用表面电位法寻找发电机线圈端部的缺陷(2)

北极星电力网技术频道作者:佚名 2012/8/2 9:27:28

测试前先将待检查部位编号，包括端部绝缘盒的两侧，引线的手包绝缘与模压绝缘的搭接处以及其它可疑的部位。测量时用0.01～0.02mm厚的铝箔或锡箔包在被试表面的外侧，金属箔要贴紧，不允许存在大面积的气隙。线圈根部的形状不规则，金属箔不容易贴紧，可用少量凡士林涂敷。

因主绝缘的体积电阻R2≥Rf1、Rf2，因此测试回路可简化为图4。从图4看出，Ry的大小，对于测量结果没有影响，但如Ry

太小且又受试验设备的容量所限，则有可能加不上电压。一般来说，只要内冷水的导电率能满足耐压的要求即可。测试结果反映了Rw对Rf1、Rf2和RV、R′回路的比值关系。当Rf1、Rf2和RV、R′一定值时，S对地电位越小则RW越大，反之亦然。RW即手包绝缘与模压绝缘搭接处的体积电阻，故电位的大小，能直接反映出该处手包绝缘强度的现状。

R′—微安表串联电阻，Rv—静电电压表内阻

图4 测试等效简化电路

2.4 正加压表面电位测试所需设备

发电机直流耐压试验装置一套，0～7.5/30kV静电电压表一只，带金属探针的绝缘杆一根，其内部串有多个电阻元件，电阻总值100MΩ，容量1～2W，即图2和图4的R′，称之为保护电阻，以及精度0.5级、0～100/150μΑ的直流微安表一只。当发电机泄漏电流太大时，保护电阻起保护微安表的作用。绝缘测试杆有不少于1m的安全长度。

2.5 正加压电位法的测试方法及注意事项

定子线圈在水压试验后通过的条件下试验，水质应合格，即开启式冷水系统水的导电率不大于5.0μS/cm，独立密封冷水，系统水的导电率不大于2.0μS/cm。在定子的水能完全吹净的条件下，也可不通水进行反加压法的测试，但实际上定子空心线圈内水份很难完全吹净，故一般仍用正加法，测试时必须注意安全，应按高压带电作业进行。

绝缘缺陷处理后复试时，应等待绝缘充分干燥后才能进行有效测试。

对新机采用正加压表面电位法时，因Rf1、Rf2较小，从图4看出，将出现微安表回路中是否串联R′，对测量结果基本没有影响。为了避开测试盲区，最好事先测定R f1和Rf2，如果它们小于100MΩ，则可清扫绝缘表面以提高Rf1和Rf2 值。如仍不能大于100MΩ，应重选参数，或改用反向加压泄漏电流法。

2.6 试验电压和判别标准

环氧粉云母绝缘电阻呈非线性，如所施电压太低，则表面电位区别不大收不到效果;但若所施电压太高，由于测试时间较长，会加速绝缘老化，故宜选用定子额定值作为直流试验电压，因为它低于运行电压的峰值，破坏性小。许多试验证明，0.9倍额定电压值已能有效地检测出绝缘的缺陷。

关于判别标准，即表面电位高于某一值则必须进一步检查绝缘，这要靠经验。某热电厂200MW发电机的测试和处理表明，当直流试验电压20kV时，凡测值在1000V以上各点均有不同程度的缺陷;3000V以上各点有较严重的缺陷;800V以下一般认为良好。电力、机械两工业部安全技字〔1994〕86号文关于这方面有推荐值。

3 正加压表面电位法测试实例

某发电厂6号发电机(QFSN-200-2)初步分析估计，绝缘缺陷应在AC相绕组端部。该厂对6号机汽励两侧绝缘盒的两端进行正向加压表面电位测试，结果汽轮机侧有两处电位达1.32kV，其余均在1kV以下;励磁机侧有92处大于2kV，40处大于3kV。再用2.5kV兆欧表测两盒之间的绝缘电阻，大部分有几百兆欧，估计高电位的形成可能是由于涤玻绳的绝缘性能不良，致使个别有缺陷的绝缘盒的表面电位，通过涤玻绳而传导到其它绝缘盒。拆涂全部涤玻绳后，再测试表面电位，则励侧只剩4点大于3kV即22号、36号、38号盒头部和48号盒根部，1点大于2kV即27号盒头部。根据测试结果，打开有缺陷的绝缘盒，查出36、38号盒内环氧树脂填料有空洞，并有放电痕迹，形成了A、C相泄漏通逍。通过数据分析还发现：a.绝缘盒的盒口接缝都向迎风面，致使盒内积存油污，显著降低绝缘强度;b.环氧泥未填实，有的甚至不满半盒;c.环氧泥固化不好，个别盒有裂纹，其中 36、38号盒环氧泥有明显空洞和放电痕迹，26号锥形头表面有过热痕迹，且手包绝缘松弛，用手挤压，油往外渗出;d.端部加固用的涤下级绳表面污脏，试验时看见有爬电现象。

查出缺陷并处理后，再作正加压电位测试，励端表面电位测试结果见表1。将表中的相应值比较，证明表面电位法能有效地检出并清除定子线圈端部的绝缘缺陷。

表1 励端表面电位测试值

单位：kV