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柴油發(fā)電機(jī)組的冷態(tài)、熱態(tài)、絕緣和耐壓預(yù)防性試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-03-14 10:31:28  ▏閱讀:

 

新聞主題

柴油發(fā)電機(jī)組的冷態(tài)、熱態(tài)、絕緣和耐壓預(yù)防性試驗(yàn)

 

摘要:柴油發(fā)電機(jī)試驗(yàn)是預(yù)防性試驗(yàn)是電力設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效措施之一。對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行的設(shè)備應(yīng)按照中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)周期所進(jìn)行的檢查、試驗(yàn)或監(jiān)測(cè),試驗(yàn)后得出的柴油發(fā)電機(jī)的冷態(tài)試驗(yàn)、熱態(tài)試驗(yàn)以及絕緣試驗(yàn)的時(shí)值,是判斷設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)行、預(yù)防發(fā)生事故或設(shè)備損壞以及安全運(yùn)行的重要參考依據(jù)。

 

一、高壓發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)方法

 

      有繞組的被試發(fā)電機(jī)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)將被試發(fā)電機(jī)繞組自身的兩端短接,非被試發(fā)電機(jī)繞組亦應(yīng)短接并與外殼連接后接地。

1、試驗(yàn)電壓的測(cè)量方式

(1)在試驗(yàn)發(fā)電機(jī)低壓側(cè)測(cè)量

      對(duì)于一般瓷質(zhì)絕緣、斷路器、絕緣工具等,可測(cè)取試驗(yàn)發(fā)電機(jī)低壓側(cè)的電壓,再通過變比換算至高壓側(cè)電壓,適用于負(fù)荷容量比電源容量小得多,測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的情況。

(2)用電壓互感器測(cè)量

      將電壓互感器的原邊并接在被試發(fā)電機(jī)的兩端在電壓互感器的副邊測(cè)量電壓,根據(jù)測(cè)得的電壓和電壓互感器的變壓比計(jì)算出高壓側(cè)的電壓。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度,電壓互感器的精度等級(jí)應(yīng)不低于1級(jí),電壓表不低于0.5級(jí)。

(3)用高壓靜電電壓表測(cè)量

      用高壓靜電電壓表測(cè)量工頻高壓的有效值,將高壓靜電電壓表接于被試設(shè)備的兩端,可直接讀出加于被試設(shè)備上的高壓。這種方法比較簡單、準(zhǔn)確,缺點(diǎn)是:測(cè)量時(shí)易受電磁場和風(fēng)的影響,故一般被用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。

(4)用電容分壓器測(cè)量

      用電容分壓器測(cè)量高壓的方法是目前現(xiàn)場經(jīng)常采用的方法,分壓器結(jié)構(gòu)簡單,攜帶方便準(zhǔn)確度也比較高。現(xiàn)場常用的還有阻容分壓器,接入并聯(lián)電阻后使測(cè)量系統(tǒng)有良好的升降特性。

2、試驗(yàn)步驟

      交流耐壓試驗(yàn)時(shí)加至試驗(yàn)電壓后的持續(xù)時(shí)間,如無特殊說明則均為1min。升壓必須從零開始,切不可沖擊合閘。升壓速度在75%試驗(yàn)電壓以前,可以是任意的,自75%電壓開始應(yīng)均勻升壓,約為每秒2%試驗(yàn)電壓的速率升壓(以DL 474.4-92《現(xiàn)場絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則交流耐壓試驗(yàn)》為準(zhǔn))。耐壓試驗(yàn)后,迅速均勻降壓到零,然后切斷電源。

(1)任何被試發(fā)電機(jī)在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前,應(yīng)先進(jìn)行其他絕緣試驗(yàn),合格后再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。通常在耐壓試驗(yàn)前后均應(yīng)測(cè)量絕緣電阻。另外,充油設(shè)備若經(jīng)濾油或運(yùn)輸,耐壓試驗(yàn)前還應(yīng)將試品靜置一段時(shí)間,以排除內(nèi)部可能殘存的空氣。

(2)接上試品,接通電源,開始升壓進(jìn)行試驗(yàn)。升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路,監(jiān)聽被試發(fā)電機(jī)有何異常的響聲。升至試驗(yàn)電壓,開始計(jì)時(shí)。時(shí)間到后,降壓然后切斷電源。試驗(yàn)中如無破壞性放電發(fā)生,則認(rèn)為通過耐壓試驗(yàn)。

