檢測(cè)發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣水平的試驗(yàn)方法及方法比較

王彥（北京京能電力股份有限公司石景山熱電廠，北京 100041）

發(fā)電機(jī)的絕緣水平是發(fā)電機(jī)狀態(tài)評(píng)估的重要判據(jù)。發(fā)電機(jī)絕緣具有一定的耐電壓、耐熱、耐機(jī)械力、防電暈等性能。發(fā)電機(jī)的絕緣缺陷一般有兩類：一類是如局部放電、受潮、老化、機(jī)械損傷等引起的集中性缺陷；另一類如絕緣整體受潮、老化、變質(zhì)引起的分布性缺陷。利用出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)或預(yù)防性試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣的隱患。

1 檢測(cè)發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣的試驗(yàn)項(xiàng)目

檢測(cè)發(fā)電機(jī)線棒絕緣水平的試驗(yàn)項(xiàng)目有：絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)、直流泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、端部手包絕緣表面對(duì)地電位以及老化試驗(yàn)。

絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目因試驗(yàn)電源的原因分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)。非破壞性試驗(yàn)如絕緣電阻、漏電流試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)如交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)相比非破壞性試驗(yàn)易于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的集中性缺陷，但可能給被試設(shè)備絕緣造成損傷。為此，破壞性試驗(yàn)必須在非破壞性試驗(yàn)合格后進(jìn)行。

1.1 絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)。

1.1.1 絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的基本理論。

絕緣電阻就是指加于試品上的直流電壓與流過(guò)試品的泄漏電流之比。吸收比就是指施加直流電壓后60秒時(shí)的絕緣電阻與15秒時(shí)的絕緣電阻之比。極化指數(shù)就是指施加直流電壓后10分鐘時(shí)的絕緣電阻與1分鐘時(shí)的絕緣電阻之比。

1.1.2 絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)試驗(yàn)方法的特點(diǎn)。

該方法簡(jiǎn)便易行，在進(jìn)行絕緣水平判別時(shí)對(duì)絕緣受潮、污穢的缺陷比較靈敏。

1.2 直流泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)。

1.2.1 直流泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)的基本理論。

直流泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)測(cè)量方法基本與絕緣電阻測(cè)量的原理相同。直流泄漏試驗(yàn)時(shí)可以通過(guò)泄漏電流與加壓時(shí)間的關(guān)系曲線以及泄漏電流與所加電壓的關(guān)系曲線進(jìn)行絕緣判斷。

1.2.2 直流泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)特點(diǎn)。

直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備輕便、容量小，易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的局部絕緣缺陷。

1.3 交流耐壓試驗(yàn)

1.3.1 交流耐壓試驗(yàn)的基本理論。

交流耐壓試驗(yàn)也稱為工頻耐壓試驗(yàn)。由于所施加的試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)超過(guò)運(yùn)行電壓，可見(jiàn)它對(duì)絕緣的考驗(yàn)是非常嚴(yán)酷的。它是鑒定電氣設(shè)備絕緣狀況最有效和最直接的方法。

1.3.2 交流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)。

交流耐壓試驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)普遍性劣化缺陷和局部性缺陷，尤其對(duì)絕緣局部性缺陷的檢驗(yàn)，效果更突出。該試驗(yàn)對(duì)試品的絕緣有一定的危害，必須完成絕緣電阻、泄漏電流等相關(guān)試驗(yàn)并合格后方可進(jìn)行。

1.4 端部手包絕緣表面對(duì)地電位

1.4.1 端部手包絕緣表面對(duì)地電位的基本理論。

端部手包絕緣表面對(duì)地電位的方法，也稱之為電位外移法。當(dāng)直流電壓加在線棒上時(shí)，絕緣的對(duì)地電壓按電阻阻值分布。當(dāng)絕緣正常時(shí)，線棒絕緣的體積電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于表面電阻，電壓主要分布在體積電阻上，即此時(shí)被測(cè)處絕緣表面的對(duì)地電位應(yīng)是很低的，但當(dāng)絕緣存在缺陷時(shí)，體積電阻減少，絕緣壓降也降低，致使被測(cè)處絕緣表面的對(duì)地電壓增高，在有貫穿性缺陷時(shí)，該處電位甚至可能等于導(dǎo)線電位，絕緣表面對(duì)地電位明顯增大。

1.4.2 端部手包絕緣表面對(duì)地電位方法的特點(diǎn)。

端部手包絕緣表面對(duì)地電位的方法能發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)引出線手包絕緣與鼻端絕緣盒的絕緣缺陷。

1.5 老化試驗(yàn)

1.5.1 老化試驗(yàn)的基本理論。

發(fā)電機(jī)由于運(yùn)行中受電、熱及機(jī)械等因素的影響、制造工藝上存在的缺陷以及運(yùn)行中的絕緣事故等原因都會(huì)縮短絕緣壽命，故研究制定發(fā)電機(jī)定子繞組環(huán)氧粉云母絕緣的老化鑒定和判斷標(biāo)準(zhǔn)是必要的。

1.5.2 老化試驗(yàn)的特點(diǎn)。

老化試驗(yàn)對(duì)于絕緣材質(zhì)有一定的要求，即環(huán)氧粉云母絕緣材質(zhì)。該試驗(yàn)主要針對(duì)運(yùn)行時(shí)間在20年以上的發(fā)電機(jī)。

2 部分發(fā)電機(jī)線棒絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目的對(duì)比。

2.1 絕緣電阻試驗(yàn)與直流泄漏電流試驗(yàn)的對(duì)比

絕緣電阻試驗(yàn)與直流泄漏電流試驗(yàn)的測(cè)量原理是基本相同的，不同之處在于測(cè)量絕緣電阻的方法受到儀器（歐兆表）的結(jié)構(gòu)和體積的限制，試驗(yàn)電壓低且不可調(diào)，而測(cè)量直流泄漏電流時(shí)所用的電源為可調(diào)節(jié)的直流高壓裝置，更易檢驗(yàn)出試品的絕緣缺陷。

2.2 直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)的比較

直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)都是破壞性試驗(yàn)。由于它們采用的電源電壓類型不同，因而在主絕緣上的電壓分布不同。直流耐壓試驗(yàn)易發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)端部絕緣缺陷，而交流耐壓試驗(yàn)易發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)槽部及出槽口的絕緣缺陷。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于發(fā)電機(jī)線棒絕緣的評(píng)價(jià)方面，無(wú)論采用哪種試驗(yàn)方法，都應(yīng)確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本文中提及五種試驗(yàn)方法，它們之間是相輔相成、取長(zhǎng)補(bǔ)短的關(guān)系，應(yīng)綜合進(jìn)行分析，從而及早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，避免發(fā)電機(jī)的事故發(fā)生。

[1]《電氣試驗(yàn)第二版》（中國(guó)電力出版社）.

[2]《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（2008年版）》（華北電網(wǎng)有限公司）.