水内冷发电机在定子绕组内通水时直流耐压试验分析
水内冷发电机定子绕组受潮后的干燥处理方法
分析了水内冷发电机定子绕组受潮的原因,
找出薄弱环节,
提出了最优的干燥处理方法,
并
摘 要:
制定防范措施,
以达到从根本上解决问题的目的.
关键词:
定子绕组;
受潮;
绝缘电阻;
干燥处理
中图分类号:
TM３
０
３．
１ 文献标识码:
吸收比
擦拭通风前
露,
形成的小水珠附着于定子线棒及汇水管等地方,
吸收比
擦拭通风后
试验时用的仪用压 缩 空 气 湿 度 太 大,当 冷 的 定 冷 水
造成发电机定子绕组受潮.如图 １.
图 １ 中可以看 出 定 冷 水 温 度 波 动 非 常 大,实 际
温差达 ２
从定冷水 箱 水 位 曲 线 分 析 此 次 操
２０２０ 年 ３ 月
第 ５ 期 总第 ４４７ 期
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４４７
内 蒙 古 科 技 与 经 济
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水内冷发电机定子绕组受潮后的干燥处理方法
杨海亭,郭国胜,王小伟,李 岩,王 宁,孙国梁
某 电厂 ２ 号发电机为上海发电机厂生产的 QF
Ｇ
SN－３
５
０－２ 型 水 内 冷 发 电 机,定 子 线 圈 为 双 Y 绕
组,
额定 功 率 ３
额定电压２
冷却方式为
水内冷发电机在定子绕组内通水时直流耐压试验分析
水内冷发电机在定子绕组内通水时直流耐压试验分析摘要：本文介绍了沙角A电厂200MW发电机定子绕组直流耐压试验情况，分析了该试验中存在的问题，针对问题提出了解决的办法。
关键词：定子绕组，绝缘，绝缘电组，直流高压，导电率，时间常数T沙角A发电厂I期3台200MW发电机，由哈尔滨电机厂生产，其部份主要参数发电机型号#1：QFSN-200-2、#2.#3：QFSN2-200-2；额定电压15.75KV；冷却方式水氢--氢（密封循环式）。
发电机主要由定子，转子及端盖轴承等组成，定子又由铁芯，机坐及定子绕组组成，其中定子绕组的功能是产生和输出电能。
因此，定子绕组必须有优良的绝缘性能，以确保发电机正常运转。
沙AI期发电机的定子绕组绝缘为夹层复合绝缘，其结构为粉云母带环氧热固性绝缘。
它的优点是耐电，耐热，机械性能和抗腐蚀性好。
因而，发电机定子绕组绝缘在额定条件下，在一定年限以内，其绝缘性能强度能保持良好状态。
但是，实际上，由于内外因互助，发电机定子绕组绝缘也会出现异常现象，使绝缘存在着缺陷。
比如，发电机定子绕组绝缘受潮（运行中氢气湿度大，汇水管驳口渗水，检修中空气湿度大等，都有会不同程度的造成绕组绝缘受潮）、脏污、开裂等。
另外，绝缘介质在长期运行中受到电场，热，化学，机械等作用，而且常常是这几种因素的共同作用下，使定子绕组绝缘逐渐老化，并随着时间积累，使绝缘向损坏方向发展，最后导致定子绕组绝缘的击穿。
因此，根据发电机运行实际情况，必须定期对发电机定子绕组进行其绝缘检查试验，通过检查试验的数据进行综合分析，判断定子绕组绝缘是否存在缺陷，并制订和实施相应的检修措施，使发电机定子绕组绝缘维持在良好状态下。
检测发电机定子绕组绝缘状态的电气试验方法有几种，但对于夹层复合绝緣来说，直流高压试验是比较有效的。
电气设备预防性试验规程也明确规定：发电机定子绕组每年1次或小修时，大修前后进行绝缘电阻（吸收比或极化指数），泄漏电流测量和直流耐压试验（我们简称直流高压试验）。
水内冷发电机定子回路故障的分析与防范
方 面 要在启 动前 对保护 进行 动作 试验 ，另一
方 面要 加强 平时 的维护 和检 查工 作。
