试验培训-同步发电机的故障点查找

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1、同步发电机的故障点查找1发电机定子接地点或相间短路点的查找方法1.1高阻性接地故障点的查找接地电阻视不同情况可能在几kΩ～几十MΩ以上，可根据不同情况采用以下方式进行查找。1）兆欧表法采用兆欧表查找故障点时，必须是兆欧表的电压足以使故障点击穿。可根据实际情况选用不同电压等级的兆欧表。当故障部位是在槽外时，可以通过故障部位的放电声和放电火花确定故障部位。2）高压直流法其原理与兆欧表法相似。接线方法与一般直流耐压试验相同，但要在高压输出回路中串接限流电阻，防止直流发生器过载。3）高压脉冲法利用电容充电和放电间隙产生高压脉冲，脉冲的幅值以及间隙的放电电压应大于故障点的击穿

2、电压，通过故障点的放电声和火花确定故障点。试验接线如图1.1，通过调整限流电阻R的阻值和充电电压可以调节脉冲的频率，调节间隙的大小可以调节放电电压。图1.1高压脉冲法接线图4）高压交流法这种方法是利用高压交流电压将故障点击穿并流过一定的电流，由于电流的热效应使击穿点绝缘烧焦冒烟，根据冒烟部位确定故障点。试验接线与常规交流耐压法相同（不宜采用谐振法），在试验回路中串接限流电阻或电抗器防止电流超过5A。由于绝缘已经击穿，所能施加的电压一般都不高，应以击穿电压的大小来估算限流电阻值或限流电抗值。1.2低阻性或金属性接地故障点的查找当故障点已经形成低阻性或金属性接地时，用上

3、述方法一般不能查出故障点，此时可以偿试以下查找方法。1）低压交流法12低压交流法也是利用电流的热效应使故障点的绝缘烧焦冒烟，通过冒烟点确定故障点。试验接线如图1.2。调压器的容量在2kVA左右即可，限流电阻可用1～2kW的电炉丝或碘钨灯代替。采用碘钨灯时因冷态电阻很小，施加电压应从零开始平缓上调，施加电流不宜超过5A，因加热功率较小，加压时间应适当加长。图1.2低压交流法2）开口CT或开口变压器探测法图1.3开口CT探测法其接线方法与低压交流法相似，如图1.3所示。在正式试验前必须先根据电机的定子绕组接线图确定故障相所属的槽号和端部绕组，并做好标记。查找时，调节调压

4、器，使回路电流在0.5～1A左右，然后用开口CT或开口变压器探测绕组槽部或端部的感应电流或电压，当电流或电压突然变小时，就是故障点所在线圈的位置。为了准确确定故障点，可以分别从出线端和中性端加压，根据两次探测结果定位故障点。这种方法也可在高压交流法中应用，但是由于接地电阻太大时，接地点后面的绕组仍然会有电容电流，接地电阻大到一定程度时，接地点前后的电流或电压变化就会不明显，造成判断困难。这种方法特别适用于金属性接地的情况，并可以采用较小的试验电流，可以有效地防止次生损害。开口CT需自制，二次绕组为数十匝至数百匝左右。缺点：①对于大型水轮发电机来说由于槽数和支路数多，

5、需要耗费大量的时间来标定各槽线棒所属相别和支路；②当接地电阻太大时，接地点后面的绕组仍然会有电容电流，造成判断困难；③当接地点位于定子以外时，可能有的部位无法探测到。3）直流压降法12直流压降法在转子接地故障点的查找中应用较多，试验原理见2.2节转子接地故障点的查找1)直流压降法。可以利用压降法初步确定接地点的大致位置。例如，当U1为零时，说明故障点位于电机定子的出线端。1.3定子相间短路点的查找发生相间短路时,可将其中一相当作“地”，采用查找接地点的方法进行查找。2发电机转子接地故障点的查找2.1转子接地故障概述按接地故障的特点，可以分为以下几类：1）高阻性接地，

6、2）低阻性接地或金属性接地；3）稳定接地，转子接地与其它因素无关；4）不稳定接地。不稳定接地又分为以下几种：a.在高转速下才出现接地，这种接地与离心力有关，接地部位通常发生在外圆，如护环下或槽楔下或外圆的引线等；b.在低转速下出现接地，高转速下接地现象消失，这种接地往往发生在槽底或靠近内圆的部件，这种接地故障的查找与稳定接地相同；c.温度升高后接地，这种接地与转子绕组的热膨胀有关，多发生在绕组的端部；d.接地的出现与转速和温度的升高均有关，故障部位多发生在靠近外圆的端部绕组。2.2转子接地故障点的查找1）直流压降法对于转子接地可在运行情况下出现接地时分别测量正滑环和

7、负滑环的对地电压U1和U2及正负滑环间的电压U；对于定子接地或转子稳定接地故障，可在停机状态外加直流电压进行，推荐使用变压器直流电阻测试仪或开关回路电阻测试仪的大电流档作为试验电源，用数字万用表直流毫伏档测量电压，如图2.1所示。图2.1直流压降法示意图经推导后有如下关系：12(2.1)(2.2)当接地电阻R较小，而且电压表内阻足够大时，U1+U2≈U式中，X、X1、X2可根据实际情况定义，可以是磁极数，也可以是匝数，还可以是长度。例：某水轮发电机转子共有96个磁极，转子出现接地时，测量得U1为30V，U2为60V，求接地位置。解：此时X=96，根据式（2.1）