发电机试验方案

发电机试验方案

一、试验目的

受委托，对发电机进行高压电气试验，检查试验结果是否符合有关标准的要求。

二、铭牌参数

型 号： T255-460 额定功率：330MW

视在功率： 388.2MVA 定子电压： 24kV

定子电流： 9339A 功率因数：0.85

绝缘等级： F级 励磁电流：2495A

三、试验项目及标准

（一）试验项目

定子绕组

（1） 绝缘电阻及吸收比测量

（2） 泄漏电流和直流耐压试验（试验电压：大修前2.5Un；大修后2.0Un）

（3） 交流耐压试验（试验电压：1.5Un）

（4） 端部及引线手包绝缘施加直流电压测量

（5） 端部及引线固有频率测量

（6） 转子通风试验

（二）试验标准

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150—2006

《透平型发电机定子绕组端部动态特性和振动试验方法及评定》

《汽轮发电机转子直接氢冷通风道检验方法及限值》JB/T 6229-2005

四、主要试验项目具体方案

（一）定子绕组泄漏电流与直流耐压试验方案 1 试验目的

通过对发电机定子绕组进行测量泄漏电流与直流耐压试验，检查定子绕组是否存在绝缘缺陷。

2 试验接线

试验接线如图1所示（以A相为例）：

图1

3 试验方法及步骤

利用ZGS-S型水内冷发电机通水直流高压试验装置对发电机三相绕组分别进行测量泄漏电流与直流耐压试验。试验电压为电机额定电压的3倍。试验电压按每级0.5倍额定电压分阶段升高，每阶段停留1min，并记录泄漏电流；在规定的试验电压下，泄漏电流应符合下列规定：各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%，当最大泄漏电流在20μA以下，各相间差值与出厂试验值比较不应有明显差别；泄漏电流不应随时间延长而增大；

4组织与安全措施

（1） 本试验属于高压试验，试验进行时不得对发电机安排其他工作。试验开始前，无关工作人员必须离开被试设备，试验人员进行清场检查。

（2） 试验区域应装设安全围栏，发电机出线处须安排专人看护。 （3） 试验过程要求发电机定子绕组在通水情况下进行。冷却水应透明纯净，无机械混杂物，导电率在水温20℃时要求小于1.5×102μS/m。电厂须保证内冷水系统的正常运行，提供发电机定子水循环系统运行所须的工作票办理配合。

（4） 电厂须提供380V工频交流电源，并将开关分合闸控制按扭引至发电机平台。

（5） 发电机汇水管的接地电缆应拆除，试验结束后才能回装。并保证发电机汽励两侧汇水管与机座间的电阻大于30 kΩ，汇水管与定子绕组间的电阻大于300 kΩ（可用万用表测量）。

（6） 发电机出线与中性点套管（六个）与封闭母线间的联接应拆除，并将封闭母线侧与发电机出线与中性点套管侧分别短接接地。

（二）定子绕组交流耐压试验方案

1 试验目的

对定子绕组进行及交流耐压试验，检查定子绕组端部防晕层及绕组绝缘是否存在缺陷。

2 试验接线

试验接线如图2所示（以A相为例）：

图2

图中 T：调压器 B：试验变压器 R：保护水阻 L：可调电抗器 A：电流表 V0：交直流分压器

CT：电流互感器 G：被试发电机A、B、C三相定子绕组

3 试验前的准备工作

（1） 委托方应事先办理好本次试验的工作票；

（2） 本试验须在发电机定子绕组泄漏电流与直流耐压试验合格后方可进行；

（3） 将发电机汽、励两侧均遮盖严密，或将现场照明灯均熄灭，以便于在试验过程中观察电晕放电的情况；

（4） 试验前及结束后，电厂应及时提供必要的起吊设备，以便于试验设备的吊装；

（5） 提供380V，30kVA（三相四线）交流电源，并引至发电机平台。当有异常情况时，电源开关应能自动跳闸；

（6） 发电机出线与封闭母线间的联接线应拆除，定子三相绕组在中性点的连接线应拆除；

（7） 封闭母线侧短接接地；

（8） 发电机中性点套管对侧应分别短接接地；

（9） 发电机转子绕组及本体短路接地；

（10） 定子内部测温元件应短路接地；

（11） 发电机出线CT的二次侧应短接接地。

4 试验方法及步骤

（1） 试验前检查试验线路是否连接无误，危险区域是否已拉设安全围栏及悬挂“高压危险”标志牌，试验人员是否已分工明确；

（2） 检查调压器输出电压是否位于零位，高压接地棒是否准备好，并在试验开始前将其从高压端取下；

（3） 试验开始时先开启分压器电压表电源，检查各电压、电流表读数。若无异常，合上操作台控制电源，控制调压器小幅度升降压，检查调压器及电抗器控制电机是否工作正常。

（4） 待确认无误后，控制调压器将输出电压调至零位。合上试验回路开关，略微升高输出电压，调节电抗器气隙位置。调节完毕后将调压器输出电压降至零位。断开试验主回路电源开关，挂上高压接地棒。

（5） 将试验电压降至零位，断开试验主回路电源开关。挂上高压接地棒后通知位于膛内的观察人员离开发电机，在电厂运行人员配合下恢复现场灯光照明。若试验中观察到发电机膛内起晕后出现起晕点比较集中的部位，须在试验后标记下具体位置，并进行处理。

（6） 重复以上步骤，完成另两相的试验。

（7） 交流耐压试验电压为39.6kV，计时1分钟。

（8） 试验过程中应均匀升压，先加至试验电压的1/2无异常后再升压至试验全压值位持续1分钟，同时读取表计数值；

（9） 试验结束后应均匀降压，并断开电源将被试绕组接地放电1分钟，然后再测量发电机定子的绝缘电阻；

（10） 重复以上步骤，完成另两相的试验。

5 组织与安全措施

（1） 试验电源容量要求为三相380V，30kVA。电厂须提供专用的足够容量的三相电源，并将开关分合闸控制按扭引至试验平台现场。当发生异常情况时，能及时断开电源；

