發(fā)電機(jī)電氣試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)

一．高壓發(fā)電機(jī)

第一部分：定子部件

1． 直流電阻

2． 目的：檢查繞組的焊頭是否出問題等原因

測(cè)試環(huán)境：冷狀態(tài)下進(jìn)行

測(cè)試工具：直流電阻電橋

數(shù)據(jù)處理：各項(xiàng)的測(cè)試應(yīng)做以下處理

數(shù)據(jù)處理 (I_max-I_min)/I_平均≤2%

結(jié)果判定：測(cè)試值必須滿足以上的關(guān)系，不滿足就應(yīng)檢查定子線圈。

3． 絕緣電阻

目的：檢測(cè)線圈的絕緣電阻的大小，為以后的試驗(yàn)確定安全保證。

測(cè)試環(huán)境：常溫下測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)要記錄當(dāng)前的溫度。

測(cè)試工具：兆歐表

注意事項(xiàng)：在絕緣電阻測(cè)試的過程中，在每項(xiàng)測(cè)試完之后應(yīng)該對(duì)繞組充分放電，不然會(huì)造成嚴(yán)重的后果

測(cè)試方法：在測(cè)量前應(yīng)充分對(duì)地放點(diǎn)，注意機(jī)械調(diào)零，在測(cè)試的時(shí)候除開被測(cè)項(xiàng)，其他的各項(xiàng)都應(yīng)該接地，測(cè)試的時(shí)候記錄測(cè)試時(shí)間為15s和60s時(shí)的電阻值，在測(cè)試后計(jì)算吸收比，吸收比=R₆₀/R₁₅吸收比應(yīng)滿足大于2，而且各個(gè)項(xiàng)的絕緣電阻不平衡系數(shù)不應(yīng)大于2（不平衡系數(shù)指最大一項(xiàng)的R₆₀與最小一項(xiàng)R₆₀之比）

4． 直流耐電壓.

目的：在較高的電壓下發(fā)現(xiàn)繞組絕緣的缺陷

測(cè)試環(huán)境：常溫下進(jìn)行試驗(yàn)

測(cè)試工具：直流耐壓設(shè)備一套

測(cè)試方法：利用調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓使高壓側(cè)直流電壓為0.5U_N、1.0 U_N、1.5 U_N、2.0 U_N、2.5 U_N、3.0 U_N每階段要停留一分鐘的耐壓試驗(yàn)時(shí)間,并在試驗(yàn)的時(shí)候記錄各個(gè)電壓時(shí)候的電流值。每項(xiàng)在測(cè)試的時(shí)候其他項(xiàng)都必須接地。而且在電壓相同的時(shí)候各個(gè)項(xiàng)的電流值應(yīng)該比較相近。在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下,各相泄漏電流的差別不應(yīng)大于最小值的50%。

注意事項(xiàng)：在測(cè)試的時(shí)候由于是高壓，因此在測(cè)試的時(shí)候要注意安全，小心周圍環(huán)境。在每項(xiàng)測(cè)試完之后必須充分放電，否則容易造成事故。必須注意的就是，測(cè)溫線圈的接線頭必須接地。

5． 交流耐電壓

目的：檢查線圈之間的絕緣性能

測(cè)試環(huán)境：常溫下進(jìn)行試驗(yàn)

測(cè)試工具：耐電壓試驗(yàn)設(shè)備一套

測(cè)試方法：發(fā)電機(jī)定子的交流耐壓試驗(yàn)在制作的過程中一共有三個(gè)階段要測(cè)試，下面就分別介紹試驗(yàn)的方法：

（1）、單個(gè)線圈的交流耐電壓試驗(yàn)，每次基本上做10個(gè)線圈的耐電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)方法是：在工作臺(tái)上面放木方，木方里面用海綿等軟性有彈性的材料包扎一圈，必須要厚點(diǎn)的，外面包0.1mm左右的鋁鉑，并且用銅絲將其綁好，在整個(gè)線圈的低阻部分必選全放在木方上方。試驗(yàn)的電壓計(jì)算公式見后表格

（2）、在下線的過程中耐電壓試驗(yàn)，每次基本上下線下到10個(gè)左右就要做該試驗(yàn)，在做線圈試驗(yàn)的時(shí)候，除開試驗(yàn)的線圈其他線圈都必選接地，試驗(yàn)電壓計(jì)算公式見下面表格

