关于发电机定子绕组绝缘电阻测量及最低允许值的分析
电机绝缘电阻测试标准

电机绝缘电阻测试标准电机绝缘电阻测试是电气设备检测中的一项重要内容,其标准化测试过程对于确保电机运行安全和可靠性具有重要意义。
本文将介绍电机绝缘电阻测试的标准要求和测试方法,以供相关人员参考和遵循。
首先,电机绝缘电阻测试的标准要求包括测试环境、测试设备、测试方法和测试结果的评定。
在进行测试前,应确保测试环境干燥、无尘、无腐蚀性气体和无温度变化。
测试设备应符合国家标准,保证测试的准确性和可靠性。
测试方法应按照相应的标准规程进行,包括测试电压、测试时间、测试电路等方面的要求。
测试结果的评定应根据标准规定的电阻值范围进行,以确定电机的绝缘状况是否合格。
其次,电机绝缘电阻测试的具体方法包括使用绝缘电阻测试仪进行测试,测试过程中应注意以下几点。
首先,应将电机的绕组全部接地,以确保测试的准确性。
其次,应根据电机的额定电压选择合适的测试电压,并在测试过程中保持稳定。
最后,应根据测试结果评定电机的绝缘状况,确定是否合格。
在实际测试中,还需要注意一些常见问题和解决方法。
例如,如果测试结果不符合标准要求,可能是由于测试环境不合适、测试设备故障或电机本身存在绝缘问题。
此时,需要及时排除故障,重新进行测试,直到测试结果符合标准要求为止。
总之,电机绝缘电阻测试是电气设备检测中不可或缺的一项内容,其标准化测试过程对于确保电机运行安全和可靠性至关重要。
只有严格按照标准要求进行测试,并及时处理测试过程中出现的问题,才能保证电机的绝缘状况达到标准要求,从而确保电机的正常运行和使用安全。
希望本文能够对相关人员在进行电机绝缘电阻测试时提供一定的参考和帮助,使测试工作更加规范、准确和有效。
交流电动机绝缘电阻测试与分析

交流电动机绝缘电阻测试与分析交流电动机是各行业广泛应用的重要设备,而其正常运行的关键在于绝缘电阻的良好状况。
绝缘电阻测试是一种常见的手段,用于评估电动机绝缘材料的性能,发现可能存在的问题,并采取相应的措施进行修复。
本文将重点介绍交流电动机绝缘电阻测试的原理、步骤以及数据分析的方法。
首先,交流电动机绝缘电阻测试的原理基于电动机绝缘材料的绝缘性能。
绝缘电阻测试仅限于直流绝缘材料,因此在测试交流设备之前,需要先将交流设备直流化。
常见的方法是使用直流发生器将交流电源转换为直流电源,以便进行绝缘电阻测试。
接下来,我们来详细了解交流电动机绝缘电阻测试的具体步骤。
首先,将交流电源连接到直流发生器,然后将直流发生器连接到电动机的两端。
测试时,需注意选择适当的测试电压和测试时间来保证测试的准确性和可靠性。
一般来说,测试电压应保持在额定电压的一定百分比范围内,并且测试时间应在较长时间内进行,以保证测试得到的结果具有一定的可信度。
在测试完成之后,我们需要进行数据分析,并根据分析结果来判断电动机的绝缘状况是否良好。
通常,绝缘电阻测试的结果应根据设备的额定电压进行分析。
若测试结果显示的绝缘电阻值远高于额定电压下的要求值,便说明电动机的绝缘状况良好,无需过多的担心。
然而,若测试结果显示的绝缘电阻值低于额定电压下的要求值,便需要进行相应的修复措施。
修复措施可能包括更换绝缘材料、加强绝缘材料外围的保护措施等,以确保电动机的绝缘状况恢复到正常水平。
此外,对于绝缘电阻测试的数据分析,还需要注意测试结果的稳定性和可重复性。
为了确保数据的准确性,应进行多次测试,并将测试结果进行比较。
如果测试结果存在较大的差异,便需要进一步检查测试条件是否一致,或者是设备本身存在问题。
只有在测试结果相对稳定且可重复时,才能更加准确地评估电动机的绝缘状况。
