第一部分发电机检修时的试验.ppt

一、发电机试验和诊断的重要性、项目和分类，(-)试验和诊断在制造商中的重要性：确保发电机的制造质量，检查发电机的电气和机械特性是否符合设计要求并能出厂。电厂(用户):运输安装后检查发电机是否有损坏缺陷和问题；发电机并网后，经过大修和小修消除缺陷后是否合格，是否能满足正常运行的条件。根据国家标准GB 755-2000 旋转电机定额和性能 GB/t 7064-2002 透平型同步电机的技术要求 GB 1029-80 同步电机试验方法 GB 50150-91 电气设备交接试验标准电力行业DL/T596-1996 电气设备预防性试验规程，(2)发电机试验项目和分类分为：型式试验出厂(检验)试验交接试验预防性试验如表-1所示发电机试验项目根据二。绕组DC电阻的测量和定子绕组DC电阻的测量：断股检查、接头焊接质量、套管引线接触不良等。测量转子绕组的DC电阻：检查匝间短路和接触状态；测量方法和注意事项1。使用双臂电桥微型欧表，5位数字，精度为0.1级；2.基础值非常重要。线圈的交付、移交和更换；3.测量应在冷态下进行，并转换到相同的温度进行比较；4.对于未通过测量的发电机，应进一步查明原因。例如，轻敲每个定子绕组接头或直流(10 15%英寸)，观察是否有任何加热部件。在将测试结果转换为相同的温度后，定子应为1.5%(汽轮发电机)和1%(水轮发电机)，并且由测量引线引起的误差在特定标准中得到校正。转子应为V2，接地点靠近负极环，V1V1、V120或负极，接地点不在转子绕组内。本试验中还应注意所用电压表的内阻，否则容易引入较大误差。对于非金属接地，必须选择高内阻电压表，如数字电压表或万用表。本试验中还应注意所用电压表的内阻，否则容易引入较大误差。对于非金属接地，必须选择高内阻电压表，如数字电压表或万用表。(2)直流大电流法是在转子轴上施加一个大的直流电流来寻找绕组接地点的轴向和周向位置，这是对有接地故障的转子进行检修的一种常用而有效的方法。其测试接线如图11所示。当在转子两端的轴上施加一个大的直流电流(约200 1000安)时，沿转子轴向的电势分布如曲线1所示。转子绕组和滑环的电势与接地点相同，如曲线2所示。测量时，将电流计G(或量程不大于0.1毫伏的毫伏表)的一端连接到任何滑环上，并将另一端连接到探头上。探头与转子体接触进行轴向滑动，当电流计指示为零时，即为接地故障点的轴向位置。图11大电流法测试接点。在实际测量过程中，检流计可能都指示零值或最小值，即零值区域或不灵敏区域(图11中标记为“0”的部分)。零值区域的范围取决于测试期间施加的电流大小和检流计的灵敏度。如果测试过程中零值面积过大，只能通过增加测试电流或更换灵敏度更高的检流计来减小零值面积。在满足测量灵敏度要求的前提下，建议根据下表选择测试电流。应当注意，上述测试是在现场进行的，通常使用DC激励器或电焊机作为DC电源。在后一种情况下，有时两台电焊机并联运行以获得更大的DC电流，但这也常常给电压调节和稳定性带来困难。因此，最好使用电机或降低测试电流。还应注意的是，为了防止在引入大电流时转子连接部件因接线不牢固而烧毁，特殊sna像轴向检测一样，将检流计G的一端与任何滑环连接；另一端用探针沿圆周方向滑动，如图12所示。图12圆周接地点连接线的确定。在测试过程中，探头可以沿转子的两个半圆周方向固定。如果测得的接地点不是单一的，DC电源的引线端应改为垂直于磁极中心的小齿继续测试，检流计指示的零点可以测量。最后，测量的轴向和圆周方向的交点是接地故障点。