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

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)試驗(yàn)是預(yù)防性試驗(yàn)是電力設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效措施之一。對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行的設(shè)備應(yīng)按照中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)周期所進(jìn)行的檢查、試驗(yàn)或監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)后得出的柴油發(fā)電機(jī)的冷態(tài)試驗(yàn)、熱態(tài)試驗(yàn)以及絕緣試驗(yàn)的時(shí)值，是判斷設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)行、預(yù)防發(fā)生事故或設(shè)備損壞以及安全運(yùn)行的重要參考依據(jù)。

 

一、高壓發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)方法

 

      有繞組的被試發(fā)電機(jī)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將被試發(fā)電機(jī)繞組自身的兩端短接，非被試發(fā)電機(jī)繞組亦應(yīng)短接并與外殼連接后接地。

1、試驗(yàn)電壓的測(cè)量方式

（1）在試驗(yàn)發(fā)電機(jī)低壓側(cè)測(cè)量

      對(duì)于一般瓷質(zhì)絕緣、斷路器、絕緣工具等，可測(cè)取試驗(yàn)發(fā)電機(jī)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(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的情況。

（2）用電壓互感器測(cè)量

      將電壓互感器的原邊并接在被試發(fā)電機(jī)的兩端在電壓互感器的副邊測(cè)量電壓，根據(jù)測(cè)得的電壓和電壓互感器的變壓比計(jì)算出高壓側(cè)的電壓。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，電壓互感器的精度等級(jí)應(yīng)不低于1級(jí)，電壓表不低于0.5級(jí)。

（3）用高壓靜電電壓表測(cè)量

      用高壓靜電電壓表測(cè)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(diǎn)是：測(cè)量時(shí)易受電磁場和風(fēng)的影響，故一般被用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。

（4）用電容分壓器測(cè)量

      用電容分壓器測(cè)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(cè)量系統(tǒng)有良好的升降特性。

2、試驗(yàn)步驟

      交流耐壓試驗(yàn)時(shí)加至試驗(yàn)電壓后的持續(xù)時(shí)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(yàn)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(yàn)電壓的速率升壓（以DL 474.4-92《現(xiàn)場絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則交流耐壓試驗(yàn)》為準(zhǔn)）。耐壓試驗(yàn)后，迅速均勻降壓到零，然后切斷電源。

（1）任何被試發(fā)電機(jī)在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前，應(yīng)先進(jìn)行其他絕緣試驗(yàn)，合格后再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。通常在耐壓試驗(yàn)前后均應(yīng)測(cè)量絕緣電阻。另外，充油設(shè)備若經(jīng)濾油或運(yùn)輸，耐壓試驗(yàn)前還應(yīng)將試品靜置一段時(shí)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(jìn)行試驗(yàn)。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(jī)有何異常的響聲。升至試驗(yàn)電壓，開始計(jì)時(shí)。時(shí)間到后，降壓然后切斷電源。試驗(yàn)中如無破壞性放電發(fā)生，則認(rèn)為通過耐壓試驗(yàn)。

（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(shì)，被試發(fā)電機(jī)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(jī)交流耐壓試驗(yàn)不合格。如確定被試發(fā)電機(jī)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(jī)清潔干燥處理后，再進(jìn)行試驗(yàn)。

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

（5）有時(shí)耐壓試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)十秒鐘，中途因故失去電源，使試驗(yàn)中斷，在查明原因，恢復(fù)電壓后，應(yīng)重新進(jìn)行全時(shí)間的持續(xù)耐壓試驗(yàn)，不可僅進(jìn)行“補(bǔ)足時(shí)間”的試驗(yàn)。

 

圖1  發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)接線圖

圖2  發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)流程框圖

 

二、低壓發(fā)電機(jī)絕緣試驗(yàn)

 

      測(cè)量絕緣電阻是預(yù)防性試驗(yàn)內(nèi)容之一，是一項(xiàng)最簡單又最方便的試驗(yàn)方法，通常使用兆歐表（俗稱搖表）來進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的試品在1分鐘內(nèi)的絕緣墊的大小，可以檢測(cè)出絕緣是否存在缺陷，受潮等現(xiàn)象。

1、發(fā)電機(jī)繞組絕緣電阻的測(cè)量

（1）首先要將發(fā)電機(jī)脫離電源，并對(duì)發(fā)電機(jī)繞組進(jìn)行充分放電，時(shí)間不少于15min。

（2）根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓正確選擇兆歐表電壓等級(jí)，高壓發(fā)電機(jī)一般選擇2500v兆歐表；低壓發(fā)電機(jī)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(qǐng)參照更詳細(xì)的資料。）

（3）對(duì)于長期放置的兆歐表，在測(cè)量前，應(yīng)判斷其完好性。方法：開路試驗(yàn)，要求表頭指示應(yīng)為“∞”；短路試驗(yàn)，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(cè)量定子繞組相同、相對(duì)地間絕緣電阻時(shí)的接線，測(cè)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(duì)測(cè)量值的影響。

（5）測(cè)量時(shí)地線和發(fā)電機(jī)外殼應(yīng)接觸良好，啟動(dòng)兆歐表，測(cè)量方法如圖3所示。待表頭指示到“∞”時(shí)，再將火線和被測(cè)繞組相接處，同時(shí)記錄時(shí)間，讀取15s和60s的絕緣值。在整個(gè)連續(xù)測(cè)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(huì)使得測(cè)量值偏低。