（3）、下線完成之后耐電壓試驗(yàn)，在做試驗(yàn)項(xiàng)的試驗(yàn)時(shí)，其他項(xiàng)應(yīng)該接地，試驗(yàn)電壓公式見表格

 整個(gè)過程的試驗(yàn)時(shí)間均為60s，試驗(yàn)的時(shí)候測(cè)溫線都必須接地

注意事項(xiàng)：由于耐電壓試驗(yàn)是高壓試驗(yàn)，因此在試驗(yàn)的時(shí)候必須注意安全，在試驗(yàn)的周圍要拉警戒線，防止其他人進(jìn)入試驗(yàn)的地方，試驗(yàn)的時(shí)候電壓升高或者降低的時(shí)候必須比較平緩，不能突然升高或降低。

6． 定子鐵芯磁化試驗(yàn)

目的：定子鐵損試驗(yàn)是檢驗(yàn)發(fā)電機(jī)定子鐵芯裝配質(zhì)量的重要方法，也是檢驗(yàn)鐵芯自身絕緣性能的重要工序。其基本試驗(yàn)方法是在定子鐵芯上纏繞若干組激磁繞組，通入50HZ交流電壓，電流在定子鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)的同時(shí)產(chǎn)生渦流與磁滯損耗，使鐵芯發(fā)熱。通過測(cè)量繞組得到的感生電壓與激磁電流的有功功率損耗及溫度，計(jì)算出單位重量鐵芯損耗與溫升（W/kg），比較判別鐵芯疊裝質(zhì)量。試驗(yàn)環(huán)境：常溫狀態(tài)下試驗(yàn)

測(cè)試方法：鐵芯參數(shù)及試驗(yàn)計(jì)算參數(shù)（發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算）

定子鐵芯外徑D1（mm），定子鐵芯內(nèi)徑D2（mm），定子鐵芯高度h（mm），定子鐵芯磁軛高度（估算） ha=（D1-D2）/2-hc（cm），通風(fēng)溝高度 b（mm），通風(fēng)溝數(shù)量 n，槽深 hc（mm），硅鋼片安匝數(shù) H0 （安匝/cm）我們這取2.4，槽型尺寸 hc×槽寬，填充系數(shù)K=0.95，選擇電源頻率f=50（Hz），選擇激磁電壓U，試驗(yàn)磁通密度B= 1T (理論數(shù)值)。

試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算

鐵芯有效高度          L＝K×（h-n×b） (mm)

定子鐵芯磁軛截面積    S=L×ha （cm2）

激磁線圈匝數(shù)的計(jì)算    Wl=U×104/4.44×f×S×B （匝）

激磁線圈的電流和功率  I=π×（D1-h）×H0/Wl  (A)

                          Pl=I×U×10-3 (kVA)

測(cè)量線圈匝數(shù)的計(jì)算  Wm=(U2/U) ×Wl (匝)，其測(cè)量電壓為（V）。

激磁線圈電纜截面積：按每平方毫米（銅線）電流密度不大于3安培選擇，采用銅芯橡套絕緣軟線。

定子鐵損試驗(yàn)原理接線圖

數(shù)據(jù)處理：從0—90min，每10min記錄一次；分別記錄激磁電壓、激磁電流、感應(yīng)電壓、鐵損、平均鐵芯溫度、平均機(jī)座溫度。各部位溫度通過熱電偶進(jìn)行測(cè)量，主要部位為鐵芯槽底、機(jī)座、鐵芯及外圍。分別填入相應(yīng)的表格。對(duì)于定子溫度的處理是，上中下的溫度不超過15℃，每個(gè)段的溫度與室溫不查過25℃

7． 定子線圈介質(zhì)損耗

定子線圈的介質(zhì)損耗分常態(tài)和熱態(tài)，試驗(yàn)設(shè)備都一樣的，在做試驗(yàn)的時(shí)候要對(duì)線圈進(jìn)行前處理，就是把線圈放到烘箱里面去烘，溫度在120℃，時(shí)間大概8個(gè)小時(shí)左右。然后就是線圈試驗(yàn)前的處理，在線圈上面包0.01mm的鋁箔，為了讓線圈和鋁箔之間充分接觸，在外面要包一層布帶，1/2匝包扎，鋁箔也是1/2包扎。線圈的包扎長(zhǎng)度為線圈的低阻部分加高阻部分，在兩頭的高阻部分，鋁箔的高度低于5mm左右，在外面的布帶也是一樣的，注意在中間包扎的地方要留一個(gè)電極接線頭出來，兩端的鋁箔也是要流0.5毫米的鋁箔接測(cè)試線的。