（2） 被试发电机应与封闭母线断开连接，试验前须先将定子绕组三相短路接地，待充分放电后方可开始试验；

（3） 试验前须将发电机所有测温元件二次接线端短路接地； （4） 试验场地须设安全围栏，并悬挂“高压危险”警示牌；

（5） 试验过程中如发现异常情况，应立即停止试验；

（6） 现场应放置有适当的消防器材；

（7） 现场应有电厂相关人员给予必要的配合；

（8） 试验时发电机上禁止有其它的作业；

6 风险评估

本试验属于破坏性试验，试验中可能出现发电机绕组绝缘的放电击穿，以下现象是出现发电机绝缘击穿的征兆：

电压表读数摆动很大；

毫安表的指示急剧增加；

发现有绝缘烧焦气味或冒烟；

发电机内部有放电响声；

过流跳闸等。

发现上述情况，必须找出原因并排除故障，方可继续试验。

（三）定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量方案

1 试验目的

测试发电机定子绕组端部手包绝缘部位的直流泄漏量是否符合标准的要求，检查手包绝缘部位的绝缘性能。

2 试验方法

采用端部绝缘泄漏电流测量法。测试方法如下：

（1） 被测试部位绝缘表面铝箔的贴法：在须测试的手包绝缘部分全部包上铝箔，在绝缘盒与线圈结合部位包上铝箔。各手包绝缘部位所包铝箔应互不相连。

（2） 施加电压为直流电压，电压值为定子额定线电压。

（3） 将绕组三相引出线短路连接后，引到直流微安表的一端，直流微安表另一端接地。用绝缘杆将直流高压导线引出，在包有铝箔的部位逐点加压，待直流微安表显示值稳定后读数。

3安全与组织措施

（1） 本试验属于高压试验，试验进行时不得对发电机安排其他工作。试验开始前，无关工作人员必须离开被试设备，试验人员进行清场检查。

（2） 试验区域应装设安全围栏，发电机出线处须安排专人看护。

（3） 被试发电机应与封闭母线断开连接，并在封闭母线侧可靠接地。

（4） 试验用直流高压发生器内设过压保护及过流保护，试验前应进行校核，避免出现试验电压加得过高或因绝缘有缺陷发生过流的危险。

（5） 在包有铝箔的部位逐点加压测试的工作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋。选用合格的绝缘杆，非高压端应可靠接地。

（6） 现场试验时，电厂相关部门应派人进行指挥协调工作，工作人员应与电厂有关部门配合一致。现场试验设备应摆放整齐。

（7） 试验完成后，应对被测试部位绝缘表面所贴铝箔充分放电后，方可将铝箔拆除，并清洁现场。

（四）定子绕组端部及引线固有频率测试及模态分析试验方案

1 试验目的

该发电机定子线圈端部主要采用压板固定。通过定子绕组端部固有频率测试及模态分析试验，以确定发电机定子绕组端部的动态特性，确认定子绕组端部是否存在95Hz~110Hz范围内的固有频率及椭圆振型模态；同时测量引出线的固有频率，确认是否存在95Hz~108Hz范围内的固有频率。

2 试验项目

（1） 定子绕组端部固有频率测试及整体模态分析；

（2） 引出线的固有频率测量。

3 试验仪器

测试系统由力锤、加速度传感器、电荷放大器、数据采集系统和专用发电机端部绕组振动信号分析系统组成。

4 测点布置

在发电机汽、励两侧绕组端部锥体内截面上分别取鼻端和槽口两个圆周，每间隔一根线棒沿圆周布置测点。

定子绕组引出线和过渡引线的固有频率测点布置在其固定薄弱处。

5 测量方法

试验采用一点激振多点响应锤击法，用力锤作用在端部绕组同一点上，加速度传感器则放置在各测点上，力锤作用时在加速度传感器上将产生相应的响应信号。该响应信号经专用的电荷放大器处理后，再送至专用发电机定子端部绕组振动信号分析系统中，通过系统软件分析即可获得发电机端部的振动频率及模态等有关信息。

6 试验前的准备 仪器连接、量程设置和软件参数选择，同时选择几个线棒进行传递函数测量，检验参数选择是否合适以及仪器工作是否正常。

7 安全措施

（1） 试验过程中须要提供220V的工作电源；

（2） 工作人员进入发电机定子膛内前，应穿着符合要求的连体服及平底鞋，并将身上金属及其它物品取出，不得带入膛内。电厂须在发电机膛内铺设软胶垫；

（3） 本试验进行时，不得同时进行发电机的其他高压试验。

8 组织措施

试验前电厂相关人员须预先在发电机汽、励两侧对线棒进行标号。

现场试验时，电厂相关部门应派人进行协调指挥工作，工作人员应与有关部门人员配合一致。现场试验设备应摆放整齐，试验完毕后应保持现场的整洁。

9 风险评估

（1） 试验人员在定子膛内走动时可能对发电机端部绕组绝缘层或固定压板、垫块及槽楔、铁心齿部等部位造成损伤。要求试验人员在进入发电机膛内时必须注意避免踩踏以上部位，且进入膛内后尽量避免不必要的走动。

（2） 在试验中携带力锤及传感器进入膛内后，若力锤或传感器与信号电缆松脱，有掉入发电机定子端部夹缝中的危险。要求试验人员须在试验前检查信号电缆与传感器或力锤是否接牢，试验中若遇到问题需要解开传感器与信号电缆时，必须先将传感器拿出发电机外部。

（五）转子通风试验