水内冷发电机定子绕组的交流耐压试验方法说明

定子绕组的交流耐压
设备清单和要求
交流试验电源
推荐采用谐振方法，可根据设备情况选择并联或串联谐振。
a) 并联谐振耐压设备：
1) 并联电抗器：可使用定值电抗器组或可调电抗器，必要时也可二者组合使用。额定电压应高于试验电压Ux （kV）；电感量用下式估算
L= (H)
其中 ，f为试验电源频率，通常为50Hz，Cx为被试绕组对地等效电容（μF）；电抗器额定电流应大于试品所需电流IX，其中IX可按下式估算
IX=2πf CXUX×10－3（A）
2) 试验变压器：高压侧额定电压Un高于Ux，容量和高压侧额定电流In可用下式估算
S>IXUX/Q（kVA）（电源频率可调，完全补偿时）
（非完全补偿时）
In=S/Un（A）
其中Q=2πf L/R，是电抗器的品质因数（R是电抗器的电阻，Ω），一般电抗器的Q值为10～40。。
3) 调压器：容量与试验变压器匹配。
b) 串联联谐振耐压设备：
1) 串联电抗器：耐压应高于试验电压Ux （kV）；电感量和额定电流估算同并联谐振。
2) 试验变压器： 额定电流In大于试品所需电流IX（估算公式同并联谐振）；容量和高压侧额定电压Un可用下式估算
S>IXUX/Q（kVA）（电源频率可调，完全补偿时）
Un=S/In（kV）
（非完全补偿时）
Sn=UnIn（kVA）
3) 调压器：容量与试验变压器匹配。
5.4.1.2 其它设备
a) 限流电阻：通常取0.2～1Ω/V。
b) 过电压保护球隙：按高压电气设备绝缘试验电压和试验方法规定选择球隙和球径。
c) 球隙保护电阻：通常取1Ω/V。也可近似计算值为
d) RG≥2 ，其中α为允许波头的陡度，取α＝5kV/μS。
e) 交流电压测量设备：根据试验电压选择合适变比的分压器（或电压互感器）和合适量程的电压表，要求整体测量精度1.5级以上。
f) 5级毫安表一块，量程大于IX。水内冷绕组试验时需要两块。
作业程序
测试方法
a) 根据相关规程或制造厂家的规定值确定试验电压，并根据试验电压和发电机容量选择合适电压等级的电源设备、测量仪表和保护电阻。推荐采用串联谐振或并联谐振以降低试验电源的容量，试验前应根据相关数据计算电抗器、变压器的参数，以保证谐振回路能够匹配谐振以达到所需的试验电压和电流。
b) 尽量在停机后清除污秽前热状态下进行。交接或处于备用时可在冷态下进行。
c) 水内冷发电机应在绕组通水的情况下进行，水质要求同5.3.5第a)条，在试验变压器容量不够时可在不通水的情况下进行，但必须将绝缘饮水管中的水吹干。氢冷发电机的试验条件同5.3.5第b)条。
d) 试验前先进行绝缘电阻和吸收比、直流泄漏等试验，各项试验合格后再进行本项试验。试验后再进行一次绝缘电阻和吸收比测量，比较试验前后的变化。
e) 如果试验设备容量允许，可以同时对各相或各分支同时试验。
5.4.2.2 试验原理接线图
见图3。

T－试验变压器； L－抑制交流分量的电感，约几十毫亨至1亨；K－开关； G－过电压保护球隙；
R,RG－保护水电阻。
图3 定子绕组交流耐压试验接线示意图
试验步骤
a) 转子绕组在滑环处接地。发电机出口CT二次绕组短路接地。埋置检温元件在接线端子处电气连接后接地。水内冷发电机汇水管接地。检查试验电源、调压器和试验变压器正常。按接线图准备试验，保证所有试验设备、仪表仪器接线正确、指示正确。
b) 一切设备仪表接好后，在空载条件下调整保护间隙，其放电电压为试验电压的110％~120%范围内（如采用串联谐振需要另外的变压器调整保护间隙）。并调整试验电压在高于试验电压5％下维持两分钟后将电压降至零，拉开电源。
c) 经过限流电阻R在高压侧短路，调整过流保护跳闸的可靠性。
d) 非被试绕组电气连接后接地。被试绕组首尾连接后引出。
e) 记录绕组温度、环境温度和湿度。
f) 电压和电流保护调试检查无误，各种仪表接线正确后，即可将高压引线接到被试绕组上进行试验。
g) 升压必须从零开始，升压速度在40％试验电压以内可不受限制，其后应均匀升压，速度约每秒3％的试验电压。升至试验电压后维持1min。
h) 将电压降至零，拉开电源，该试验绕组试验结束。
i) 对其他相或分支绕组进行试验。
安全措施
a) 为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护，发电机出线侧和中性点侧应派专人把守防止无关人员误入。试验时试验人员与看守人员通讯要通畅，没有试验人员的命令看守人员不能乱动。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方可继续试验。
b) 试验设备的步骤布置应紧凑、连接线短，接地线应牢固可靠。
c) 在试验过程中，如果发现电压表指针摆动很大，电流表指示急剧增加，绝缘烧焦气味或冒烟或发生响声等异常现象时，应立即降低电压，断开电源，被试绕组接地放电后再进行检查。
试验结果判断依据
a) 如果耐压后的绝缘电阻比耐压前降低30％，则认为试验未通过。
b) 出现5.4.3第c）条中任一情况时，绝缘可能将要击穿或已经击穿，试验未通过。
注意事项
试验前应明确耐压值按制造厂的规定还是按规程规定。