新聞主題	柴油發(fā)電機組的冷態(tài)、熱態(tài)、絕緣和耐壓預防性試驗

 

摘要：柴油發(fā)電機試驗是預防性試驗是電力設備運行與維護的一個(gè)重要環(huán)節，是保證電力系統安全運行的有效措施之一。對已經(jīng)投入運行的設備應按照中國標準規定的試驗條件、試驗項目和試驗周期所進(jìn)行的檢查、試驗或監測，試驗后得出的柴油發(fā)電機的冷態(tài)試驗、熱態(tài)試驗以及絕緣試驗的時(shí)值，是判斷設備能否繼續投入運行、預防發(fā)生事故或設備損壞以及安全運行的重要參考依據。

 

一、高壓發(fā)電機交流耐壓試驗方法

 

      有繞組的被試發(fā)電機進(jìn)行耐壓試驗時(shí)，應將被試發(fā)電機繞組自身的兩端短接，非被試發(fā)電機繞組亦應短接并與外殼連接后接地。

1、試驗電壓的測量方式

（1）在試驗發(fā)電機低壓側測量

      對于一般瓷質(zhì)絕緣、斷路器、絕緣工具等，可測取試驗發(fā)電機低壓側的電壓，再通過(guò)變比換算至高壓側電壓，適用于負荷容量比電源容量小得多，測量準確度要求不高的情況。

（2）用電壓互感器測量

      將電壓互感器的原邊并接在被試發(fā)電機的兩端在電壓互感器的副邊測量電壓，根據測得的電壓和電壓互感器的變壓比計算出高壓側的電壓。為保證測量的準確度，電壓互感器的精度等級應不低于1級，電壓表不低于0.5級。

（3）用高壓靜電電壓表測量

      用高壓靜電電壓表測量工頻高壓的有效值，將高壓靜電電壓表接于被試設備的兩端，可直接讀出加于被試設備上的高壓。這種方法比較簡(jiǎn)單、準確，缺點(diǎn)是：測量時(shí)易受電磁場(chǎng)和風(fēng)的影響，故一般被用于實(shí)驗室測量。

（4）用電容分壓器測量

      用電容分壓器測量高壓的方法是目前現場(chǎng)經(jīng)常采用的方法，分壓器結構簡(jiǎn)單，攜帶方便準確度也比較高?，F場(chǎng)常用的還有阻容分壓器，接入并聯(lián)電阻后使測量系統有良好的升降特性。

2、試驗步驟

      交流耐壓試驗時(shí)加至試驗電壓后的持續時(shí)間，如無(wú)特殊說(shuō)明則均為1min。升壓必須從零開(kāi)始，切不可沖擊合閘。升壓速度在75％試驗電壓以前，可以是任意的，自75％電壓開(kāi)始應均勻升壓，約為每秒2％試驗電壓的速率升壓（以DL 474.4-92《現場(chǎng)絕緣試驗實(shí)施導則交流耐壓試驗》為準）。耐壓試驗后，迅速均勻降壓到零，然后切斷電源。

（1）任何被試發(fā)電機在進(jìn)行交流耐壓試驗前，應先進(jìn)行其他絕緣試驗，合格后再進(jìn)行耐壓試驗。通常在耐壓試驗前后均應測量絕緣電阻。另外，充油設備若經(jīng)濾油或運輸，耐壓試驗前還應將試品靜置一段時(shí)間，以排除內部可能殘存的空氣。

（2）接上試品，接通電源，開(kāi)始升壓進(jìn)行試驗。升壓過(guò)程中應密切監視高壓回路，監聽(tīng)被試發(fā)電機有何異常的響聲。升至試驗電壓，開(kāi)始計時(shí)。時(shí)間到后，降壓然后切斷電源。試驗中如無(wú)破壞性放電發(fā)生，則認為通過(guò)耐壓試驗。

（3）在升壓和耐壓過(guò)程中，如發(fā)現電流表指示急劇增加，調壓器往上升方向調節，出現電流上升、電壓基本不變甚至有下降的趨勢，被試發(fā)電機冒煙、焦臭、閃絡(luò )、燃燒或發(fā)出擊穿響聲，應立即停止升壓，降壓停電后檢查原因。這些現象如查明是絕緣部分出現的，則認為被試發(fā)電機交流耐壓試驗不合格。如確定被試發(fā)電機的表面閃絡(luò )是由于空氣濕度或表面臟污等所致，應將被試發(fā)電機清潔干燥處理后，再進(jìn)行試驗。