综上所述,交流电动机绝缘电阻测试是一项重要的评估电动机绝缘状况的手段。
通过对绝缘电阻的测试和分析,可以及时发现绝缘材料可能存在的问题,并采取相应的修复措施。
船用发电机绝缘电阻低故障的探讨与分析

经验集锦船用发电机绝缘电阻低故障的探讨与分析中图分类号:U672文献标志码:A doi:10.13352/j.issn.1001-8328.2023.06.016绝缘电阻在船舶电气设备检修工作中出现频率非常高。
绝缘电阻的测试是技术人员在船舶电气设备试验过程中的基本却极其重要的环节,绝缘电阻值虽不是设备的性能指标,却是设备制造单位、维修单位和用户都密切关注的一项基本参数。
1发电机绝缘电阻低的案例某船在厂修期间,维修技术人员按要求测量一台型号为1FC5832-8TA43发电机定子绕组的冷态绝缘电阻。
期间,测得发电机定子绕组对地绝缘电阻值为0。
时值夏季,考虑到机组近4个月一直停用,处于静置状态,由于环境潮湿、空气温度较高,怀疑可能是绕组受潮所致。
于是在配电板处开启机组防冷凝加热器,对绕组及发电机内部空间进行除潮。
经过4个小时的空间加热,再次测得绝缘电阻值为10.4MΩ,符合机组启动要求,技术人员认为发电机绝缘良好。
随即进行发电机组负荷试验,各项技术指标均符合要求,机组状态无任何异常。
试验后第5天,机组再次准备启动工作前,技术人员测量发电机冷态绝缘电阻,定子绕组绝缘电阻为0.3MΩ。
此时,该发电机绝缘电阻低的现象引起用户与修船厂的重视,随后展开故障分析与探讨。
2发电机绝缘电阻低的原因分析低压电机的冷态绝缘电阻值应不低于5MΩ。
发电机绕组绝缘低于规定值时,若继续使用会造成绝缘损坏,极有可能导致发电机因绝缘击穿而瘫痪。
针对上述现象,对发电机绕组绝缘状态进行分析,一般认为,发电机定子绕组绝缘低有以下几种可能。
1)定子绕组接地。
定子绕组接地指的是定子绕组与铁芯之间的绝缘故障,造成发电机定子绕组与机壳绝缘不符合要求。
一般有绝缘体老化、定子铁芯叠装松动、绝缘体表面吸附磁性物体、槽内绕组压线棒松动、端部接头开焊等现象。
2)电机绕组受潮。
首先是环境因素,空气潮湿会使电机绕组受潮,尤其是我国南方城市。
经调查气候数据,2020年该地区平均相对湿度最低为71%,最高可达99%。
测量电机动定子绕组的绝缘电阻

选表及用前检查1.选用:测量新电动机使用1000V的兆欧表;测量运行过的电动机使用500V的兆欧表。
2.用前检查:(1)外观检查:表壳应无好无损;表针应能自由摆动;接线端子应齐全完好;表线应是单根软绝缘铜线,且完好无损,其长度一般不应超过5m。
(2)开路试验:将一条表线接在兆欧表的“E”端,另一条接在“L”端。
两条线分开,置于绝缘物上,表位放平稳,摇动摇把到每分钟120 转,表针应稳定指在“∞”为合格。
(3)短路试验:开路试验做完后,将两条线短路,摇动摇把 (开始要慢)到每分钟120转,表针应稳定指在0,为合格。
测量及判断(实做)1.测量绝缘项目:可分为①测对地绝缘;②测相间绝缘。
2.测量:测相对地绝缘:①将电动机退出运行(大型电动机在退出运行后要先放电);②验明无电后拆去原电源线;③将兆欧表的“E”端测试线接到电动机外壳(例如端子盒的螺孔处),将兆欧表的“L”端测试线接到电动机绕组任一端(接线端上原有联接片不拆);④摇动摇把达到每分钟120转,到一分钟时读取读数(必要时应记录绝缘电阻值及电动机温度)⑤撤除“L”端接线,后停止摇表,并放电。
测相间绝缘:①对地绝缘测试后放电;②拆去电动机接线端上原有联接片;③将兆欧表的“E”端和“L”端测试线各接一相绕组;④摇动摇把到每分钟120转,一分钟时读取读数(必要时应记录绝缘电阻值及电动机的温度);⑤撤除“L”端接线,后停止摇表,放电;⑥测另两个绕组间的绝缘……共三次(每次测后均应放电)。
