时大修时 阻抗和功率损耗阻抗和功率损耗值自行规定。在值自行规定。在相同试验条件下相同试验条件下与历年数值比较与历年数值比较不应有显著变化不应有显著变化1 1）隐极式转子在膛外或膛内以）隐极式转子在膛外或膛内以及不同转速下测量。显极式转及不同转速下测量。显极式转子对每一个绕组测量子对每

54、一个绕组测量2 2）每次试验应在相同条件、相）每次试验应在相同条件、相同电压下接线，试验电压峰值同电压下接线，试验电压峰值不超过额定励磁电压（显极子不超过额定励磁电压（显极子转子自行规定）转子自行规定）3 3）本试验可用动态匝间短路监）本试验可用动态匝间短路监测法代替测法代替1 1、空载特性试验、空载特性试验 在发电机额定转速下，定子电流为零定子电压在发电机额定转速下，定子电流为零定子电压U U0 0和转子和转子励磁电流励磁电流I Ie e的关系曲线，称为发电机的空载特性曲线。的关系曲线，称为发电机的空载特性曲线。 通过空载特性试验和以前的比较可用于判断转子绕组是通过空载特性试验和以前的比较可

55、用于判断转子绕组是否有匝间短路故障，也可用于检验发电机磁路的饱和程度。否有匝间短路故障，也可用于检验发电机磁路的饱和程度。 一般汽轮发电机空载特性试验，电压升至一般汽轮发电机空载特性试验，电压升至130%U130%UN N, ,水轮发水轮发电机为电机为150%UN150%UN。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（八）发电机空载和短路特性试验（八）发电机空载和短路特性试验 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（八）发电机空载和短路特性试验（八）发电机空载和短路特性试验2 2、短路特性试验、短路特性试验 发电机在额定转速下定子电压为零，定子绕组短路发电机在额定转速下定子电压为零

56、，定子绕组短路时的短路电流时的短路电流I IK K与转子的励磁电流与转子的励磁电流I Ie e之间的关系曲线。之间的关系曲线。 根据试验测得的数据绘制的短路特性曲线与以前测根据试验测得的数据绘制的短路特性曲线与以前测得的进行比较，差值应在测量误差范围内。若差值较大，得的进行比较，差值应在测量误差范围内。若差值较大，应进一步对转子的直流电阻、匝间绝缘和绕组接线进行检应进一步对转子的直流电阻、匝间绝缘和绕组接线进行检查，并找出是否有短路故障。查，并找出是否有短路故障。（九）转子绕组一点接地试验（九）转子绕组一点接地试验 三、变压器电气试验项目三、变压器电气试验项目1 1、转子绕组接地故障的原因和类

57、型、转子绕组接地故障的原因和类型 汽轮发电机转子绕组在运行中会受到电、热和机械等应汽轮发电机转子绕组在运行中会受到电、热和机械等应力的综合作用，因而可能导致接地故障。这种故障大多数是力的综合作用，因而可能导致接地故障。这种故障大多数是滑环绝缘损坏，引线绝缘损坏、转子绕组端部积灰和槽口绝滑环绝缘损坏，引线绝缘损坏、转子绕组端部积灰和槽口绝缘损伤造成的，也有一些是因为槽内绝缘损坏引起的。缘损伤造成的，也有一些是因为槽内绝缘损坏引起的。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目（九）转子绕组一点接地试验（九）转子绕组一点接地试验2 2、故障响应、故障响应发电机转子绕组发生一点接地后，由于未形成电

58、流回路，仍发电机转子绕组发生一点接地后，由于未形成电流回路，仍可以继续运行。但如果再发生一点接地，形成部分线匝短可以继续运行。但如果再发生一点接地，形成部分线匝短路，由于回路电阻减小少，而流过大的电流，在接地点将轴路，由于回路电阻减小少，而流过大的电流，在接地点将轴烧坏；又由于磁路不对称，引起转子剧烈振动；另外，还会烧坏；又由于磁路不对称，引起转子剧烈振动；另外，还会导致转子本体磁化等。根据上述后果，当遇到转子绕组一点导致转子本体磁化等。根据上述后果，当遇到转子绕组一点接地时，就应当诊断故障原因及故障点，并及时消除故障，接地时，就应当诊断故障原因及故障点，并及时消除故障，使机组尽快回复正常运行

59、。使机组尽快回复正常运行。 三、发电机电气试验项目三、发电机电气试验项目3 3、故障分类及查找方法、故障分类及查找方法 转子绕组一点接地，按其性质可分为稳定接地和不稳定转子绕组一点接地，按其性质可分为稳定接地和不稳定接地；按其接地电阻大小可分为低阻接地和高阻接地。接地；按其接地电阻大小可分为低阻接地和高阻接地。 由于转子绕组发生不稳定接地或高阻接地时，为查找故由于转子绕组发生不稳定接地或高阻接地时，为查找故障点，必须在接地状态下烧穿故障点残余绝缘，使其变为稳障点，必须在接地状态下烧穿故障点残余绝缘，使其变为稳定低阻接地。定低阻接地。（九）转子绕组一点接地试验（九）转子绕组一点接地试验 三、发电

60、机电气试验项目三、发电机电气试验项目（十）转子绕组绝缘匝间短路试验（十）转子绕组绝缘匝间短路试验1 1、转子绕组匝间绝缘短路故障的原因和危害、转子绕组匝间绝缘短路故障的原因和危害 转子绕组由于制造中的缺陷，运行过程中在电、热、转子绕组由于制造中的缺陷，运行过程中在电、热、机械等的综合应力作用下绕组产生变形、位移，致使匝间机械等的综合应力作用下绕组产生变形、位移，致使匝间的绝缘断裂、磨损、脱落或由于脏污等造成匝间短路。的绝缘断裂、磨损、脱落或由于脏污等造成匝间短路。 当转子发生匝间短路时，严重者将使转子电流增大、当转子发生匝间短路时，严重者将使转子电流增大、绕组温度升高、降低发电机无功功率输出，