常態(tài)介質(zhì)損耗

測(cè)試環(huán)境：常溫狀態(tài)下測(cè)試

測(cè)試方法：按下面如圖所示接好接線圖，測(cè)試電壓分別調(diào)整為0.2U_N、0.4U_N、0.6U_N、0.8 U_N、1.0 U_N、，測(cè)試結(jié)果記下常態(tài)介質(zhì)損耗角正切和電阻值，然后按照分等規(guī)定對(duì)線圈進(jìn)行分類。

熱態(tài)介質(zhì)損耗

測(cè)試環(huán)境：在烘箱里面進(jìn)行試驗(yàn)

測(cè)試方法：按下面如圖所示接好接線圖，測(cè)試電壓分別調(diào)整為0.2U_N、0.4U_N、0.6U_N、0.8 U_N、1.0 U_N、，測(cè)試結(jié)果記下常態(tài)介質(zhì)損耗角正切和電阻值，然后按照分等規(guī)定對(duì)線圈進(jìn)行分類，試驗(yàn)的溫度分別為50℃ 80℃ 120℃ 155℃。

注意事項(xiàng)：在做該試驗(yàn)的時(shí)候，由于是高壓試驗(yàn)，因此在做試驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)該對(duì)周圍進(jìn)行隔離操作，在測(cè)試的時(shí)候要注意安全

測(cè)試試驗(yàn)接線圖

8． 單個(gè)定子線圈匝間絕緣試驗(yàn)

測(cè)試環(huán)境：常溫狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)

測(cè)試工具：匝間絕緣測(cè)試儀

測(cè)試方法：該試驗(yàn)是對(duì)高壓電機(jī)的定子線圈來做的試驗(yàn)，試驗(yàn)的電壓選取計(jì)算公式是（2U_N+2.5）kV，沖擊次數(shù)我們?cè)谑?次。匝間絕緣測(cè)試儀的使用參照相關(guān)使用說明書。在測(cè)試的時(shí)候要注意觀察示波器的波形是不是一樣的，只有波形一樣線圈才能使用。

第二部分：轉(zhuǎn)子部件

1． 轉(zhuǎn)子線圈直流電阻測(cè)試

（1）.單個(gè)線圈直流電阻

目的：通過磁極線圈的直流電阻的測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)磁極線圈匝間嚴(yán)重的短路。

測(cè)試環(huán)境：直流電阻的測(cè)量應(yīng)在冷狀態(tài)下進(jìn)行。

測(cè)試工具：雙臂電橋法。

數(shù)據(jù)處理：磁極線圈的測(cè)試值應(yīng)做以下處理

數(shù)據(jù)處理 (I_max-I_min)/I_平均≤2%

結(jié)果判定：測(cè)試數(shù)據(jù)不滿足上面的結(jié)果，那么線圈的的電阻的最大的線圈或者最小的線圈就存在匝間短路，應(yīng)該給予處理，然后再掛裝。

（2）.磁極掛裝好后轉(zhuǎn)子線圈直流電阻測(cè)試

目的：通過磁極線圈的直流電阻的測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)是否存在極接頭接觸電阻惡化等原因。

測(cè)試環(huán)境：直流電阻的測(cè)量應(yīng)在冷狀態(tài)下進(jìn)行。

測(cè)試工具：雙臂電橋法。

數(shù)據(jù)處理：整個(gè)線圈的直流電阻與單個(gè)線圈的直流電阻的總和是不是想符合

結(jié)果判定：整個(gè)線圈的直流電阻總和與單個(gè)線圈的直流電組總和不符合，那么就存在在磁極接頭接觸電阻惡化等原因，應(yīng)該給予處理。

2． 轉(zhuǎn)子絕緣電阻測(cè)試

（1）.單個(gè)線圈絕緣電阻測(cè)試

目的：通過測(cè)試轉(zhuǎn)子的絕緣電阻檢查轉(zhuǎn)子線圈是否存在線圈匝間短路等原因。

測(cè)試環(huán)境：絕緣電阻測(cè)試一般在冷狀態(tài)下進(jìn)行。

測(cè)試工具：轉(zhuǎn)子額定電壓在200V以下的用1000V兆歐表測(cè)量；轉(zhuǎn)子額定電壓在200V以上的用2500V兆歐表測(cè)量。

