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新闻主题	柴油发电机组的冷态、热态、绝缘和耐压预防性试验

 

摘要：柴油发电机试验是预防性试验是电力设备运行与维护的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效措施之一。对已经投入运行的设备应按照中国标准规定的试验条件、试验项目和试验周期所进行的检查、试验或监测，试验后得出的柴油发电机的冷态试验、热态试验以及绝缘试验的时值，是判断设备能否继续投入运行、预防发生事故或设备损坏以及安全运行的重要参考依据。

 

一、高压发电机交流耐压试验方法

 

      有绕组的被试发电机进行耐压试验时，应将被试发电机绕组自身的两端短接，非被试发电机绕组亦应短接并与外壳连接后接地。

1、试验电压的测量方式

（1）在试验发电机低压侧测量

      对于一般瓷质绝缘、断路器、绝缘工具等，可测取试验发电机低压侧的电压，再通过变比换算至高压侧电压，适用于负荷容量比电源容量小得多，测量准确度要求不高的情况。

（2）用电压互感器测量

      将电压互感器的原边并接在被试发电机的两端在电压互感器的副边测量电压，根据测得的电压和电压互感器的变压比计算出高压侧的电压。为保证测量的准确度，电压互感器的精度等级应不低于1级，电压表不低于0.5级。

（3）用高压静电电压表测量

      用高压静电电压表测量工频高压的有效值，将高压静电电压表接于被试设备的两端，可直接读出加于被试设备上的高压。这种方法比较简单、准确，缺点是：测量时易受电磁场和风的影响，故一般被用于实验室测量。

（4）用电容分压器测量

      用电容分压器测量高压的方法是目前现场经常采用的方法，分压器结构简单，携带方便准确度也比较高。现场常用的还有阻容分压器，接入并联电阻后使测量系统有良好的升降特性。

2、试验步骤

      交流耐压试验时加至试验电压后的持续时间，如无特殊说明则均为1min。升压必须从零开始，切不可冲击合闸。升压速度在75％试验电压以前，可以是任意的，自75％电压开始应均匀升压，约为每秒2％试验电压的速率升压（以DL 474.4-92《现场绝缘试验实施导则交流耐压试验》为准）。耐压试验后，迅速均匀降压到零，然后切断电源。

（1）任何被试发电机在进行交流耐压试验前，应先进行其他绝缘试验，合格后再进行耐压试验。通常在耐压试验前后均应测量绝缘电阻。另外，充油设备若经滤油或运输，耐压试验前还应将试品静置一段时间，以排除内部可能残存的空气。

（2）接上试品，接通电源，开始升压进行试验。升压过程中应密切监视高压回路，监听被试发电机有何异常的响声。升至试验电压，开始计时。时间到后，降压然后切断电源。试验中如无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。

（3）在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器往上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋势，被试发电机冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停止升压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现的，则认为被试发电机交流耐压试验不合格。如确定被试发电机的表面闪络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试发电机清洁干燥处理后，再进行试验。

（4）对35kV穿墙套管及母线支持绝缘子进行交流耐压试验时，有时在瓷套表面发生较强烈的局部放电现象，只要不发生线段对地的闪络或击穿，可认为耐压合格。

（5）有时耐压试验进行了数十秒钟，中途因故失去电源，使试验中断，在查明原因，恢复电压后，应重新进行全时间的持续耐压试验，不可仅进行“补足时间”的试验。

 

图1  发电机交流耐压试验接线图

图2  发电机交流耐压试验流程框图

 

二、低压发电机绝缘试验

 

      测量绝缘电阻是预防性试验内容之一，是一项最简单又最方便的试验方法，通常使用兆欧表（俗称摇表）来进行测量，根据测得的试品在1分钟内的绝缘垫的大小，可以检测出绝缘是否存在缺陷，受潮等现象。

1、发电机绕组绝缘电阻的测量

（1）首先要将发电机脱离电源，并对发电机绕组进行充分放电，时间不少于15min。

（2）根据发电机额定电压正确选择兆欧表电压等级，高压发电机一般选择2500v兆欧表；低压发电机一般选取500~1000v兆欧表。转子一般选用500v兆欧表。（具体视情况而定，请参照更详细的资料。）

（3）对于长期放置的兆欧表，在测量前，应判断其完好性。方法：开路试验，要求表头指示应为“∞”；短路试验，要求轻摇兆欧表手柄，表头指示应为“0”，则该兆欧表为完好。

（4）测量定子绕组相同、相对地间绝缘电阻时的接线，测量引线应具有足够的绝缘水平，绕组B、Y两端应用导线将绝缘表面加以屏蔽，从而消除边缘泄露对测量值的影响。

（5）测量时地线和发电机外壳应接触良好，启动兆欧表，测量方法如图3所示。待表头指示到“∞”时，再将火线和被测绕组相接处，同时记录时间，读取15s和60s的绝缘值。在整个连续测量的过程中，兆欧表应该保持平稳的额定转速，每分钟120转左右。转速太快会使得测量值偏低。