判断:不论对地绝缘还是相间绝缘,其合格值的要求如下:(1)对于新电动机用1000V兆欧表(交接试验):绝缘电阻应不小于1MΩ;(2)对于运行过的用500V兆欧表电动机(预防性试验):绝缘电阻应不小于0.5MΩ。
测试过程中应注意的安全问题1.正确地选表并作充分的检查;2.被测电机及必须退出运行并拆除一二次电源线,对大型电动机在退出运行后要先放电,按照测试电容器的方法摇测。
每次测后也要放电,并验明确无电压;3.每相摇测前后要进行人工放电;4.测试时,注意与附近带电体的安全距离(必要时应设监护人);5.人体不得接触被测端,也不得接触兆欧表上裸露的接线端;6.防止无关人员靠近。
发电机定子绕组绝缘试验

第十四章发电机定子绕组绝缘试验第一节定子绕组绝缘结构一、概述定子绕组是发电机的关键部件,发电机运行的可靠性和寿命很大程度上取决于定子绕组的绝缘。
定子绕组绝缘主要指股间、匝间(框式线圈有匝间绝缘,条式线圈无匝间绝缘)、排间和对地主绝缘。
不同的绝缘材料及不同的制造工艺将形成不同的绝缘结构。
就定子绕组的主绝缘而言,主要有虫胶云母烘卷绝缘、沥青云母浸胶绝缘和环氧粉云母绝缘三种。
由于后者的耐电、耐热、机械性能和抗腐蚀性能都比前两者好,且粉云母的来源也易解决,故目前高压大型发电机基本上都采用环氧粉云母绝缘。
二、定子绕组的主绝缘1.虫胶云母烘卷绝缘将云母片用虫胶漆粘贴在整张纸上而制成云母箔,然后将云母箔在热态下卷烘到绕组的直线部分上去,故称为虫胶云母绝缘或套筒式绝缘。
端部用黄腊布带或黑腊布带缠绕。
此类型的绝缘工艺较简单,槽部绝缘厚度较薄。
但其主要缺点是:由于直线部分与端部分别采用两种不同的绝缘材料与工艺过程,其搭接部位必然有接缝,因此这里的击穿电压较低,且易老化。
所以这种绝缘最薄弱的环节是烘卷绝缘与端部绝缘的交界部位。
目前我国运行中采用这种绝缘的发电机已为数甚少。
2.沥青云母浸胶绝缘沥青云母绝缘是以纸或绸为衬底,沥青为黏合剂,用云母鳞片黏合成厚度为0.13mm、宽度为25mm的云母带,以半叠绕方式连续缠绕在定子线棒的槽部和端部,因此这种工艺结构为连续式绝缘结构,它消除了虫胶云母烘卷绝缘存在接缝的这一弱点,所以击穿电压彼此接近。
其缺点是线棒角部的云母带由于不易缠绕均匀,使该部位绝缘较薄弱。
另外,沥青为热塑性材料,软化点较低,而纸、绸也都是耐热性较低的有机纤维材料,致使沥青云母带绝缘的耐热等级仅为A级(105℃),没能把耐热等级为180℃以上的无机绝缘材料云母的优越性充分发挥出来,而且当温度较高时机械强度也较低,这就限制了它在大容量发电机上的使用。
3.环氧粉云母绝缘60年代以来,国内外已逐渐以环氧粉云母绝缘(俗称黄绝缘)来代替沥青云母绝缘。
电动机绝缘电阻标准

电动机绝缘电阻标准电动机绝缘电阻是指电动机绝缘系统的一个重要指标,它直接关系到电动机的安全可靠运行。
根据国家标准,电动机绝缘电阻标准是指电动机绝缘电阻的最小允许值,它是电动机绝缘性能的重要指标之一。
在电动机的设计、制造、安装和使用过程中,必须严格按照国家标准要求对电动机绝缘电阻进行检测,以确保电动机的安全运行。
根据国家标准,电动机绝缘电阻的检测应符合以下要求:1. 检测方法,电动机绝缘电阻的检测方法应符合国家标准规定的检测方法,通常采用绝缘电阻测试仪进行检测。
在进行检测时,应按照测试仪器的操作说明进行操作,并注意安全使用。
2. 检测条件,电动机绝缘电阻的检测应在常温下进行,通常在25℃左右进行检测。
在检测过程中,应保持环境干燥,以免影响测量结果。