測(cè)前準(zhǔn)備：絕緣電阻在測(cè)試前最好進(jìn)行外觀檢查及全面的清掃，最好能用干燥的壓縮空氣，將在磁極四周的污垢吹凈，然后用兆歐表進(jìn)行測(cè)量。

注意事項(xiàng)：在測(cè)試的過程中應(yīng)注意在測(cè)試后應(yīng)將表關(guān)掉，以防觸電。測(cè)試完之后應(yīng)該要放點(diǎn)，對(duì)于放電時(shí)間視具體而定。

測(cè)量方法：在測(cè)量時(shí)電壓應(yīng)加在磁極線圈與磁極鐵芯之間，注意：兆歐表的指針應(yīng)接在線圈處。

數(shù)據(jù)處理：?jiǎn)蝹€(gè)磁極線圈的絕緣電阻值不應(yīng)低于5MΩ。各個(gè)磁極之間的絕緣電阻值不應(yīng)有很大的差別。極電環(huán)的絕緣電阻值也不應(yīng)低于5 MΩ。

結(jié)果判定：對(duì)于絕緣電阻在沒達(dá)到要求的應(yīng)該進(jìn)行干燥處理。在進(jìn)行再繞組中通入直流電阻的方法進(jìn)行干燥應(yīng)按照額定電流的60%~70%進(jìn)行，關(guān)于電源的選擇及注意事項(xiàng)，可以查看相應(yīng)內(nèi)容。繞組表面溫度以不超過80℃來控制。轉(zhuǎn)子繞組加溫干燥可以與轉(zhuǎn)子磁極熱打鍵結(jié)合進(jìn)行。

（2）.轉(zhuǎn)子線圈絕緣電阻測(cè)試

目的：通過測(cè)試轉(zhuǎn)子的絕緣電阻檢查轉(zhuǎn)子線圈是否存在線圈匝間短路等原因。

測(cè)試環(huán)境：絕緣電阻測(cè)試一般在冷狀態(tài)下進(jìn)行。

測(cè)試工具：轉(zhuǎn)子額定電壓在200V以下的用1000V兆歐表測(cè)量；

轉(zhuǎn)子額定電壓在200V以上的用2500V兆歐表測(cè)量。

測(cè)前準(zhǔn)備：絕緣電阻在測(cè)試前最好進(jìn)行外觀檢查及全面的清掃，最好能用干燥的壓縮空氣，將在磁極四周的污垢吹凈，然后用兆歐表進(jìn)行測(cè)量。

注意事項(xiàng)：在測(cè)試的過程中應(yīng)注意在測(cè)試后應(yīng)將表關(guān)掉，以防觸電。測(cè)試完之后應(yīng)該要放點(diǎn)，對(duì)于放電時(shí)間視具體而定。

測(cè)量方法：在測(cè)量時(shí)電壓應(yīng)加在磁極線圈與磁極鐵芯之間，注意：兆歐表的指針應(yīng)接在線圈處。

數(shù)據(jù)處理：整體轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值一般不應(yīng)小于0.5 MΩ

結(jié)果判定：對(duì)于絕緣電阻在沒達(dá)到要求的應(yīng)該進(jìn)行干燥處理。在進(jìn)行再繞組中通入直流電阻的方法進(jìn)行干燥應(yīng)按照額定電流的60%~70%進(jìn)行，關(guān)于電源的選擇及注意事項(xiàng)，可以查看相應(yīng)內(nèi)容。繞組表面溫度以不超過80℃來控制。轉(zhuǎn)子繞組加溫干燥可以與轉(zhuǎn)子磁軛熱打鍵結(jié)合進(jìn)行。

3． 轉(zhuǎn)子工頻耐電壓試驗(yàn)

（1）.單個(gè)線圈交流耐電壓試驗(yàn)