当转子保护环未拆除时，使用上述测试方法。如果接地点已确定，故障侧保护环已拆除，6 12V蓄电池可作为电源直接加到滑环两端，接地线匝数可通过测量故障槽中线圈每匝对地电位来确定。在某些情况下，可以在不拆除保护环的情况下测量接地故障匝数。例如，对于国产200 300 MW汽轮发电机，转子多为气隙倾斜通风，热风区和冷风区都有通风孔，通风孔的数量与槽内圈数相对应。对于一些从国外进口的大型汽轮发电机，如300 600 MW的轴径向通风机组，转子中部热风区的通风孔也与槽内的内圈数相对应，6 12V的电源可接在滑环上测量故障圈数。(1)转子绕组交流阻抗和功率损耗测量交流阻抗和功率损耗是判断是否存在匝间短路的一种更加灵敏有效的方法。在交流电压的作用下，流经转子绕组短路匝的电流大于正常匝的电流。它的方向与正常转弯的当前方向相反。它具有明显的退磁效应，导致绕组总阻抗显著降低，功率损耗显著增加。根据多年的现场测试，与正常测试结果相比，如交流阻抗值下降8%，功率损耗增加10%，匝间短路普遍存在。交流阻抗和功率损耗法的测试接线如图14所示。交流电压通过自耦变压器T连接到转子滑环1-1，其值不得超过转子的额定电压。发电机的交流阻抗或功率损耗应在大修或移交测试后的加速过程中进行测量。交流阻抗法因其连接简单、静态或动态、转子可在定子孔内或孔外测试、灵敏度高等优点而被广泛应用。然而，应该注意的是，由于各种因素，例如测试期间施加的电压的大小、转子的静态或动态位置、功率循环率、短路点的接触电阻和槽中短路匝的位置等，这种方法经常降低其测试结果的准确性。虽然这些因素的影响在以前的试验中可以最小化，如转子位置、动态或静态、电源电压和循环率等。几个试验的结果表明，这种方法本身不足以最终确定匝间短路的性质和严重程度。图14交流阻抗和功率损耗测试接点。由于影响交流阻抗法的因素很多，过去国内各试验研究单位根据各自的试验条件提出了不同的判断标准。范围大约是交流电阻值的4 10%。也有交流阻抗仅下降4 5%的情况，但当交流阻抗下降8 10%时，没有匝间短路。可见，仅用交流阻抗法判断转子是否存在匝间短路是不够的，还应结合其他方法进行综合判断。这对于确定转子是否需要大修是非常必要的。(2)提出了差动检测线圈动态测试方法，特别是差动检测线圈法，这是一种适合现场应用的有效测试方法。(1)试验原理，图-15转子主磁通、磁势和磁密度分布图，图-16气隙磁密度分布图，(A)气隙磁密度及其变化率，(B)空载条件下变化率-17气隙磁密度波形图，(A)气隙磁密度及其变化率，(B)短路条件下变化率-18稳定气隙磁密度波形图， 差动检测线圈法是使用一个直径只有6 8毫米的小空心线圈，安装在一个非磁性金属管(铜或不锈钢)中，该管通过一个径向空气导管(一般为8-10毫米宽)从发电机定子铁芯的背面插入定子和转子。 当转子旋转时，由于小线圈面积，即，其中B-通过小线圈的平均磁密度，检测线圈中的感应电势可以被认为在通过小线圈的磁通量中是均匀的；小线圈的面积。上述公式表明，小线圈中的感应电势(时间函数)反映了沿圆周分布的气隙磁密度(空间函数)的变化率。(2)检测线圈的制造和组装检测线圈用0.06 0.08毫米高强度漆包线缠绕在有机玻璃框架上，匝数可在200-300匝范围内选择。如图19所示，线圈嵌入检测杆的顶端，并且导线被扭绞成一股并在另一端引出。图19差动检测线圈组件1-检测线圈；2-销售线索；3探针杆；4引脚固定框架，图20探针线圈-槽楔组件，1盖环氧胶2探针线圈3大头槽楔4定子铁芯齿5定子线圈，10。定子槽线圈防晕层测量地电位。