（6）测量完毕后，在兆欧表仍保持额定转速下断开火线，以防止对兆欧表反充电损毁兆欧表。

2、发电机绕组吸收比的测量

      吸收比就是绝缘电阻在60秒的阻值和15秒的阻值之比。发电机电子绕组绝缘受潮、油污的侵入，不仅会使绝缘下降，而且会使吸收比的特性的衰减时间缩短，即R60"/R15"的比值减小。由于吸收比对绝缘受潮的反应特别灵敏，所以一般以它作为判断绝缘是否干燥的主要指标之一。对于大型发电机要求采用极化指数，即10min和1min的绝缘电阻之比。根据规程规定：发电机容量200MW及以上采用极化指数。

3、测量结果的分析判断

      发电机定子绕组的绝缘电阻受赃污、潮湿、温度等的影响很大，所以现行有关规程不作硬性规定，而只能与历次测量结果进行比较，来判断定子绕组的绝缘好坏。由于绝缘电阻受温度的影响很大，温度每升高10℃，绝缘电阻将下降一半，因此为了便于比较，一般将不同温度下的绝缘电阻折算到75℃时的绝缘电阻。

公式：R75=R_t/｛2^[（75-t）/10]｝

其中，R_t为t℃所测得的绝缘电阻；t为测量时的绕组电阻。

（1）判断定子是否合格：

● 绝缘电阻每千伏不小于1MΩ。

● 在相同温度、相同电压等级兆欧表、相同耐压时间条件下，将本次测得的绝缘电阻与上一次绝缘电阻进行比较，不得低于上次的1/3。

● 对于采用沥青浸胶以云母绝缘的发电机，吸收比要求不小于1.3或极化指数不小于1.5；对于采用环氧粉云母绝缘的发电机，吸收比应不小于1.6或极化指数不小于2.0。

● 若不满足要求的，则说明发电机绕组已经受潮，应该进行烘干。

（2）判断转子是否合格：

      发电机转子绕组绝缘电阻只要不低于0.5MΩ，就可以认为是合格的（检测方法如图4所示）。

 

图3  发电机绕组绝缘电阻的测量

图4  转子交流阻抗试验方法

 

三、柴油发电机组综合试验方法

 

（1）测定绕组的冷态直流电阻和温度开始试验之前，柴油发电机组应为实际冷状态，测量出发电机各绕组的直流电阻和温度（可用环境温度代替），为测量热态电阻时方便接线，应将各绕组连接一个开关用于合、断测量电阻的仪表。若是有刷发电机，在测量磁绕组的直流电阻时，应将电刷提起使其离开集电环。

（2）试验开始的调节和设定启动柴油发电机组后，试验开始前，应将柴油发电机组进行调整，使输出电压和频率、输出功率、功率因数均为额定值。记录上述数据，另外还应记录试验环境数据（大气压力、环境温度和相对湿度）和柴油发电机组发动机的机油温度和压力，冷却水温度，发电机的进、出风温度和铁芯温度（或机座表面温度）等数据。

（3）冷热态电压变化率试验上述调整和设定完成后，将电压调节装置和转速调节装置固定不动（保持到本试验结束为止）。保持上述状态运行到温升基本稳定后（一般用3h的时间）本试验结束（但柴油发电机组仍要继续运行。试验中，每0.5h记录一次第2项所要求的数据。试验结束时的电压与试验开始时的电压（即额定电压）之差占试验开始时电压的百分数即为冷热态电压变化率。

（4）热试验在上述试验完成后，将内燃发电机的负载、输出电压频率、功率因数均调整到额定值，并保持这些额定值继续运行到第11h结束（计时从冷态开始）。在此期间，每0.5h记录一次第（2）项所要求的数据。

      一般情况下，在5h后柴油发电机组温升就会达到稳定所以应根据人员和自然情况（白天容易操作），在第6～11h内决定停机测量电机绕组的热态直流电阻以及有关元件的温度，即完成热试验。对相复励交流同步发电机而言，要测量的绕组和元件较多，因此需多人配合完成，可设一人专门读秒表和指挥。

（5）1h过载运行测量完成温升数据后，继续调整柴油发电机组在额定工况下运行到第11h结束。然后调整负载达到110％额定值，同时要尽力保证电压、频率和功率因数也为额定值。运行1h后停机，在这1h中，每隔15min记录一次第2项所要求的数据。

（6）对12h运行试验合格与否的判定标准在12h运行试验中，柴油发电机组应无漏油、漏水、漏气、油温或水温过高、突然自停机、运行声音异常、电压和频率下降到最低限度（无法调高）等不正常现象。

表3  柴油发电机组动态试验报告

 

总结；

      柴油发电机出厂前的各项试验，由于试验多而复杂，为节约试验时间和费用，在连续运行12h试验中（额定运行11h，110％额定负载1h）可同时进行热试验和冷热态电压变化率两项试验。另外，还可以插入热态电压调整范围热态稳态电压调整率和瞬态电压调整率及恢复时间、控制屏仪表准确度检查，振动测量等众多试验项目。上述内容就是康明斯公司为您介绍发电机试验步骤、内容和试验方法。

 

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