3. 检测数值,根据国家标准规定,电动机绝缘电阻的最小允许值应符合相应的标准要求。
通常情况下,电动机绝缘电阻的最小允许值为几百兆欧姆。
在进行检测时,应确保测量数值符合国家标准规定的要求。
4. 检测频率,根据国家标准规定,电动机绝缘电阻的检测频率应符合相应的标准要求。
通常情况下,对于不同类型和用途的电动机,其绝缘电阻的检测频率也有所不同。
一般来说,对于重要设备和关键电动机,其绝缘电阻的检测频率应更加频繁。
5. 检测记录,在进行电动机绝缘电阻检测时,应及时记录检测结果,并按照国家标准的要求进行存档。
检测记录应包括电动机的型号、规格、检测时间、检测数值等信息,以便日后的查阅和分析。
总之,电动机绝缘电阻标准是保证电动机安全运行的重要保障之一,必须严格按照国家标准的要求进行检测和管理。
只有确保电动机绝缘电阻符合标准要求,才能保证电动机在运行过程中不会发生绝缘击穿和绝缘老化等故障,从而确保电动机的安全可靠运行。
希望广大电动机用户和生产厂家能够重视电动机绝缘电阻的检测和管理工作,共同维护电动机的安全运行。
绝缘阻值的标准

绝缘阻值的标准
电气设备绝缘电阻的检测标准主要如下:
一、高压配电装置可动部分绝缘电阻不低于1MΩ,高压主回路的绝缘电阻,不低于250M Ω。
二、交流电动机绝缘定子额定电压在1000V以上的,用2500V摇表测量:定子电阻不小于1M Ω,转子电阻不小于0.5MΩ;定子额定电压在1000V以下的,用1000V摇表测量:绝缘值不小于0.5MΩ;定子额定电压在500V以下的,用500V摇表测量:绝缘电阻值不小于0.5M Ω。
三、交流电动机修复后电机测量绕组相与相、相与地之间的绝缘电阻:500V以下的电机,修复后的绝缘电阻不低于1MΩ;500V以上的电机,修复后绕组的绝缘电阻不低于5MΩ。
四、电缆绝缘电阻测试新安装敷设的电缆,其绝缘电阻不低于50MΩ;运行中高压电缆绝缘电阻不小于2MΩ,低压电缆不小于0.5MΩ。
测量电缆的绝缘电阻时,应断开电源及负荷侧,测量完后电缆三相对地放电。
发电机绝缘电阻测试

1.发电机结构定子绕组a.设计定子线棒为水冷却、相间连接线及主出线套管为氢气冷却。
为了最大程度降低杂散损耗,线棒由单独绝缘的多股导线组成,导线在槽区内进行540°换位,并在线模中进行热压固化。
当线棒弯曲成型后,采用烘干固化端部线匝。
线棒断面上由多股空心不锈钢冷却管和实心铜导线组成,以保证良好的散热性。
在线棒端部,实心导线钎焊至铜接头上,空心不锈钢冷却管钎焊至水盒上,水盒通过聚四氟乙烯(PTFE)绝缘软管与总汇水管相连。
上层线棒和下层线棒之间的电气连接通过铜接头用螺栓进行电连接。
汇水总管与定子机座绝缘,从而可在不进行气体置换的情况下即可测量绕组的绝缘电阻。
在运行期间应将总汇水管接地。
b.Micalastic高压绝缘定子线棒的高压绝缘采用成熟的Micalastic系统。
在该系统中线棒上半迭包有若干层云母带。
云母带有一层很薄的高强度衬底材料,云母带通过少量的环氧树脂粘结在衬底材料上。
云母带的层数及相应的绝缘厚度取决于发电机的电压。
缠上云母带后,线棒进行真空干燥并采用低粘度、高渗透性的环氧树脂进行浸渍。
在浸渍过程的第二阶段,用氮气对线棒加压,以完成真空压力浸渍(VPI)过程。
然后环氧树脂浸渍过的线棒被放入模具成形,并在高温烘箱中进行固化。
经过处理后的线棒除了能完全防水和耐油外,同时还具有优良的电气、机械和热性能,从而获得无空隙的高压绝缘。
为将绝缘材料和槽壁之间的电晕放电减小到最小,在所有线棒槽部分的表面涂一层半导体漆。
此外所有线棒都带有端部电晕保护,以控制线棒槽部分至端部绕组的过渡电场,防止出现电晕。