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第 ４ （０ ２ 卷 ２０ 年第 ５ 期）
电力 安 全 技 术
Ｓ
填 料 不合 适（ 云母粉 和棉 粉 及环 氧树 脂配制 ） 用 ，填 料 干 固后龟 缩 ，造成填 料松 动 。水 内冷 电机 电流密 度 大 ，每根 线棒 所承 受 的 电动 力也大 ，运 行 中线棒 每 秒钟 要 承受 ｌ０次 电磁 力 的振动 ，其 端部 振动更 （ 】
（）重新 装上端 部 绑环 ，用 ６０ 与 ６０配剂浸 ４ １１ ５ 渍 过 的 ｐ 涤 纶带 对定子 线 圈端 部进行 固定 。 ８ｍｍ ４ 故 障防范 措 施 （）５ １ 号机在 选材 及 制造质量 上 存在 问题 。 该机 每 根 线棒 共有 ６ 通水 铜管 ，而 ３ 号 线棒 的通水管 个 ０ 就 有一 个 半被堵 塞 ，使该 线棒 通水量 减 少。加上橡 皮粉 末 的淤积堵 塞 ，水 流量 更小 ，因而造成 线棒过 热 。 因此 制造 厂应保 证产 品 的设 计及 制造质 量 。 （）为 了防止 定子 线 圈冷却铜 管严 重 阻塞 ｆ ２ 起 过 热 ，应 定期 测量每 根铜 管 的进 出水 温差 。但 ５号 机定 子 线圈测 温点 仅有 ８ ，而 ３ 号 线棒恰 恰未埋 个 ０ 测 温元件 ， 就给 现场 温度 监视带 来 困难 ， 这 因此 ， 厂 家在 设计 定子 线 圈冷却 铜管 时应予 以改进 。 （）发 电厂 一定 要尽早 将转 子甩 水盒 密封改造 ３
圈绝缘 击穿 、接地短 路 、铁 芯烧 伤 、水 内冷 机定子 漏水 、 断水 等故 障 ， 重威 胁 发 电机 的安 全运 行。 严 为 全面提 高机组 运 行的可 靠性 ，提 高 发电企业 的经 济 效益 ，有 必要 对 已发生过 的故 障进 行技 术分析 ，并 提 出相 应 的防范 措施 。现 以该 厂 ５号机 发生 的 ３ 起
发电机定子交直流耐压试验
发电机定子绕组交、直流耐压试验方案批准：复审：初审：编写：一、试验前应完成的工作1、组织所有参加试验人员熟悉试验方案及工作票中所载安全措施，交待试验中应注意的事项。
2、检查所需试验设备、仪器、仪表是否完好，确保型号、量程正确无误。
3、试验设备就位。
4、发电机排氢完毕。
二、试验时应具备的条件1、发电机停运后，保持定子冷却水正常循环，水质化验合格，水压应保持在0.25～0.30MPa，水导电率≤1.5µs/cm。
2、发电机内氢气浓度在3％以下（开工前联系化学人员测氢气浓度）。
3、发电机出线及中性点伸缩节拆除，发电机盘车停运。
4、发电机转子绕组短路接地，测温元件短路接地。
5、发电机定子绕组绝缘合格。
（1）、R h（汇水管对地电阻）≥30KΩ（2）、R y（绕组对汇水管电阻）≥100KΩ（3）、用ZC-37专用兆欧表测量各相对地绝缘电阻，并与初始值比较，不应有大的差别，不低于初始值的1/3，热态吸收比不小于1.6。
6、调试好试验设备，接线正确无误，具备随时工作条件。
三、试验所需仪器及试验设备1、谐振试验变压器一套2、高压测量杆一个（50KV）3、保护电阻一个(50KΩ)4、保护球隙一个5、高压硅堆一个6、滤波电容一个(60KV 3µF)7、发电机AC/DC耐压试验测量装置一套8、ZC－37型专用兆欧表，连接线若干9、放电棒一根四、试验组织措施及人员分工（一）、组织措施1、填写＃5发电机定子绕组交、直流耐压试验工作票一张。
2、在试验现场装设围栏，并向外悬挂“高压危险”标示牌若干。
3、发电机出线、中性点处留专人监护。
4、试验前进行安全交底和技术交底。
5、试验前通知有关人员到场。
6、试验过程中若发现问题应及时向主管领导汇报。
