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同步发电机试验方法 1 基本概念 同步发电机指发电机发出的电压频率f与发电机的转速n与发电机的磁极对数有着如下固定的关系： （转/分） （1.1） 同步发电机按其磁极的结构又可分为隐极式和凸极式。此外，还可按其冷却方式进行分类， 常见的有全空冷、双水内冷、半水内冷、水氢氢（定子水内冷、转子氢内冷、铁心氢冷）等。 2 发电机的绝缘 2.1 定子绝缘 对于用户来说，主要关心其主绝缘即对地及相间绝缘。发电机的主绝缘又大致可分为槽绝缘、端部绝缘及引线绝缘。我国高压电机的主绝缘目前主要是环氧粉云母绝缘，按其含胶量又可分为多胶体系和少胶体系。定子线圈导线与定子铁芯以及槽绝缘在结构上类似一个电容器，在电气试验中完全可以把它当作一个电容器对待。 为了防止定子线棒表面电位过高在槽中产生放电，环氧粉云母绝缘的定子线棒涂有一层低电阻的防晕漆，或在外层包一层半导体防晕带。端部绝缘表面从槽口开始依次涂有低阻、中阻、高阻绝缘漆，防止端部电位变化梯度过大而产生电晕。 2.2 转子绝缘 转子绝缘包括对地绝缘和绕组的匝间绝缘。 3 发电机的绝缘试验项目 3.1 发电机常规试验项目(电气部分) 1）定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量 2）定子绕组的直流电阻测量 3）定子绕组泄漏电流测量和直流耐压试验 4）定子绕组交流耐压试验 5）转子绕组绝缘电阻测量 6）转子绕组直流电阻测量 7）转子绕组交流耐压试验 8）发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括发电机转子和励磁机电枢)的绝缘电阻测量 9）发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括发电机转子和励磁机电枢)的交流耐压试验 10）发电机组和励磁机轴承的绝缘电阻 11）灭磁电阻器(或自同期电阻器)的直流电阻 12）转子绕组的交流阻抗和功率损耗测量 3.2 发电机特殊试验项目(电气部分) 1）定子铁心试验 2）定子槽电位测量 3）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量 4）轴电压测量 5）定子绕组绝缘老化鉴定 6）空载特性试验 7）三相稳定短路特性试验 8）检查相序 9）温升试验 4 绝缘电阻测量 4.1 试验目的 检查发电机绝缘是否存在受潮、脏污、机械损伤等问题。 4.2 定子绝缘电阻测量 测量接线如图4.1，电机额定电压在1000V以上者采用2500V兆欧表，测量15 s和60s的绝缘电阻，并计算吸收比，如果绝缘电阻或吸收比偏小，可以增加测量10分钟的绝缘电阻，计算极化指数，对于环氧粉云母绝缘，吸收比不应小于1.6，极化指数不应小于2。 图4.1 定子绝缘电阻测量 吸收比 = 1分钟绝缘电阻/15秒绝缘电阻 极化指数 = 10分钟绝缘电阻/1分钟绝缘电阻 注意事项 1） 为了克服电容充电电流的影响，兆欧表的短路电流应足够大，表4.1是选择兆欧表的参考数据。如果吸收比的测量结果比较大，往往是由于兆欧表的短路电流太小造成的。 表4.1 对兆欧表短路电流的要求（参考值） 试品电容/μF 0.5 1 2 3 5 测量吸收比 ID/mA≥ 1 2 4 5 10 测量极化指数 ID/mA≥ 0.25 0.5 1 1.5 2.5 2）测量前后应将被测量的绕组三相短路对地放电5分钟以上。如果由于意外的原因造成测量中断，应该重新充分放电后再进行测量。如果放电不充分，对同一相重复测量的结果是绝缘电阻值偏大，而换相时，由于残余极化电势与兆欧表的电势方向一致，会出现一个极化电荷先释放再极化的过程，造成后面测量的两相绝缘电阻偏小的假像，如图4.2所示。 图4.2 绕组相间电容对绝缘电阻测量的影响 3）当测量结果不合格时，应首先排除穿墙套管、支柱瓷瓶的影响，如用干净的布进行擦拭，或在套管上用软铜线绕一个屏蔽电极，接于兆欧表的屏蔽端子上。如图4.3所示。 图4.3 对套管泄漏电流进行屏蔽的接线 4 4.3 转子绝缘电测量 1）使用1000V兆欧表进行测量，转子水内冷的电机用500V兆欧表测量。 2）测量绕组（滑环）对转子本体（大轴）的绝缘电阻。 3）不测量吸收比。 4.4 轴承座绝缘电阻测量 测量目的：由于发电机磁通不对称会在大轴上产生轴电压，为了防止轴电压与轴承间的环流烧坏轴瓦，通常将励磁机侧的轴承与地绝缘。 典型的汽轮发电机轴承绝缘结构如图4.4所示，检查轴承绝缘时用1000V兆欧表测量金属垫片对地的绝缘电阻。 有些汽轮发电机采用轴瓦绝缘的方式，每块轴瓦引出一个测点，应检查每个轴瓦的绝缘电阻，有些汽轮发电机没有引出轴瓦的测量点，只能在安装过程进行检查。 水轮发电机的的推力轴承、导轴承在每块推力瓦下垫有绝缘垫，应在安装过程检查每块轴