c. 线棒支撑系统为保护定子绕组不受负荷变化引起的磁力影响,并确保在运行过程中线棒牢固地固定在槽中,线棒安装有侧面波纹板、槽底垫条以及位于槽楔下方的顶部波纹板。
定子端部绕组线棒间的间隙在安装之后填充了绝缘材料并进行固化。
使线棒端部形成了锥形整体端部绕组结构。
另外,端部绕组被固定在一个由环氧玻璃丝绕绕制并完全由定子机座支撑的刚性锥环上,以进行径向支撑。
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冯复生华北电力科学研究院,北京1000451 引言发电机定子绕组绝缘电阻测量是最常用的诊断方法之一。
由于其方法简单、方便,通常作为判断发电机定子绕组绝缘受潮、表面脏污程度以及判断绝缘裂痕等缺陷的有效手段之一,尤其采用三相绝缘电阻以及和以往绝缘电阻值相比较的方式,可以判断绝缘是否受潮,此外还可做为定子绕组耐压试验或投运的重要判据。
但由于影响绝缘电阻测量值的因素较多,有的标准中对于其最低允许值并没有作出明确规定,同时绝缘电阻值与定子绕组绝缘强度间也不存在明确的关系,无法直接由绝缘电阻值判断定子绕组的电气强度或由所测值的大小确定发生电气故障的可能。
目前国内外资料中表明绝缘电阻值与温度关系的表达式也极不统一,使所测值有时无法和以往测量值进行比较,因而不能了解到定子绕组绝缘的真实状态。
本文对目前国内外采用的绝缘电阻与温度的关系,以及制造部门、运行部门推荐的绝缘电阻最低允许值作了系统比较,推荐了合理的最低允许值,同时对试验要求以及大型发电机定子绕组绝缘电阻测量方法、要领做了具体介绍。
2 不同温度下定子绕组绝缘电阻换算公式2.1 定子绕组绝缘电阻与温度关系的表达式文献[1]所推荐公式为·B级热固性绝缘R1=R2×1.6(t2-t1)/10(1) 式中 R1为测量温度为t1时的绕组绝缘电阻值,MΩ;R2为换算至温度t2时的绕组绝缘电阻值,MΩ;t1为测量时的温度,℃;t2为要换算的温度,℃。
·热塑性绝缘 R1=R2×2(t2-t1)/10(2)文献[2]所推荐公式为·B级绝缘 R c=K t×R t(3)式中 R c为换算至40℃时的绕组绝缘电阻值,MΩ;R t为测量温度为t时的绝缘电阻值,MΩ;K t为绝缘电阻温度换算系数。
换算至40℃时,不同温度下绝缘电阻温度换算系数见图1,绝缘电阻换算至40℃及75℃时的绝缘电阻温度换算系数见表1。
图1 定子绕组B级绝缘换算至 40℃时表1 换算至40℃及75℃时的K t值文献[3]所推荐公式为B级绝缘 R75=K t×R t(4)式中 R75为换算至75℃时定子绕组的绝缘电阻值,MΩ;R t为测量温度为t时定子绕组的绝缘电阻值,MΩ;K t为绝缘电阻温度换算系数。
不同温度下绝缘电阻温度换算系数见表2所示。
表2 不同温度下的K t值(换算至75℃)2.2 各种表达方式之间相互关系分析 定子绕组施加直流电压后,吸收电流及电导电流将随试品温度的改变而变化,当试品温度在较小范围内变动时,电导电流与试品温度的近似关系可由式(7)表示,电导电流随试品温度上升而增大。
I=I0 eαt(5)式中 I为温度为t时的电导电流;I0为0℃时的电导电流;α为温度系数。
而定子绕组绝缘电阻与温度的关系可由式(6)表示,绝缘电阻随试品温度上升而下降。
R=R0 e-αt(6)两边取对数得lnR=lnR0-αt(7)式中 lnR0为常数,由上式可知,lnR与温度呈线性关系;α代表直线的斜率。
式(1)~(4)表达方式不一,通过换算统一归算到式(6)时可求得α值如表3所示。
表3 国内及美、前苏联所采用的不同换算公式下的α值注:表中α为B级绝缘温度系数,对于A级绝缘则为0.025。