（二）、组织分工1、试验总负责：2、分场总负责：2、试验指挥：3、试验操作：4、试验记录：5、试验接线、读表：6、试验监护：五、试验内容1、直流耐压试验：A)采用低压屏蔽法接线，（如图一所示）SB－试验变压器TB-调压器D－高压硅堆K1 K2－开关C1－稳压电容（约3μF，60KV）G－过电压保护球隙R G－球隙保护电阻C2－抑制交流分量的电容L－抑制交流分量的电感B)直流耐压标准：U S=2.5U n=2.5×20=50KVC)试验要求：1）空载升压，检查表计指示是否正确，降压放电。
水氢冷发电机带水直流耐压试验方法
流值。
４ 以贵 州 鸭溪 发 电厂 ２发 电机 为例 。 明 说 带水 和非带水直流耐压试验 时的泄漏 电流 区
别与联 系
４ １ 试 验依 据 ．
（） ３ 在规定的试验电压下泄漏电流应符合下列 规 定 ： 相 泄 漏 电流 的差 别 不 应 大 于最 小 值 的 各 ５ ％， ０ 当最大泄漏电流在 ２ 以下时 ， ０ 各相间差值 与出厂试验值 比较不应有明显差别 ； 泄漏 电流不 应 随时间延长而增大。若不符合上述规定之一时， 应
发电机直流耐压 试验在本体 安装 工作 全部结 束， 清理 、 查 完毕 ， 、 端 盖封 闭 ， 机 专业 做完 检 内 外 汽
流量 试验 ， 人孔 门封 闭后 进 行 。此 时 汇水 管 内有 积
水， 要想吹干水做耐压试验很困难， 汇水管及引水管 内有 很 多死角 很 难 吹 干 ， 而且 吹干 水耽 搁 工 期 。在 冷却水质合格的情况下 ， 带水做直、 交流耐压试验， 能节省很多工期 ， 而且更符合发电机的运行工况。
Ｇ ５ １０ ９（ Ｂ０５ — １电气装置安装工程电气设备交接 试验标准》 Ｇ ／ ２ — ３三相同步电机试验方法》 ＢＴ１ ９ ９《 ０ Ｇ ／ ６ — ６ 透平型同步电机手术条件》 ＢＴ７ ４ ９（ ０
发 电机 出 厂说 明书 及 出厂 试验 报告 ４ ２ 试 品铭牌 ．
型号 ： Ｆ Ｎ一３０—２ ０ ＱＳ ０ —２ Ｂ
找出原因 ， 并将其消除。
３ 试验过程 中几个值得注意 的问题
０ ｎ２ ５ ｎ ３０ ｎ的空 载 泄漏 电流 ， Ｕ 、 ．Ｕ 、 ．Ｕ 以检 查 试 验 设
ห้องสมุดไป่ตู้
发电机定子绕组直流耐压试验和泄漏电流试验
发电机定子绕组直流耐压试验和泄漏电流试验一、试验电压为电机额定电压的3倍。
二、试验电压按每级0.5倍额定电压分阶段升高，每阶段停留1MIN ,并记录泄漏电流；在规定的试验电压下，泄漏电流应符合下列规定：1.各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%，当最大泄漏电流在20^A以下，各相间差值与出厂试验值比较不应有明显差别；2.泄漏电流不应随时间延长而增大；当不符合上述规定之一时，应找出原因，并将其消除。
3.泄漏电流随电压不成比例地显著增长时，应及时分析。
三、氢冷电机必须在充氢前或排氢后且含氢量在3%以下时进行试验，严禁在置换氢过程中进行试验。
四、水内冷电机试验时，宜采用低压屏蔽法在原《电气设备预防性试验规程》中，只规定了"直流耐压并测量泄漏电流";在1996的新版本中，该项描述为定子绕组泄漏电流和直流耐压试验”将"泄漏电流"单独列出并提前，是为了突出测量泄漏电流对判断发电机绝缘状况的重要性。
泄漏电流和直流耐压的试验接线和测量方法是一致的，所加的电压也一样。
但两者侧重考核的目的不一样。
直流耐压主要考核发电机的绝缘强度如绝缘有无气隙或损伤等；而泄漏电流主要是反应线棒绝缘的整体有无受潮，有无劣化，也能反应线棒端部表面的洁净情况，通过泄漏电流的变化能更准确予以判断。
（"试验接线为了测量准确，若现场条件具备，最好选择徽安表接在试殓变压器二次侧非接地端的接线，如图&—4所示。
