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

 

摘要：柴油發(fā)電機試驗是預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運行與維護的一個重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安全運行的有效措施之一。對已經(jīng)投入運行的設(shè)備應(yīng)按照中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗條件、試驗項目和試驗周期所進行的檢查、試驗或監(jiān)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值，是判斷設(shè)備能否繼續(xù)投入運行、預(yù)防發(fā)生事故或設(shè)備損壞以及安全運行的重要參考依據(jù)。

 

一、高壓發(fā)電機交流耐壓試驗方法

 

      有繞組的被試發(fā)電機進行耐壓試驗時，應(yīng)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(yīng)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(cè)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(cè)的電壓，再通過變比換算至高壓側(cè)電壓，適用于負(fù)荷容量比電源容量小得多，測量準(zhǔn)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(jù)測得的電壓和電壓互感器的變壓比計算出高壓側(cè)的電壓。為保證測量的準(zhǔn)確度，電壓互感器的精度等級應(yīng)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(shè)備的兩端，可直接讀出加于被試設(shè)備上的高壓。這種方法比較簡單、準(zhǔn)確，缺點是：測量時易受電磁場和風(fēng)的影響，故一般被用于實驗室測量。

（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(xiàn)場經(jīng)常采用的方法，分壓器結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便準(zhǔn)確度也比較高。現(xiàn)場常用的還有阻容分壓器，接入并聯(lián)電阻后使測量系統(tǒng)有良好的升降特性。

2、試驗步驟

      交流耐壓試驗時加至試驗電壓后的持續(xù)時間，如無特殊說明則均為1min。升壓必須從零開始，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％電壓開始應(yīng)均勻升壓，約為每秒2％試驗電壓的速率升壓（以DL 474.4-92《現(xiàn)場絕緣試驗實施導(dǎo)則交流耐壓試驗》為準(zhǔn)）。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)電機在進行交流耐壓試驗前，應(yīng)先進行其他絕緣試驗，合格后再進行耐壓試驗。通常在耐壓試驗前后均應(yīng)測量絕緣電阻。另外，充油設(shè)備若經(jīng)濾油或運輸，耐壓試驗前還應(yīng)將試品靜置一段時間，以排除內(nèi)部可能殘存的空氣。

（2）接上試品，接通電源，開始升壓進行試驗。升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路，監(jiān)聽被試發(fā)電機有何異常的響聲。升至試驗電壓，開始計時。時間到后，降壓然后切斷電源。試驗中如無破壞性放電發(fā)生，則認(rèn)為通過耐壓試驗。

（3）在升壓和耐壓過程中，如發(fā)現(xiàn)電流表指示急劇增加，調(diào)壓器往上升方向調(diào)節(jié)，出現(xiàn)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(yīng)立即停止升壓，降壓停電后檢查原因。這些現(xiàn)象如查明是絕緣部分出現(xiàn)的，則認(rèn)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(yīng)將被試發(fā)電機清潔干燥處理后，再進行試驗。

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

（5）有時耐壓試驗進行了數(shù)十秒鐘，中途因故失去電源，使試驗中斷，在查明原因，恢復(fù)電壓后，應(yīng)重新進行全時間的持續(xù)耐壓試驗，不可僅進行“補足時間”的試驗。

 

圖1  發(fā)電機交流耐壓試驗接線圖

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(yù)防性試驗內(nèi)容之一，是一項最簡單又最方便的試驗方法，通常使用兆歐表（俗稱搖表）來進行測量，根據(jù)測得的試品在1分鐘內(nèi)的絕緣墊的大小，可以檢測出絕緣是否存在缺陷，受潮等現(xiàn)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)電機繞組進行充分放電，時間不少于15min。

（2）根據(jù)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(zhuǎn)子一般選用500v兆歐表。（具體視情況而定，請參照更詳細(xì)的資料。）

（3）對于長期放置的兆歐表，在測量前，應(yīng)判斷其完好性。方法：開路試驗，要求表頭指示應(yīng)為“∞”；短路試驗，要求輕搖兆歐表手柄，表頭指示應(yīng)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的接線，測量引線應(yīng)具有足夠的絕緣水平，繞組B、Y兩端應(yīng)用導(dǎo)線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）測量時地線和發(fā)電機外殼應(yīng)接觸良好，啟動兆歐表，測量方法如圖3所示。待表頭指示到“∞”時，再將火線和被測繞組相接處，同時記錄時間，讀取15s和60s的絕緣值。在整個連續(xù)測量的過程中，兆歐表應(yīng)該保持平穩(wěn)的額定轉(zhuǎn)速，每分鐘120轉(zhuǎn)左右。轉(zhuǎn)速太快會使得測量值偏低。