表3显示出绝缘电阻采用不同换算公式后的差异,而国内B级绝缘采用的换算公式,即R1=R2×2(t2-t1)/10与文献[2]推荐的换算公式相吻合,与文献[1]所采用的换算公式,即R1=R2×1.6(t2-t1)/10有较大差异。
3 定子绕组绝缘电阻最低允许值的规定及比较3.1 有关定子绕组绝缘电阻最低允许值的规定 文献[4]中对于发电机定子绕组绝缘电阻最低允许值在大修时没有作出规定,而新机投产前及大修时是否需要对定子绕组进行干燥作了相应规定。
(1)文献[5~7]中规定,发电机定子绕组在干燥后接近工作温度时,用2500V兆欧表测量对地及相间的绝缘电阻值应不低于按下式计算所得的数值:(8)式中 R为绝缘电阻值,MΩ;U为发电机定子绕组的额定电压,V;P为发电机额定功率,kVA。
文献[6]要求绝缘电阻在热状态或温升试验后测量,但没有明确规定定子绕组温度;文献[7]规定为换算至100℃时的绝缘电阻值。
国标中有关规定也相差较大。
(2)文献[2][4]中规定发电机和同步调相机大修中更换绕组时,容量为10MW(MVA)以上的定子绕组绝缘状况应满足下列条件,而容量为10MW(MVA)及以下者满足下列条件之一者,可以不经干燥便投入运行: ①沥青浸胶及烘卷云母绝缘分相测得的吸收比不小于1.3或极化指数不小于1.5,对于环氧粉云母绝缘吸收比不小于1.6或极化指数不小于2.0。
水内冷发电机的吸收比和极化指数自行规定。
②在40℃时三相绕组并联对地绝缘电阻值不小于(U n+1)MΩ(取U n为kV值,下同);分相试验时,不小于2(U n+1)MΩ。
若定子绕组温度不是40℃时,绝缘电阻应进行换算。
(3)文献[3]规定定子绕组采用气体(空气或氢气)冷却的发电机和调相机,不经干燥投入运行的条件为: 1)温度不低于10℃时测得的绝缘电阻应该不低于式(8)的给定值,即实测值通过换算应不低于式(8)75℃状态下的最低允许值。
2)10℃~30℃时测得的吸收比不小于1.3。
3)由直流泄漏电流和直流试验电压关系决定的示最高试验电压及相应泄漏电流,U2、I2表示第一级试验电压及相应泄漏电流)。
(4)文献[1]规定交流耐压试验合格的发电机,当其绝缘电阻在接近运行温度时,或环氧粉云母绝缘的电机在常温下不低于其额定电压每kV 1MΩ时,可不经干燥便投入运行。
此时要求各相绝缘电阻的不平衡系数不大于2;吸收比不小于1.6 。
3.2 不同标准及换算公式下,定子绕组绝缘电阻最低允许值的比较 为了解各种标准规定的差异以及不同温度下绝缘电阻换算结果的不同,下面以300MW(353MVA、20kV)汽轮发电机为例进行说明。
(1)文献[2]推荐的绝缘电阻最低允许值规定,在40℃时除吸收比或极化指数合格外,每相定子绕组对地最低绝缘电阻值不低于2(U n+1)MΩ。
以该机为例,应不低于42MΩ。
采用三种不同温度下定子绕组绝缘电阻的换算公式[1~3]后的计算结果见表4。
由表4可以看出,三种换算结果有较大差异,换算至75℃时相差约2~3倍。
表4 在40℃时每相绕组对地绝缘电阻按42MΩ要 采用不同换算公式的所得值(2)按文献[5][6]规定,汽轮发电机定子绕组在干燥后接近工作温度时,用2500V兆欧表测量对地及相间的绝缘电阻应不低于式(8)的值,该机计算结果为4. 42MΩ。
采用三种在不同温度下定子绕组换算公式的结果见表5。
由表5可见,当发电机的工作温度在70℃、75℃时所得绝缘电阻值,按文献[2]换算公式推算至40℃时的绝缘电阻值为35-50MΩ,说明文献[5]和[6]规定的最低绝缘电阻值与文献[2]基本相近,而按文献[1]和[3]推荐的换算公式所得的40℃时的绝缘电阻值差异较大。