图8-4发电机定子规组（主）纶绿的直流灌滉电流试验及直流耐压试验接线A电視开娄& H脸变压覆；V—PV-» 电电压表；PATR安袁；貯发电擁定门三相援建若因条件的限制，需采用其他接线方式时，则应尽量消除杂散电流对测童结果的彩响。
（刃试验电压标准①交接试验标准中规定：最高直流试验电压为发电机额定电压的3倍。
②预防性试验规程规定：直流耐压试殓电压标准见表8—1 ◎联8-1发电机定子绕组亶瀛耐压试验电伍标准类別试验租压（梅宜电压涪救）仝81熨扶定于谶粗芹修好坛3摘韶更換定子観塩井修蚌方2,5诒讦20年及取卜者 2.5大棉前运幵20年以丄七策監线路比樓书违甘 2.5运行却年取上木与舉空売跻直接柿连考2-2.5小*吋我大修百2新装机或检修机装好端盖竣工后，必要时可用2〜2. 5倍額定电压的直流试殓电压逬行检查•性直流泄漏电流和直流耐压试验°方法歩骤如下:①根据被试品的情况，查阅交接试验标准或预防性试验规程』确定直流试验电压值。
关于发电机定子绕组绝缘电阻测量及最低允许值的分析
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。
水轮发电机定子交流耐压试验浅析
水轮发电机定子交流耐压试验浅析摘要：随着中国西部高原水电的发展,大型水电站的设计和生产不断向高压方向发展。
用于安装定子线圈交流电测试也越来越受到水电工程的青睐。
在选择测试标准时也有不同的见解和看法。
在定子线圈安装过程的各个阶段成功测试电压变化,对影响安装质量和进度具有重要的实际意义。
关键词：定子试验；水轮发电机；交流耐压；标准用于发电机的定子耐压试验的主要目的是评估定子线圈主要绝缘层在工作频率下承受不同传输电压的能力。
此外,可以检查安装过程是否有错误,所使用的绝缘材料是否有质量缺陷,这严格控制了每个线圈在安装过程中连接的安装质量,一旦发现绝缘缺陷,就可以进行修复,避免操作事故和不必要的损失。
一、交流耐压试验的可行性发电机的交流电压测试是指对发电机施加交流电压,使其超过运行过程中可能出现的过电压值。
一个特定时间段检查发动机绝缘线圈级别。
测试电压和操作电压在测试阶段,波形和频率,绝缘中的电压分布和击穿特性也与发电机的运行兼容。
因此,交流电压测试是发电机实际运行中的绝缘测试。
可以更好地模拟发电机在实际运行中的过载情况。
此外,测试电压明显高于工作电压。
最好对局部缺陷进行绝缘检查,这对于确定发电机是否可以调试非常重要。
因此,有必要对小型水电站进行测试。
对于发电机,其结构非常简单。
该领域的标准,设备和环境条件不像大型发动机那样严格和复杂。
这符合《规程》的基本要求，通过科学合理地简化检测,电厂可以用对现有常规仪器的最小投资购买一些检测设备;其他与经济、技术等相关的实际问题。
二、试验接线方法将交流耐压连接到测试，基于发电机的功率和电压,结合现场设备的测试条件。
1.选择变压器。
高压试验变压器侧额定电压不应小于最大试验电压。
高压侧的额定电流不应低于电机的最大功率电流，使用变压器作为测试，它可以在3到5倍的3分钟内过负荷。
2.选择压力调节器。
由于试验期间交流电流较低,压力调节器必须选择与其额定负载相匹配的压力变压器,并检查额定电流的变化。
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水内冷发电机在定子绕组内通水时直流耐压试验分析
发表时间：2019-10-12T10:35:50.790Z 来源：《云南电业》2019年4期作者：杜军[导读] 本文介绍了沙角A电厂200MW发电机定子绕组直流耐压试验情况，分析了该试验中存在的问题，针对问题提出了解决的办法。