目的：轉(zhuǎn)子線圈的交流耐壓試驗(yàn)的目的在于檢查轉(zhuǎn)子繞組絕緣缺陷。

測(cè)試環(huán)境：交流耐壓試驗(yàn)一般在冷狀態(tài)下進(jìn)行。

測(cè)試工具：耐壓試驗(yàn)設(shè)備一套。

注意事項(xiàng)：由于交流耐電壓試驗(yàn)是高壓試驗(yàn)，因此在做試驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)該注意安全，在試驗(yàn)場(chǎng)的周圍應(yīng)該用防護(hù)欄將其欄起來，避免其他人闖入試驗(yàn)區(qū)，造成安全隱患。另外，由于單個(gè)磁極的繞組對(duì)地電容很小，試驗(yàn)電壓比起定子耐壓來說又低得多，電容電流很小，因此，試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器也不要求很大的。具體注意事項(xiàng)查看相應(yīng)試驗(yàn)的注意事項(xiàng)。

測(cè)試方法：在掛裝前或者掛裝后，以及集電環(huán)，引線，刷架等耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均為10倍勵(lì)磁電壓加1000V，但不低于3000V。加壓時(shí)間為1分鐘。

（2）.掛裝后線圈的交流耐電壓試驗(yàn)

目的：轉(zhuǎn)子線圈的交流耐壓試驗(yàn)的目的在于檢查轉(zhuǎn)子繞組絕緣缺陷。

測(cè)試環(huán)境：交流耐壓試驗(yàn)一般在冷狀態(tài)下進(jìn)行。

測(cè)試工具：耐壓試驗(yàn)設(shè)備一套。

注意事項(xiàng)：由于交流耐電壓試驗(yàn)是高壓試驗(yàn)，因此在做試驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)該注意安全，在試驗(yàn)場(chǎng)的周圍應(yīng)該用防護(hù)欄將其欄起來，避免其他人闖入試驗(yàn)區(qū)，造成安全隱患。另外，由于整個(gè)轉(zhuǎn)子的繞組對(duì)地電容很小，試驗(yàn)電壓比起定子耐壓來說又低得多，電容電流很小，因此，試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器也不要求很大的。具體注意事項(xiàng)查看相應(yīng)試驗(yàn)的注意事項(xiàng)。

測(cè)試方法：轉(zhuǎn)子全部組裝完成。掉入定子膛內(nèi)以前的試驗(yàn)電壓為10倍額定勵(lì)磁電壓，但不低于1500V。轉(zhuǎn)子掉入定子膛內(nèi)之后交接時(shí)的試驗(yàn)電壓為7.5倍額定勵(lì)磁電壓，但不低于1200V。加壓時(shí)間均為1分鐘。

4． 阻抗試驗(yàn)

（1）.單個(gè)線圈交流阻抗試驗(yàn)

目的：檢查磁極線圈是否存在匝間短路

測(cè)試環(huán)境：冷狀態(tài)常溫

測(cè)試工具：試驗(yàn)變壓器

注意事項(xiàng)：在做試驗(yàn)的時(shí)候注意安全，以防觸電就行。

測(cè)試方法：?jiǎn)蝹€(gè)線圈的交流阻抗試驗(yàn)應(yīng)該在液壓機(jī)的壓力下進(jìn)行試驗(yàn)，壓力為電機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速時(shí)的線圈離心力。

試驗(yàn)結(jié)論：U_max-U_min/U_平均≤5%

（2）.整個(gè)電機(jī)掛裝完后交流阻抗試驗(yàn)

目的：檢查磁極線圈是否存在匝間短路

測(cè)試環(huán)境：冷狀態(tài)常溫

測(cè)試工具：試驗(yàn)變壓器

注意事項(xiàng)：在做試驗(yàn)的時(shí)候注意安全，以防觸電就行。

測(cè)試方法：測(cè)試的時(shí)候每個(gè)線圈的電壓不超過2.5V，測(cè)試之前先要估算下總的電壓，然后再分別測(cè)試每個(gè)線圈的電壓

試驗(yàn)結(jié)論：U_max-U_min/U_平均≤5%

二．低壓機(jī)組

低壓機(jī)組的測(cè)試和高壓的血多地方都一樣，支部過檢測(cè)的項(xiàng)目每高壓的多，低壓機(jī)組的試驗(yàn)項(xiàng)目分別為以下：

定子部分：1定子線圈直流電阻（同高壓）

   2定子線圈絕緣電阻（用1000V的絕緣測(cè)試儀）

   3定子線圈交流耐電壓試驗(yàn)（同高壓）

轉(zhuǎn)子部分：1磁極線圈直流電阻（同高壓）

2磁極線圈絕緣電阻（同高壓）

3磁極交流阻抗（同高壓）

4磁極線圈交流耐電壓試驗(yàn)（同高壓）