在发电机运行过程中，由于电场作用、槽楔松动、埋设时与槽壁局部接触等多种原因，长期运行后，防晕层容易因局部放电和腐蚀而损坏。因此，当检修时发现定子槽楔松动，运行中发现线棒防晕层损坏或测温元件电位升高时，应进行测量和必要的处理。测试原理和方法当定子线棒和槽壁(铁芯)之间因间隙而发生局部放电时，可通过向定子绕组-21施加电压后线圈和铁芯的等效电路图来表示，图-21线圈和铁芯槽壁之间的等效电路，测量线圈表面对地电位的方法如图-22所示。测量前，应取出待测槽的槽楔，并将额定相电压施加到发电机定子绕组上。与高内阻电压表3连接的金属滑块1(由紫铜或黄铜制成)沿棒2的表面轴向移动，以测量棒表面上每个点到地的电势值。根据规程的要求，地电位不应大于10V。如果认为从槽楔退出的工作量太大，探头也可用于测量定子铁芯通风槽处的线圈对地电位。显然，测量点的范围是有限的，结果不如退出槽楔时理想。例如，当温度测量元件安装在定子槽(定子绕组水冷的发电机)的棒之间时，可以采用测量温度测量元件感应电压的方法。根据现场经验，如果条形防晕层完好，感应电压一般小于(5 6)伏，防晕层损坏时，感应电压可达数百伏。然而，应该注意的是，如果应用于温度计的绝缘垫没有被损坏，即使它被损坏，绕组线棒的防电晕层的感应电压也不会太高。如果条件允许，也可以使用超声波检测。具体方法是在大修后将转子拔出后，对定子施加额定相电压，并使用超声波接收器沿轴向移动(接近但不接触)定子孔中的每个槽，以检测并记录有放电声音的部分。分析各排放点的分布，确定整机各罐的电蚀状态，以指导维修。图22出口槽楔测量示意图。发电机轴电压的测量，轴电压产生的原因及对发电机运行的危害，轴电压的测量及实例，图23轴电压测量示意图，A)轴电压测量，B) C)检查蒸汽及励磁侧轴承油膜工作状态下发电机轴的磁化、退磁及退磁安培匝数，图24轴退磁示意图，XII。发电机温升试验，1。发电机运行期间的损耗和温升2。发电机温度测量方法(1)温度计法(Th)(2)电阻法(R)(3)埋地温度计法(ETD)3。发电机各部分的温度限值根据国家标准4。发电机温升试验方法直接负荷法(1)试验的基本要求(2)试验前的准备，图25温升试验接线，(3)试验程序和数据整理的直接负荷法发电机试验可在额定负荷的3-4点或50-100%额定负荷范围内进行，在后一种情况下，可选择0.5、0.7、0.85和1.0个额定负荷点。每个负荷点调整后，应根据上述试验要求，稳定一小时后，记录定子电压、电流、有功功率、功率因数、转子电压、转子电流和其他电量。同时，应记录试验临时安装的定子温度检测器、冷却介质和其他温度检测器的温度。转子绕组使用电阻法计算平均温度。同时，应注意的是，为了消除测量转子电压时电刷电压降的影响，应使用带绝缘手柄的铜网电刷直接从转子滑环进行测量。测量转子电流的毫伏表也应尽可能靠近分流器，以减少引线电阻引起的误差。每个负载点的测试应持续进行，直到温升稳定。最后，按顺序列出测试结果，如表6所示。给出了定子绕组、定子铁芯和转子绕组的温升曲线，并在定子电流和转子电流为额定值时标出了相应的温升值。确定是否超过每个相应零件的允许温升，并检查裕度。也可以从制造商提供的运行范围图(也称为功率图)中检查最大允许输出的温升是否达到发电机所有部件的允许温升。(4)数据和试验结果分析对于间接冷却发电机，通风冷却系统正常运行时，一般具有以下特点：冷却器进出口温差为2 3，冷却介质进出口温差为20 30，冷却器内冷却介质与冷却水温差约为6 7。通风试验、通风和冷却系统的异常现象