（4）對35kV穿墻套管及母線(xiàn)支持絕緣子進(jìn)行交流耐壓試驗時(shí)，有時(shí)在瓷套表面發(fā)生較強烈的局部放電現象，只要不發(fā)生線(xiàn)段對地的閃絡(luò )或擊穿，可認為耐壓合格。

（5）有時(shí)耐壓試驗進(jìn)行了數十秒鐘，中途因故失去電源，使試驗中斷，在查明原因，恢復電壓后，應重新進(jìn)行全時(shí)間的持續耐壓試驗，不可僅進(jìn)行“補足時(shí)間”的試驗。

 

圖1  發(fā)電機交流耐壓試驗接線(xiàn)圖

圖2  發(fā)電機交流耐壓試驗流程框圖

 

二、低壓發(fā)電機絕緣試驗

 

      測量絕緣電阻是預防性試驗內容之一，是一項最簡(jiǎn)單又最方便的試驗方法，通常使用兆歐表（俗稱(chēng)搖表）來(lái)進(jìn)行測量，根據測得的試品在1分鐘內的絕緣墊的大小，可以檢測出絕緣是否存在缺陷，受潮等現象。

1、發(fā)電機繞組絕緣電阻的測量

（1）首先要將發(fā)電機脫離電源，并對發(fā)電機繞組進(jìn)行充分放電，時(shí)間不少于15min。

（2）根據發(fā)電機額定電壓正確選擇兆歐表電壓等級，高壓發(fā)電機一般選擇2500v兆歐表；低壓發(fā)電機一般選取500~1000v兆歐表。轉子一般選用500v兆歐表。（具體視情況而定，請參照更詳細的資料。）

（3）對于長(cháng)期放置的兆歐表，在測量前，應判斷其完好性。方法：開(kāi)路試驗，要求表頭指示應為“∞”；短路試驗，要求輕搖兆歐表手柄，表頭指示應為“0”，則該兆歐表為完好。

（4）測量定子繞組相同、相對地間絕緣電阻時(shí)的接線(xiàn)，測量引線(xiàn)應具有足夠的絕緣水平，繞組B、Y兩端應用導線(xiàn)將絕緣表面加以屏蔽，從而消除邊緣泄露對測量值的影響。

（5）測量時(shí)地線(xiàn)和發(fā)電機外殼應接觸良好，啟動(dòng)兆歐表，測量方法如圖3所示。待表頭指示到“∞”時(shí)，再將火線(xiàn)和被測繞組相接處，同時(shí)記錄時(shí)間，讀取15s和60s的絕緣值。在整個(gè)連續測量的過(guò)程中，兆歐表應該保持平穩的額定轉速，每分鐘120轉左右。轉速太快會(huì )使得測量值偏低。

（6）測量完畢后，在兆歐表仍保持額定轉速下斷開(kāi)火線(xiàn)，以防止對兆歐表反充電損毀兆歐表。

2、發(fā)電機繞組吸收比的測量

      吸收比就是絕緣電阻在60秒的阻值和15秒的阻值之比。發(fā)電機電子繞組絕緣受潮、油污的侵入，不僅會(huì )使絕緣下降，而且會(huì )使吸收比的特性的衰減時(shí)間縮短，即R60"/R15"的比值減小。由于吸收比對絕緣受潮的反應特別靈敏，所以一般以它作為判斷絕緣是否干燥的主要指標之一。對于大型發(fā)電機要求采用極化指數，即10min和1min的絕緣電阻之比。根據規程規定：發(fā)電機容量200MW及以上采用極化指數。

3、測量結果的分析判斷

      發(fā)電機定子繞組的絕緣電阻受贓污、潮濕、溫度等的影響很大，所以現行有關(guān)規程不作硬性規定，而只能與歷次測量結果進(jìn)行比較，來(lái)判斷定子繞組的絕緣好壞。由于絕緣電阻受溫度的影響很大，溫度每升高10℃，絕緣電阻將下降一半，因此為了便于比較，一般將不同溫度下的絕緣電阻折算到75℃時(shí)的絕緣電阻。

公式：R75=R_t/｛2^[（75-t）/10]｝

其中，R_t為t℃所測得的絕緣電阻；t為測量時(shí)的繞組電阻。

（1）判斷定子是否合格：

● 絕緣電阻每千伏不小于1MΩ。

● 在相同溫度、相同電壓等級兆歐表、相同耐壓時(shí)間條件下，將本次測得的絕緣電阻與上一次絕緣電阻進(jìn)行比較，不得低于上次的1/3。

● 對于采用瀝青浸膠以云母絕緣的發(fā)電機，吸收比要求不小于1.3或極化指數不小于1.5；對于采用環(huán)氧粉云母絕緣的發(fā)電機，吸收比應不小于1.6或極化指數不小于2.0。