（6）測(cè)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(duì)兆歐表反充電損毀兆歐表。

2、發(fā)電機(jī)繞組吸收比的測(cè)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(jī)電子繞組絕緣受潮、油污的侵入，不僅會(huì)使絕緣下降，而且會(huì)使吸收比的特性的衰減時(shí)間縮短，即R60"/R15"的比值減小。由于吸收比對(duì)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(duì)于大型發(fā)電機(jī)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(jī)容量200MW及以上采用極化指數(shù)。

3、測(cè)量結(jié)果的分析判斷

      發(fā)電機(jī)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(cè)量結(jié)果進(jìn)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(shí)的絕緣電阻。

公式：R75=R_t/｛2^[（75-t）/10]｝

其中，R_t為t℃所測(cè)得的絕緣電阻；t為測(cè)量時(shí)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(jí)兆歐表、相同耐壓時(shí)間條件下，將本次測(cè)得的絕緣電阻與上一次絕緣電阻進(jìn)行比較，不得低于上次的1/3。

● 對(duì)于采用瀝青浸膠以云母絕緣的發(fā)電機(jī)，吸收比要求不小于1.3或極化指數(shù)不小于1.5；對(duì)于采用環(huán)氧粉云母絕緣的發(fā)電機(jī)，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(jī)繞組已經(jīng)受潮，應(yīng)該進(jìn)行烘干。

（2）判斷轉(zhuǎn)子是否合格：

      發(fā)電機(jī)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(cè)方法如圖4所示）。

 

圖3  發(fā)電機(jī)繞組絕緣電阻的測(cè)量

圖4  轉(zhuǎn)子交流阻抗試驗(yàn)方法

 

三、柴油發(fā)電機(jī)組綜合試驗(yàn)方法

 

（1）測(cè)定繞組的冷態(tài)直流電阻和溫度開始試驗(yàn)之前，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)為實(shí)際冷狀態(tài)，測(cè)量出發(fā)電機(jī)各繞組的直流電阻和溫度（可用環(huán)境溫度代替），為測(cè)量熱態(tài)電阻時(shí)方便接線，應(yīng)將各繞組連接一個(gè)開關(guān)用于合、斷測(cè)量電阻的儀表。若是有刷發(fā)電機(jī)，在測(cè)量磁繞組的直流電阻時(shí)，應(yīng)將電刷提起使其離開集電環(huán)。

（2）試驗(yàn)開始的調(diào)節(jié)和設(shè)定啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組后，試驗(yàn)開始前，應(yīng)將柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)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(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)（大氣壓力、環(huán)境溫度和相對(duì)濕度）和柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油溫度和壓力，冷卻水溫度，發(fā)電機(jī)的進(jìn)、出風(fēng)溫度和鐵芯溫度（或機(jī)座表面溫度）等數(shù)據(jù)。

（3）冷熱態(tài)電壓變化率試驗(yàn)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(dòng)（保持到本試驗(yàn)結(jié)束為止）。保持上述狀態(tài)運(yùn)行到溫升基本穩(wěn)定后（一般用3h的時(shí)間）本試驗(yàn)結(jié)束（但柴油發(fā)電機(jī)組仍要繼續(xù)運(yùn)行。試驗(yàn)中，每0.5h記錄一次第2項(xiàng)所要求的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的電壓與試驗(yàn)開始時(shí)的電壓（即額定電壓）之差占試驗(yàn)開始時(shí)電壓的百分?jǐn)?shù)即為冷熱態(tài)電壓變化率。

（4）熱試驗(yàn)在上述試驗(yàn)完成后，將內(nèi)燃發(fā)電機(jī)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(yùn)行到第11h結(jié)束（計(jì)時(shí)從冷態(tài)開始）。在此期間，每0.5h記錄一次第（2）項(xiàng)所要求的數(shù)據(jù)。

      一般情況下，在5h后柴油發(fā)電機(jī)組溫升就會(huì)達(dá)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(jī)測(cè)量電機(jī)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(yàn)。對(duì)相復(fù)勵(lì)交流同步發(fā)電機(jī)而言，要測(cè)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(yùn)行測(cè)量完成溫升數(shù)據(jù)后，繼續(xù)調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)組在額定工況下運(yùn)行到第11h結(jié)束。然后調(diào)整負(fù)載達(dá)到110％額定值，同時(shí)要盡力保證電壓、頻率和功率因數(shù)也為額定值。運(yùn)行1h后停機(jī)，在這1h中，每隔15min記錄一次第2項(xiàng)所要求的數(shù)據(jù)。

（6）對(duì)12h運(yùn)行試驗(yàn)合格與否的判定標(biāo)準(zhǔn)在12h運(yùn)行試驗(yàn)中，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)無漏油、漏水、漏氣、油溫或水溫過高、突然自停機(jī)、運(yùn)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?，F(xiàn)象。

表3  柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)試驗(yàn)報(bào)告

 

總結(jié)；

      柴油發(fā)電機(jī)出廠前的各項(xiàng)試驗(yàn)，由于試驗(yàn)多而復(fù)雜，為節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間和費(fèi)用，在連續(xù)運(yùn)行12h試驗(yàn)中（額定運(yùn)行11h，110％額定負(fù)載1h）可同時(shí)進(jìn)行熱試驗(yàn)和冷熱態(tài)電壓變化率兩項(xiàng)試驗(yàn)。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(shí)間、控制屏儀表準(zhǔn)確度檢查，振動(dòng)測(cè)量等眾多試驗(yàn)項(xiàng)目。上述內(nèi)容就是康明斯公司為您介紹發(fā)電機(jī)試驗(yàn)步驟、內(nèi)容和試驗(yàn)方法。

 

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