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发电机电气试验方法及标准

发表时间: 2019-06-15 22:27:00

作者: 武汉华顶电力

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一.高压发电机

***部分:定子部件

直流电阻

目的:检查绕组的焊头是否出问题等原因

测试环境:冷状态下进行

测试工具:直流电阻电桥

数据处理:各项的测试应做以下处理

数据处理 (Imax-Imin)/I平均≤2%

结果判定:测试值必须满足以上的关系,不满足就应检查定子线圈。

绝缘电阻

目的:检测线圈的绝缘电阻的大小,为以后的试验确定安全保证。

测试环境:常温下测试,记录数据要记录当前的温度。

测试工具:兆欧表

注意事项:在绝缘电阻测试的过程中,在每项测试完之后应该对绕组充分放电,不然会造成严重的后果

测试方法:在测量前应充分对地放点,注意机械调零,在测试的时候除开被测项,其他的各项都应该接地,测试的时候记录测试时间为15s和60s时的电阻值,在测试后计算吸收比,吸收比=R60/R15吸收比应满足大于2,而且各个项的绝缘电阻不平衡系数不应大于2(不平衡系数指***一项的R60与***小一项R60之比)

直流耐电压.

目的:在较高的电压下发现绕组绝缘的缺陷

测试环境:常温下进行试验

测试工具:直流耐压设备一套

测试方法:利用调压器调节电压使高压侧直流电压为0.5UN、1.0 UN、1.5 UN、2.0 UN、2.5 UN、3.0 UN每阶段要停留一分钟的耐压试验时间,并在试验的时候记录各个电压时候的电流值。每项在测试的时候其他项都必须接地。而且在电压相同的时候各个项的电流值应该比较相近。在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于***小值的50%。

注意事项:在测试的时候由于是高压,因此在测试的时候要注意安全,小心周围环境。在每项测试完之后必须充分放电,否则容易造成事故。必须注意的就是,测温线圈的接线头必须接地。

交流耐电压

目的:检查线圈之间的绝缘性能

测试环境:常温下进行试验

测试工具:耐电压试验设备一套

测试方法:发电机定子的交流耐压试验在制作的过程中一共有三个阶段要测试,下面就分别介绍试验的方法:

         (1)、单个线圈的交流耐电压试验,每次基本上做10个线圈的耐电压试验,试验方法是:在工作台上面放木方,木方里面用海绵等软性有弹性的材料包扎一圈,必须要厚点的,外面包0.1mm左右的铝铂,并且用铜丝将其绑好,在整个线圈的低阻部分必选全放在木方上方。试验的电压计算公式见后表格

         (2)、在下线的过程中耐电压试验,每次基本上下线下到10个左右就要做该试验,在做线圈试验的时候,除开试验的线圈其他线圈都必选接地,试验电压计算公式见下面表格

         (3)、下线完成之后耐电压试验,在做试验项的试验时,其他项应该接地,试验电压公式见表格

 

 

试验阶段

试验电压

SN(PN)<10

SN(PN) ≥10

UN≥2

2≤UN≤6.3

6.3<UN≤24

1

成品线圈

2.75UN+4.5

2.75UN+4.5

2.75UN+6.5

2

下线打槽楔

2.5UN+2.5

2.5UN+2.5

2.5UN+6.5

3

下线完成后

2.25UN+2.0

2.25UN+2.0

2.25UN+4.0

          整个过程的试验时间均为60s,试验的时候测温线都必须接地

注意事项:由于耐电压试验是高压试验,因此在试验的时候必须注意安全,在试验的周围要拉警戒线,防止其他人进入试验的地方,试验的时候电压升高或者降低的时候必须比较平缓,不能突然升高或降低。

定子铁芯磁化试验

目的:定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法,也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组,通入50HZ交流电压,电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗,使铁芯发热。通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度,计算出单位重量铁芯损耗与温升(W/kg),比较判别铁芯叠装质量。

试验环境:常温状态下试验

测试方法:铁芯参数及试验计算参数(发电机定子结构参数计算)

定子铁芯外径D1(mm),定子铁芯内径D2(mm),定子铁芯高度h(mm),定子铁芯磁轭高度(估算) ha=(D1-D2)/2-hc(cm),通风沟高度 b(mm),通风沟数量 n,槽深 hc(mm),硅钢片安匝数 H0 (安匝/cm)我们这取2.4,槽型尺寸 hc×槽宽,填充系数K=0.95,选择电源频率f=50(Hz),选择激磁电压U,试验磁通密度B= 1T (理论数值)。

试验参数计算

铁芯有效高度          L=K×(h-n×b)  (mm)

定子铁芯磁轭截面积    S=L×ha (cm2)

激磁线圈匝数的计算    Wl=U×104/4.44×f×S×B (匝)

激磁线圈的电流和功率  I=π×(D1-h)×H0/Wl  (A)