（广东电力发展股份有限公司沙角A电厂广东省东莞市 523936）摘要：本文介绍了沙角A电厂200MW发电机定子绕组直流耐压试验情况，分析了该试验中存在的问题，针对问题提出了解决的办法。
关键词：定子绕组，绝缘，绝缘电组，直流高压，导电率，时间常数T 沙角A发电厂I期3台200MW发电机，由哈尔滨电机厂生产，其部份主要参数发电机型号#1：QFSN-200-2、#2.#3：QFSN2-200-2；额定电压15.75KV；冷却方式水氢--氢（密封循环式）。
发电机主要由定子，转子及端盖轴承等组成，定子又由铁芯，机坐及定子绕组组成，其中定子绕组的功能是产生和输出电能。
因此，定子绕组必须有优良的绝缘性能，以确保发电机正常运转。
沙AI期发电机的定子绕组绝缘为夹层复合绝缘，其结构为粉云母带环氧热固性绝缘。
它的优点是耐电，耐热，机械性能和抗腐蚀性好。
因而，发电机定子绕组绝缘在额定条件下，在一定年限以内，其绝缘性能强度能保持良好状态。
但是，实际上，由于内外因互助，发电机定子绕组绝缘也会出现异常现象，使绝缘存在着缺陷。
比如，发电机定子绕组绝缘受潮（运行中氢气湿度大，汇水管驳口渗水，检修中空气湿度大等，都有会不同程度的造成绕组绝缘受潮）、脏污、开裂等。
另外，绝缘介质在长期运行中受到电场，热，化学，机械等作用，而且常常是这几种因素的共同作用下，使定子绕组绝缘逐渐老化，并随着时间积累，使绝缘向损坏方向发展，最后导致定子绕组绝缘的击穿。
因此，根据发电机运行实际情况，必须定期对发电机定子绕组进行其绝缘检查试验，通过检查试验的数据进行综合分析，判断定子绕组绝缘是否存在缺陷，并制订和实施相应的检修措施，使发电机定子绕组绝缘维持在良好状态下。
检测发电机定子绕组绝缘状态的电气试验方法有几种，但对于夹层复合绝緣来说，直流高压试验是比较有效的。
电气设备预防性试验规程也明确规定：发电机定子绕组每年1次或小修时，大修前后进行绝缘电阻（吸收比或极化指数），泄漏电流测量和直流耐压试验（我们简称直流高压试验）。
沙角A电厂一贯以来，严格执行电力设备预防性试验规程。
自第一台200MW发电机组投产我们进行了数十次I期发电机定子绕组的直流高压试验工作，并通过试验数据，正确判断出多起绝缘缺陷。
为发电机的检修工作做好了早期的准备。
从以上统计数据中可知道，我们所进行过的发电机定子绕组的直流高压试验中存在着2个问题：
1、试验时，发电机内冷水导电率比较大，绝大多数远远超过国标规定值。
2、Ry值大部分不能满足时间常数T大于0.3秒的要求（Ry值的大小主要受水质电导率的影响）。
以上存在的2个问题，结果造成直流高压试验回路电流剧增，直流脉动因数增大，从而影响了试验的准确性.可靠性和安全性。
另一方面试验容量倍增，增加了试验工作难度，同时汇水管电流的升高，也加重对汇水管的损伤要解决以上2个问题，发电机检修人员和运行值班人员必须互相配合，内冷水质中导电率不合格时，可采用将通水改为充水的方式进行内冷水的更换，直至导电率合格。
对Ry值偏小时，可采用冲洗或反冲洗法，对发电机汇水管系统进行冲洗，使Ry值达到符合T大于0.3要求为止。
18年#3发电机大修前，B相定子绕组的Ry值只为22KΩ，造成其绝缘电阻无法进行测量，在检修与运行人员对其汇水管系统进行反冲洗工作后，再次测量其Ry值达725KΩ。
完全满足了试验要求。
试验容量也从计划的50KV A减少至10KV A以下。
结论
本文通过对沙AI期发电机直流高压试验及试验中存在的问题作为研究对象，并对历年试验数据进行细致的比对，提出存在问题的处理方法。
望以此为同类机组提供参考。
参考文献：
[1]《高压电气设备试验方法》---西南电业管理局试验研究所
[2]《电力设备预防性试验规程》---国标
[3]《高电压试验技术》---IEC标准。