(3)在升壓和耐壓過程中,如發(fā)現(xiàn)電流表指示急劇增加,調(diào)壓器往上升方向調(diào)節(jié),出現(xiàn)電流上升、電壓基本不變甚至有下降的趨勢(shì),被試發(fā)電機(jī)冒煙、焦臭、閃絡(luò)、燃燒或發(fā)出擊穿響聲,應(yīng)立即停止升壓,降壓停電后檢查原因。這些現(xiàn)象如查明是絕緣部分出現(xiàn)的,則認(rèn)為被試發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)不合格。如確定被試發(fā)電機(jī)的表面閃絡(luò)是由于空氣濕度或表面臟污等所致,應(yīng)將被試發(fā)電機(jī)清潔干燥處理后,再進(jìn)行試驗(yàn)。

(4)對(duì)35kV穿墻套管及母線支持絕緣子進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí),有時(shí)在瓷套表面發(fā)生較強(qiáng)烈的局部放電現(xiàn)象,只要不發(fā)生線段對(duì)地的閃絡(luò)或擊穿,可認(rèn)為耐壓合格。

(5)有時(shí)耐壓試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)十秒鐘,中途因故失去電源,使試驗(yàn)中斷,在查明原因,恢復(fù)電壓后,應(yīng)重新進(jìn)行全時(shí)間的持續(xù)耐壓試驗(yàn),不可僅進(jìn)行“補(bǔ)足時(shí)間”的試驗(yàn)。

 

發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)接線圖-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖1  發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)接線圖

發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)流程框圖.png

圖2  發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)流程框圖

 

二、低壓發(fā)電機(jī)絕緣試驗(yàn)

 

      測(cè)量絕緣電阻預(yù)防性試驗(yàn)內(nèi)容之一,是一項(xiàng)最簡單又最方便的試驗(yàn)方法,通常使用兆歐表(俗稱搖表)來進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)得的試品在1分鐘內(nèi)的絕緣墊的大小,可以檢測(cè)出絕緣是否存在缺陷,受潮等現(xiàn)象。

1、發(fā)電機(jī)繞組絕緣電阻的測(cè)量

(1)首先要將發(fā)電機(jī)脫離電源,并對(duì)發(fā)電機(jī)繞組進(jìn)行充分放電,時(shí)間不少于15min。

(2)根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓正確選擇兆歐表電壓等級(jí),高壓發(fā)電機(jī)一般選擇2500v兆歐表;低壓發(fā)電機(jī)一般選取500~1000v兆歐表。轉(zhuǎn)子一般選用500v兆歐表。(具體視情況而定,請(qǐng)參照更詳細(xì)的資料。)

(3)對(duì)于長期放置的兆歐表,在測(cè)量前,應(yīng)判斷其完好性。方法:開路試驗(yàn),要求表頭指示應(yīng)為“∞”;短路試驗(yàn),要求輕搖兆歐表手柄,表頭指示應(yīng)為“0”,則該兆歐表為完好。

(4)測(cè)量定子繞組相同、相對(duì)地間絕緣電阻時(shí)的接線,測(cè)量引線應(yīng)具有足夠的絕緣水平,繞組B、Y兩端應(yīng)用導(dǎo)線將絕緣表面加以屏蔽,從而消除邊緣泄露對(duì)測(cè)量值的影響。

(5)測(cè)量時(shí)地線和發(fā)電機(jī)外殼應(yīng)接觸良好,啟動(dòng)兆歐表,測(cè)量方法如圖3所示。待表頭指示到“∞”時(shí),再將火線和被測(cè)繞組相接處,同時(shí)記錄時(shí)間,讀取15s和60s的絕緣值。在整個(gè)連續(xù)測(cè)量的過程中,兆歐表應(yīng)該保持平穩(wěn)的額定轉(zhuǎn)速,每分鐘120轉(zhuǎn)左右。轉(zhuǎn)速太快會(huì)使得測(cè)量值偏低。