                           Pl=I×U×10-3 (kVA)

测量线圈匝数的计算  Wm=(U2/U) ×Wl  (匝),其测量电压为(V)。

激磁线圈电缆截面积:按每平方毫米(铜线)电流密度不大于3安培选择,采用铜芯橡套绝缘软线。

定子铁损试验原理接线图

数据处理:从0—90min,每10min记录一次;分别记录激磁电压、激磁电流、感应电压、铁损、平均铁芯温度、平均机座温度。各部位温度通过热电偶进行测量,主要部位为铁芯槽底、机座、铁芯及外围。分别填入相应的表格。对于定子温度的处理是,上中下的温度不超过15℃,每个段的温度与室温不查过25℃

定子线圈介质损耗

      定子线圈的介质损耗分常态和热态,试验设备都一样的,在做试验的时候要对线圈进行前处理,就是把线圈放到烘箱里面去烘,温度在120℃,时间大概8个小时左右。然后就是线圈试验前的处理,在线圈上面包0.01mm的铝箔,为了让线圈和铝箔之间充分接触,在外面要包一层布带,1/2匝包扎,铝箔也是1/2包扎。线圈的包扎长度为线圈的低阻部分加高阻部分,在两头的高阻部分,铝箔的高度低于5mm左右,在外面的布带也是一样的,注意在中间包扎的地方要留一个电极接线头出来,两端的铝箔也是要流0.5毫米的铝箔接测试线的。

  • 常态介质损耗

测试环境:常温状态下测试

测试方法:按下面如图所示接好接线图,测试电压分别调整为0.2UN、0.4UN、0.6UN、0.8 UN、1.0 UN、,测试结果记下常态介质损耗角正切和电阻值,然后按照分等规定对线圈进行分类。

  • 热态介质损耗

测试环境:在烘箱里面进行试验

测试方法:按下面如图所示接好接线图,测试电压分别调整为0.2UN、0.4UN、0.6UN、0.8 UN、1.0 UN、,测试结果记下常态介质损耗角正切和电阻值,然后按照分等规定对线圈进行分类,试验的温度分别为50℃ 80℃ 120℃ 155℃。

注意事项:在做该试验的时候,由于是高压试验,因此在做试验的时候应该对周围进行隔离操作,在测试的时候要注意安全

测试试验接线图

单个定子线圈匝间绝缘试验

测试环境:常温状态下进行试验

测试工具:匝间绝缘测试仪

测试方法:该试验是对高压电机的定子线圈来做的试验,试验的电压选取计算公式是(2UN+2.5)kV,冲击次数我们在是3次。匝间绝缘测试仪的使用参照相关使用说明书。在测试的时候要注意观察示波器的波形是不是一样的,只有波形一样线圈才能使用。

第二部分:转子部件

  1. 转子线圈直流电阻测试

(1).单个线圈直流电阻

目的:通过磁极线圈的直流电阻的测试,可以发现磁极线圈匝间严重的短路。

测试环境:直流电阻的测量应在冷状态下进行。

测试工具:双臂电桥法。

数据处理:磁极线圈的测试值应做以下处理

数据处理 (Imax-Imin)/I平均≤2%

结果判定:测试数据不满足上面的结果,那么线圈的的电阻的***的线圈或者***小的线圈就存在匝间短路,应该给予处理,然后再挂装。

(2).磁极挂装好后转子线圈直流电阻测试

目的:通过磁极线圈的直流电阻的测试,可以发现是否存在极接头接触电阻恶化等原因。

测试环境:直流电阻的测量应在冷状态下进行。

测试工具:双臂电桥法。

数据处理:整个线圈的直流电阻与单个线圈的直流电阻的总和是不是想符合

结果判定:整个线圈的直流电阻总和与单个线圈的直流电组总和不符合,那么就存在在磁极接头接触电阻恶化等原因,应该给予处理。

  1. 转子绝缘电阻测试

(1).单个线圈绝缘电阻测试

目的:通过测试转子的绝缘电阻检查转子线圈是否存在线圈匝间短路等原因。

测试环境:绝缘电阻测试一般在冷状态下进行。

测试工具:转子额定电压在200V以下的用1000V兆欧表测量;

          转子额定电压在200V以上的用2500V兆欧表测量。

测前准备:绝缘电阻在测试前***进行外观检查及***的清扫,***能用干燥的压缩空气,将在磁极四周的污垢吹净,然后用兆欧表进行测量。

注意事项:在测试的过程中应注意在测试后应将表关掉,以防触电。测试完之后应该要放点,对于放电时间视具体而定。

测量方法:在测量时电压应加在磁极线圈与磁极铁芯之间,注意:兆欧表的指针应接在线圈处。

数据处理:单个磁极线圈的绝缘电阻值不应低于5MΩ。各个磁极之间的绝缘电阻值不应有很大的差别。极电环的绝缘电阻值也不应低于5 MΩ。

结果判定:对于绝缘电阻在没达到要求的应该进行干燥处理。在进行再绕组中通入直流电阻的方法进行干燥应按照额定电流的60%~70%进行,关于电源的选择及注意事项,可以查看相应内容。绕组表面温度以不超过80℃来控制。转子绕组加温干燥可以与转子磁极热打键结合进行。