（6）測量完畢后，在兆歐表仍保持額定轉(zhuǎn)速下斷開火線，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，不僅會使絕緣下降，而且會使吸收比的特性的衰減時間縮短，即R60"/R15"的比值減小。由于吸收比對絕緣受潮的反應(yīng)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(biāo)之一。對于大型發(fā)電機要求采用極化指數(shù)，即10min和1min的絕緣電阻之比。根據(jù)規(guī)程規(guī)定：發(fā)電機容量200MW及以上采用極化指數(shù)。

3、測量結(jié)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(xiàn)行有關(guān)規(guī)程不作硬性規(guī)定，而只能與歷次測量結(jié)果進行比較，來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、相同耐壓時間條件下，將本次測得的絕緣電阻與上一次絕緣電阻進行比較，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(shù)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(yīng)不小于1.6或極化指數(shù)不小于2.0。

● 若不滿足要求的，則說明發(fā)電機繞組已經(jīng)受潮，應(yīng)該進行烘干。

（2）判斷轉(zhuǎn)子是否合格：

      發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻只要不低于0.5MΩ，就可以認(rèn)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(zhuǎn)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)直流電阻和溫度開始試驗之前，柴油發(fā)電機組應(yīng)為實際冷狀態(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)電阻時方便接線，應(yīng)將各繞組連接一個開關(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，應(yīng)將電刷提起使其離開集電環(huán)。

（2）試驗開始的調(diào)節(jié)和設(shè)定啟動柴油發(fā)電機組后，試驗開始前，應(yīng)將柴油發(fā)電機組進行調(diào)整，使輸出電壓和頻率、輸出功率、功率因數(shù)均為額定值。記錄上述數(shù)據(jù)，另外還應(yīng)記錄試驗環(huán)境數(shù)據(jù)（大氣壓力、環(huán)境溫度和相對濕度）和柴油發(fā)電機組發(fā)動機的機油溫度和壓力，冷卻水溫度，發(fā)電機的進、出風(fēng)溫度和鐵芯溫度（或機座表面溫度）等數(shù)據(jù)。

（3）冷熱態(tài)電壓變化率試驗上述調(diào)整和設(shè)定完成后，將電壓調(diào)節(jié)裝置和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置固定不動（保持到本試驗結(jié)束為止）。保持上述狀態(tài)運行到溫升基本穩(wěn)定后（一般用3h的時間）本試驗結(jié)束（但柴油發(fā)電機組仍要繼續(xù)運行。試驗中，每0.5h記錄一次第2項所要求的數(shù)據(jù)。試驗結(jié)束時的電壓與試驗開始時的電壓（即額定電壓）之差占試驗開始時電壓的百分?jǐn)?shù)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(nèi)燃發(fā)電機的負(fù)載、輸出電壓頻率、功率因數(shù)均調(diào)整到額定值，并保持這些額定值繼續(xù)運行到第11h結(jié)束（計時從冷態(tài)開始）。在此期間，每0.5h記錄一次第（2）項所要求的數(shù)據(jù)。

      一般情況下，在5h后柴油發(fā)電機組溫升就會達到穩(wěn)定所以應(yīng)根據(jù)人員和自然情況（白天容易操作），在第6～11h內(nèi)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(fù)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(shè)一人專門讀秒表和指揮。

（5）1h過載運行測量完成溫升數(shù)據(jù)后，繼續(xù)調(diào)整柴油發(fā)電機組在額定工況下運行到第11h結(jié)束。然后調(diào)整負(fù)載達到110％額定值，同時要盡力保證電壓、頻率和功率因數(shù)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(shù)據(jù)。

（6）對12h運行試驗合格與否的判定標(biāo)準(zhǔn)在12h運行試驗中，柴油發(fā)電機組應(yīng)無漏油、漏水、漏氣、油溫或水溫過高、突然自停機、運行聲音異常、電壓和頻率下降到最低限度（無法調(diào)高）等不正常現(xiàn)象。

表3  柴油發(fā)電機組動態(tài)試驗報告

 

總結(jié)；

      柴油發(fā)電機出廠前的各項試驗，由于試驗多而復(fù)雜，為節(jié)約試驗時間和費用，在連續(xù)運行12h試驗中（額定運行11h，110％額定負(fù)載1h）可同時進行熱試驗和冷熱態(tài)電壓變化率兩項試驗。另外，還可以插入熱態(tài)電壓調(diào)整范圍熱態(tài)穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率和瞬態(tài)電壓調(diào)整率及恢復(fù)時間、控制屏儀表準(zhǔn)確度檢查，振動測量等眾多試驗項目。上述內(nèi)容就是康明斯公司為您介紹發(fā)電機試驗步驟、內(nèi)容和試驗方法。

 

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