(6)測(cè)量完畢后,在兆歐表仍保持額定轉(zhuǎn)速下斷開火線,以防止對(duì)兆歐表反充電損毀兆歐表。

2、發(fā)電機(jī)繞組吸收比的測(cè)量

      吸收比就是絕緣電阻在60秒的阻值和15秒的阻值之比。發(fā)電機(jī)電子繞組絕緣受潮、油污的侵入,不僅會(huì)使絕緣下降,而且會(huì)使吸收比的特性的衰減時(shí)間縮短,即R60"/R15"的比值減小。由于吸收比對(duì)絕緣受潮的反應(yīng)特別靈敏,所以一般以它作為判斷絕緣是否干燥的主要指標(biāo)之一。對(duì)于大型發(fā)電機(jī)要求采用極化指數(shù),即10min和1min的絕緣電阻之比。根據(jù)規(guī)程規(guī)定:發(fā)電機(jī)容量200MW及以上采用極化指數(shù)。

3、測(cè)量結(jié)果的分析判斷

      發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣電阻受贓污、潮濕、溫度等的影響很大,所以現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程不作硬性規(guī)定,而只能與歷次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較,來判斷定子繞組的絕緣好壞。由于絕緣電阻受溫度的影響很大,溫度每升高10℃,絕緣電阻將下降一半,因此為了便于比較,一般將不同溫度下的絕緣電阻折算到75℃時(shí)的絕緣電阻。

公式:R75=Rt/{2^[(75-t)/10]

其中,Rt為t℃所測(cè)得的絕緣電阻;t為測(cè)量時(shí)的繞組電阻。

(1)判斷定子是否合格:

● 絕緣電阻每千伏不小于1MΩ。

● 在相同溫度、相同電壓等級(jí)兆歐表、相同耐壓時(shí)間條件下,將本次測(cè)得的絕緣電阻與上一次絕緣電阻進(jìn)行比較,不得低于上次的1/3。

● 對(duì)于采用瀝青浸膠以云母絕緣的發(fā)電機(jī),吸收比要求不小于1.3或極化指數(shù)不小于1.5;對(duì)于采用環(huán)氧粉云母絕緣的發(fā)電機(jī),吸收比應(yīng)不小于1.6或極化指數(shù)不小于2.0。

● 若不滿足要求的,則說明發(fā)電機(jī)繞組已經(jīng)受潮,應(yīng)該進(jìn)行烘干。

(2)判斷轉(zhuǎn)子是否合格:

      發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻只要不低于0.5MΩ,就可以認(rèn)為是合格的(檢測(cè)方法如圖4所示)。

 

發(fā)電機(jī)繞組絕緣電阻的測(cè)量.png

圖3  發(fā)電機(jī)繞組絕緣電阻的測(cè)量

轉(zhuǎn)子交流阻抗試驗(yàn)方法-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖4  轉(zhuǎn)子交流阻抗試驗(yàn)方法 

 

三、柴油發(fā)電機(jī)組綜合試驗(yàn)方法

 

(1)測(cè)定繞組的冷態(tài)直流電阻和溫度開始試驗(yàn)之前,柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)為實(shí)際冷狀態(tài),測(cè)量出發(fā)電機(jī)各繞組的直流電阻和溫度(可用環(huán)境溫度代替),為測(cè)量熱態(tài)電阻時(shí)方便接線,應(yīng)將各繞組連接一個(gè)開關(guān)用于合、斷測(cè)量電阻的儀表。若是有刷發(fā)電機(jī),在測(cè)量磁繞組的直流電阻時(shí),應(yīng)將電刷提起使其離開集電環(huán)。

(2)試驗(yàn)開始的調(diào)節(jié)和設(shè)定啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組后,試驗(yàn)開始前,應(yīng)將柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行調(diào)整,使輸出電壓和頻率、輸出功率、功率因數(shù)均為額定值。記錄上述數(shù)據(jù),另外還應(yīng)記錄試驗(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)(大氣壓力、環(huán)境溫度和相對(duì)濕度)和柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油溫度和壓力,冷卻水溫度,發(fā)電機(jī)的進(jìn)、出風(fēng)溫度和鐵芯溫度(或機(jī)座表面溫度)等數(shù)據(jù)。