(2).转子线圈绝缘电阻测试

目的:通过测试转子的绝缘电阻检查转子线圈是否存在线圈匝间短路等原因。

测试环境:绝缘电阻测试一般在冷状态下进行。

测试工具:转子额定电压在200V以下的用1000V兆欧表测量;

          转子额定电压在200V以上的用2500V兆欧表测量。

测前准备:绝缘电阻在测试前***进行外观检查及***的清扫,***能用干燥的压缩空气,将在磁极四周的污垢吹净,然后用兆欧表进行测量。

注意事项:在测试的过程中应注意在测试后应将表关掉,以防触电。测试完之后应该要放点,对于放电时间视具体而定。

测量方法:在测量时电压应加在磁极线圈与磁极铁芯之间,注意:兆欧表的指针应接在线圈处。

数据处理:整体转子绕组的绝缘电阻值一般不应小于0.5 MΩ

结果判定:对于绝缘电阻在没达到要求的应该进行干燥处理。在进行再绕组中通入直流电阻的方法进行干燥应按照额定电流的60%~70%进行,关于电源的选择及注意事项,可以查看相应内容。绕组表面温度以不超过80℃来控制。转子绕组加温干燥可以与转子磁轭热打键结合进行。

  1. 转子工频耐电压试验

(1).单个线圈交流耐电压试验

目的:转子线圈的交流耐压试验的目的在于检查转子绕组绝缘缺陷。

测试环境:交流耐压试验一般在冷状态下进行。

测试工具:耐压试验设备一套。

注意事项:由于交流耐电压试验是高压试验,因此在做试验的时候应该注意安全,在试验场的周围应该用防护栏将其栏起来,避免其他人闯入试验区,造成安全隐患。另外,由于单个磁极的绕组对地电容很小,试验电压比起定子耐压来说又低得多,电容电流很小,因此,试验用的试验变压器也不要求很大的。具体注意事项查看相应试验的注意事项。

测试方法:在挂装前或者挂装后,以及集电环,引线,刷架等耐压试验标准均为10倍励磁电压加1000V,但不低于3000V。加压时间为1分钟。

(2).挂装后线圈的交流耐电压试验

目的:转子线圈的交流耐压试验的目的在于检查转子绕组绝缘缺陷。

测试环境:交流耐压试验一般在冷状态下进行。

测试工具:耐压试验设备一套。

注意事项:由于交流耐电压试验是高压试验,因此在做试验的时候应该注意安全,在试验场的周围应该用防护栏将其栏起来,避免其他人闯入试验区,造成安全隐患。另外,由于整个转子的绕组对地电容很小,试验电压比起定子耐压来说又低得多,电容电流很小,因此,试验用的试验变压器也不要求很大的。具体注意事项查看相应试验的注意事项。

测试方法:转子全部组装完成。掉入定子膛内以前的试验电压为10倍额定励磁电压,但不低于1500V。转子掉入定子膛内之后交接时的试验电压为7.5倍额定励磁电压,但不低于1200V。加压时间均为1分钟。

  1. 阻抗试验

(1).单个线圈交流阻抗试验

目的:检查磁极线圈是否存在匝间短路

测试环境:冷状态常温

测试工具:试验变压器

注意事项:在做试验的时候注意安全,以防触电就行。

测试方法:单个线圈的交流阻抗试验应该在液压机的压力下进行试验,压力为电机飞逸转速时的线圈离心力。

试验结论:Umax-Umin/U平均≤5%

(2).整个电机挂装完后交流阻抗试验

目的:检查磁极线圈是否存在匝间短路

测试环境:冷状态常温

测试工具:试验变压器

注意事项:在做试验的时候注意安全,以防触电就行。

测试方法:测试的时候每个线圈的电压不超过2.5V,测试之前先要估算下总的电压,然后再分别测试每个线圈的电压

试验结论:Umax-Umin/U平均≤5%

二.低压机组

         低压机组的测试和高压的血多地方都一样,支部过检测的项目每高压的多,低压机组的试验项目分别为以下:

定子部分:1定子线圈直流电阻(同高压)

          2定子线圈绝缘电阻(用1000V的绝缘测试仪)

          3定子线圈交流耐电压试验(同高压)

转子部分:1磁极线圈直流电阻(同高压)

          2磁极线圈绝缘电阻(同高压)

          3磁极交流阻抗(同高压)

          4磁极线圈交流耐电压试验(同高压)


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