表5 在热状态下每相绕组对地绝缘电阻按4.42MΩ要求,采用不同换算公式所得值 (3)按1985年部颁《电气设备预防性试验规程》规定,当绕组工作温度在75℃时,每相绕组的绝缘电阻按定子额定电压计算,要求大于每kV1MΩ,该机按要求为20MΩ。
采用三种在不同温度下定子绕组换算公式的结果见表6。
由表6可以看出,在70℃、75℃时,每相定子绕组对地最低绝缘电阻按每kV MΩ标准要求,此允许值与文献[2][6]有关规定相差较大。
表6 在75℃下每相绕组对地绝缘电阻按 20MΩ要,采用不同换算公式所得值注:20MΩ为1985年部颁预试规程规定的最低允许值(4)按文献[1]规定,发电机定子绕组交流耐压试验合格后,对于环氧粉云母绝缘的电机在常温下每kV不低于1MΩ时,可不经干燥便投入运行,该机按要求为20MΩ。
采用三种在不同温度下定子绕组换算公式的结果见表7。
表7 在常温下每相定子绕组对地最低绝缘电阻按MΩ/KV要求,采用不同换算公式所得值注:常温下按要求为20MΩ。
从表7可知,常温下的每kV MΩ要求与其它相比偏松,难以作为判断标准。
综合比较国内外标准,结果相差较大,如按我国通常的规定,当定子绕组在工作温度时,每相绕组的绝缘电阻每kV大于1MΩ,则与文献[2][3][5][6]标准相比,不论采用何种换算公式,结果都相差3~4倍;而按文献[6]或[3],当采用文献[1][3]的绝缘电阻与温度换算公式时和文献[2]相比,结果相差2~3倍。
4 影响绝缘电阻测量结果的因素(1)定子绕组(包括套管)表面状态的影响 当油污、尘埃、炭粉等外部杂质吸附在定子绕组表面时,可能会使其绝缘电阻大大降低,对于端部接头裸露的大型氢气内冷式汽轮发电机和表面大部分裸露的直流电机,减少表面脏污尤为重要。
(2)环境湿度的影响 测量时的湿度要求常被忽视,当绕组温度处在环境的露点(或露点以下)时,定子绕组表面会形成一层水薄膜,特别当表面脏污时,绝缘电阻的下降极为明显。
因此对于湿热带地区,在室温及高湿下测定的最低允许绝缘电阻,可规定不低于常规值的2~3倍。
(3)温度的影响 定子绕组的绝缘电阻值通常与温度呈反比关系。
根据不同绝缘材料采用相应的温度系数,绝缘电阻与温度关系的表达方式极不统一,有条件的则可参照发电机不同温度下的测量值或从厂家新机中求得。
(4)试验电压的影响 选择兆欧表的试验电压应根据定子绕组额定电压以及绕组的绝缘状态选择,特别对于低压或受潮严重的电机尤为重要。
测量绝缘电阻通常采用的试验电压为500~5000V(国外有5000V电压等级),当绝缘良好和干燥状态下,绝缘电阻值与试验电压大小关系不大。
(5)绕组中残余电荷的影响 测量绝缘电阻时,当绕组绝缘中存有残余电荷时会给试验结果带来误差,故在试验以前应对机组彻底放电,接地放电时间至少不少于5min。
5 现场试验时应注意的问题 (1)绝缘电阻是定子绕组耐压试验前或投运前判断绝缘是否受潮的重要依据 ,而目前国内外对其最低允许值和不同温度下的换算公式存在不少差异。
多年经验表明,目前新颁部标《电力设备预防性试验规程》中推荐值是合理的,其中规定的绝缘电阻允许值与美国、前苏联标准基本吻合。
不同温度下绝缘电阻的换算公式因受绝缘材料及运行条件的影响,其结果相差较大,根据多年经验,绝缘电阻值每当温度增加10℃而减半的关系通常是可作依据的。
在有条件的现场,可以找出具体机组的实际温度系数,如R1、R2分别为温度t1及t2时的绝缘电阻值,则合机组实际状态。
而在机组干燥过程中,应注意取干燥过程完毕后的不同温度下的绝缘电阻值,否则求出的温度系数与机组状态不符合 (2)判断绕组的绝缘状态,不能单一根据绝缘电阻值的大小作为诊断条件。