(3)冷熱態(tài)電壓變化率試驗(yàn)上述調(diào)整和設(shè)定完成后,將電壓調(diào)節(jié)裝置和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置固定不動(dòng)(保持到本試驗(yàn)結(jié)束為止)。保持上述狀態(tài)運(yùn)行到溫升基本穩(wěn)定后(一般用3h的時(shí)間)本試驗(yàn)結(jié)束(但柴油發(fā)電機(jī)組仍要繼續(xù)運(yùn)行。試驗(yàn)中,每0.5h記錄一次第2項(xiàng)所要求的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的電壓與試驗(yàn)開始時(shí)的電壓(即額定電壓)之差占試驗(yàn)開始時(shí)電壓的百分?jǐn)?shù)即為冷熱態(tài)電壓變化率。

(4)熱試驗(yàn)在上述試驗(yàn)完成后,將內(nèi)燃發(fā)電機(jī)的負(fù)載、輸出電壓頻率、功率因數(shù)均調(diào)整到額定值,并保持這些額定值繼續(xù)運(yùn)行到第11h結(jié)束(計(jì)時(shí)從冷態(tài)開始)。在此期間,每0.5h記錄一次第(2)項(xiàng)所要求的數(shù)據(jù)。

      一般情況下,在5h后柴油發(fā)電機(jī)組溫升就會(huì)達(dá)到穩(wěn)定所以應(yīng)根據(jù)人員和自然情況(白天容易操作),在第6~11h內(nèi)決定停機(jī)測(cè)量電機(jī)繞組的熱態(tài)直流電阻以及有關(guān)元件的溫度,即完成熱試驗(yàn)。對(duì)相復(fù)勵(lì)交流同步發(fā)電機(jī)而言,要測(cè)量的繞組和元件較多,因此需多人配合完成,可設(shè)一人專門讀秒表和指揮。

(5)1h過載運(yùn)行測(cè)量完成溫升數(shù)據(jù)后,繼續(xù)調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)組在額定工況下運(yùn)行到第11h結(jié)束。然后調(diào)整負(fù)載達(dá)到110%額定值,同時(shí)要盡力保證電壓、頻率和功率因數(shù)也為額定值。運(yùn)行1h后停機(jī),在這1h中,每隔15min記錄一次第2項(xiàng)所要求的數(shù)據(jù)。

(6)對(duì)12h運(yùn)行試驗(yàn)合格與否的判定標(biāo)準(zhǔn)在12h運(yùn)行試驗(yàn)中,柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)無漏油、漏水、漏氣、油溫或水溫過高、突然自停機(jī)、運(yùn)行聲音異常、電壓和頻率下降到最低限度(無法調(diào)高)等不正?,F(xiàn)象。

表3  柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)試驗(yàn)報(bào)告

發(fā)電機(jī)容量
15m
額定電流
1718A
額定電壓
6.3KV
額定勵(lì)磁電流
7.17A
CT變比
2500/5A
PT變比
6.3/V3/0.1/ √3/0.1/3
短路試驗(yàn)下降沿
相別
A
B
C
劫磁機(jī)
 
 
 
試驗(yàn)電流
一次電流
二次電流
一次電流
二次電流
一次電流
二次電流
勵(lì)磁電流
(A)
1665A
3.33A
1675A
3.35A
1670A
3.34A
2.8A
1385
2.77
1385
2.77
1390
2.78
2.2A
1035
2.07
1040
2.08
1030
2.06
1.7A
670
1.34
650
1.3
660
1.32
1.0A
335
0.67
345
0.69
340
0.68
0,54
發(fā)電機(jī)下降沿特性曲線圖.png

 

總結(jié);

      柴油發(fā)電機(jī)出廠前的各項(xiàng)試驗(yàn),由于試驗(yàn)多而復(fù)雜,為節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間和費(fèi)用,在連續(xù)運(yùn)行12h試驗(yàn)中(額定運(yùn)行11h,110%額定負(fù)載1h)可同時(shí)進(jìn)行熱試驗(yàn)和冷熱態(tài)電壓變化率兩項(xiàng)試驗(yàn)。另外,還可以插入熱態(tài)電壓調(diào)整范圍熱態(tài)穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率和瞬態(tài)電壓調(diào)整率及恢復(fù)時(shí)間、控制屏儀表準(zhǔn)確度檢查,振動(dòng)測(cè)量等眾多試驗(yàn)項(xiàng)目。上述內(nèi)容就是康明斯公司為您介紹發(fā)電機(jī)試驗(yàn)步驟、內(nèi)容和試驗(yàn)方法。

 


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