● 若不滿(mǎn)足要求的，則說(shuō)明發(fā)電機繞組已經(jīng)受潮，應該進(jìn)行烘干。

（2）判斷轉子是否合格：

      發(fā)電機轉子繞組絕緣電阻只要不低于0.5MΩ，就可以認為是合格的（檢測方法如圖4所示）。

 

圖3  發(fā)電機繞組絕緣電阻的測量

圖4  轉子交流阻抗試驗方法

 

三、柴油發(fā)電機組綜合試驗方法

 

（1）測定繞組的冷態(tài)直流電阻和溫度開(kāi)始試驗之前，柴油發(fā)電機組應為實(shí)際冷狀態(tài)，測量出發(fā)電機各繞組的直流電阻和溫度（可用環(huán)境溫度代替），為測量熱態(tài)電阻時(shí)方便接線(xiàn)，應將各繞組連接一個(gè)開(kāi)關(guān)用于合、斷測量電阻的儀表。若是有刷發(fā)電機，在測量磁繞組的直流電阻時(shí)，應將電刷提起使其離開(kāi)集電環(huán)。

（2）試驗開(kāi)始的調節和設定啟動(dòng)柴油發(fā)電機組后，試驗開(kāi)始前，應將柴油發(fā)電機組進(jìn)行調整，使輸出電壓和頻率、輸出功率、功率因數均為額定值。記錄上述數據，另外還應記錄試驗環(huán)境數據（大氣壓力、環(huán)境溫度和相對濕度）和柴油發(fā)電機組發(fā)動(dòng)機的機油溫度和壓力，冷卻水溫度，發(fā)電機的進(jìn)、出風(fēng)溫度和鐵芯溫度（或機座表面溫度）等數據。

（3）冷熱態(tài)電壓變化率試驗上述調整和設定完成后，將電壓調節裝置和轉速調節裝置固定不動(dòng)（保持到本試驗結束為止）。保持上述狀態(tài)運行到溫升基本穩定后（一般用3h的時(shí)間）本試驗結束（但柴油發(fā)電機組仍要繼續運行。試驗中，每0.5h記錄一次第2項所要求的數據。試驗結束時(shí)的電壓與試驗開(kāi)始時(shí)的電壓（即額定電壓）之差占試驗開(kāi)始時(shí)電壓的百分數即為冷熱態(tài)電壓變化率。

（4）熱試驗在上述試驗完成后，將內燃發(fā)電機的負載、輸出電壓頻率、功率因數均調整到額定值，并保持這些額定值繼續運行到第11h結束（計時(shí)從冷態(tài)開(kāi)始）。在此期間，每0.5h記錄一次第（2）項所要求的數據。

      一般情況下，在5h后柴油發(fā)電機組溫升就會(huì )達到穩定所以應根據人員和自然情況（白天容易操作），在第6～11h內決定停機測量電機繞組的熱態(tài)直流電阻以及有關(guān)元件的溫度，即完成熱試驗。對相復勵交流同步發(fā)電機而言，要測量的繞組和元件較多，因此需多人配合完成，可設一人專(zhuān)門(mén)讀秒表和指揮。

（5）1h過(guò)載運行測量完成溫升數據后，繼續調整柴油發(fā)電機組在額定工況下運行到第11h結束。然后調整負載達到110％額定值，同時(shí)要盡力保證電壓、頻率和功率因數也為額定值。運行1h后停機，在這1h中，每隔15min記錄一次第2項所要求的數據。

（6）對12h運行試驗合格與否的判定標準在12h運行試驗中，柴油發(fā)電機組應無(wú)漏油、漏水、漏氣、油溫或水溫過(guò)高、突然自停機、運行聲音異常、電壓和頻率下降到最低限度（無(wú)法調高）等不正?，F象。

表3  柴油發(fā)電機組動(dòng)態(tài)試驗報告

 

總結；

      柴油發(fā)電機出廠(chǎng)前的各項試驗，由于試驗多而復雜，為節約試驗時(shí)間和費用，在連續運行12h試驗中（額定運行11h，110％額定負載1h）可同時(shí)進(jìn)行熱試驗和冷熱態(tài)電壓變化率兩項試驗。另外，還可以插入熱態(tài)電壓調整范圍熱態(tài)穩態(tài)電壓調整率和瞬態(tài)電壓調整率及恢復時(shí)間、控制屏儀表準確度檢查，振動(dòng)測量等眾多試驗項目。上述內容就是康明斯公司為您介紹發(fā)電機試驗步驟、內容和試驗方法。

 

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