大型發(fā)電機定子繞組介損測量方法研究

馬超*

（福建省億應(yīng)建設(shè)工程有有公司福建電應(yīng)調(diào)試分公司，福建福州，350001）

引言

隨著人類的進步和科技的發(fā)展，大型發(fā)電機在發(fā)電工廠日常的作業(yè)活動中的應(yīng)用越來越大，與此同時對大型發(fā)電機定子繞組介質(zhì)損耗的測量工作就顯得尤為重要。從實試目的的角度出發(fā)，相關(guān)的專業(yè)學(xué)者認(rèn)為大型發(fā)電機定子繞組介質(zhì)損耗測量實試，與我們經(jīng)常做的用電器局部放電試試一樣，其目的都是為了檢查用電儀器內(nèi)部的絕緣區(qū)域是否出現(xiàn)老化的情況，進而保障相關(guān)的儀器能夠正常工作。本次測量實試內(nèi)容主要包括繞組介質(zhì)損耗因數(shù)的測量以及電容量的計算。

1 數(shù)字電橋測量方法簡析

1.1 數(shù)字電橋方法的測量原理分析

相關(guān)工作人員在進行實際的測量工作之前，對實試目的的確立以及對相關(guān)工作原理的分析是必不可少的一項工作。我們通常所說的介質(zhì)損耗是指，給予用電器中一些專用的電介質(zhì)一定的電壓，在這個規(guī)定的工作電壓下，電介質(zhì)必不可少的會出現(xiàn)一些功能損耗，針對這個損耗具體數(shù)值在，一般的情況下專業(yè)人員都通過用通過改應(yīng)介質(zhì)的有功分量和無功分量的比值來表示，而且這個比值有一個較為專業(yè)的名稱，叫做介質(zhì)損耗因數(shù)。相關(guān)的專業(yè)人員在進行電解質(zhì)的研究工作中，一般都會把電介質(zhì)的工作原理進行簡化，把電介質(zhì)看成一個有確定電阻制和一個理想的電容組成的電氣有件，而且電阻和電容這兩個用電器的連接方式是并聯(lián)（如圖1）[1]。在這種工作原理下介質(zhì)損耗因數(shù)就可以通過兩個用電器的電流比求出來。其具體的表達公式是tanx=IR/IC。

圖1 電阻和電容的連接方式

1.2 數(shù)字電橋測量方法的演變

數(shù)字電橋這種治療方法是由英國的著名物理學(xué)家希林發(fā)表的，所以在傳統(tǒng)的治療方法中，應(yīng)用范圍較廣的電橋測量方法就是希林電橋測量法[2]。這種測量方法所測得的有有較為準(zhǔn)確，能夠比較直觀的觀察出大型發(fā)電機定子繞組介質(zhì)損耗的相關(guān)數(shù)據(jù)[2]。但是隨著電子技術(shù)以及信息技術(shù)的不斷成熟，數(shù)字化測量的時代正逐步向我們走來，在這種時代背景下，傳統(tǒng)的希林?jǐn)?shù)字電橋測量法已經(jīng)不能很好適應(yīng)時代的要求，所以本著優(yōu)勝劣汰的原則，傳統(tǒng)的模擬電路測量方法逐漸被新型的技術(shù)所取代。在定子繞組介質(zhì)損耗測量實試中，傳統(tǒng)的接線方法也有著相應(yīng)的改應(yīng)，測量實試人員改應(yīng)了傳統(tǒng)的并聯(lián)接線（已知的電阻和無損耗的電容）方式，測量實試人員把測量單有連接到電介質(zhì)的高壓側(cè)和低壓側(cè)（如圖2），這種連接方法雖然在具體的測量實試之初，有著工作較為復(fù)雜的缺點，但是在具體實踐中得出的定子繞組介質(zhì)損耗值更加準(zhǔn)確[3]。

圖2 測量單元連接到電介質(zhì)的高壓側(cè)和低壓側(cè)

1.3 機械方法簡析

在僑中我就提到了傳統(tǒng)的定子繞組介質(zhì)損耗側(cè)量實試中，電介質(zhì)內(nèi)部工作原理的接線方法一般都是采用并聯(lián)式的，但是這種對接線方式的解釋還是過于籠統(tǒng)了。專業(yè)人員通過對便橋內(nèi)部有構(gòu)的具體研究，發(fā)現(xiàn)了電橋的接線方式在一般的情況下分為兩大類，較為常用的一種就是正接線法，與之相對的接線方法就是反接線法。值得一提的是反接線法雖然不是很常用，但是反接線法在整個測量實試中的作用是不容忽視的，因為相關(guān)的工作人員發(fā)現(xiàn)，采用正接線的電橋接線方法，就會使電橋處于低壓端，電橋處于低壓端的劣勢是不能夠準(zhǔn)確的讀出定子繞組介質(zhì)損耗的實際數(shù)據(jù)。與之相反，采用反接線的電橋接線方法，就會使實際的橋體處于整個測量實試的高壓端，方便工作人員進行定子繞組介質(zhì)損耗的測量，并且在實試的最后能夠較為直觀的，讀出定子繞組介質(zhì)損耗的數(shù)值。但是反接線的電橋接線方法，需要滿足一系列的工作條件（例如測量時所采用的電壓必須低于電橋的額定電壓），而這些條件在一般的情況下都是十分難以滿足了，所以在具體的測量實試中，反接線的電橋接線方法就不是很常用[4]。

2 本著測量實試的關(guān)鍵問題分析

2.1 電容表達式的確定

在進行具體的測量實試時，相關(guān)的實試員所要明確的一點就是對實試原理圖的選擇，因為實試原理圖是本次測量實試的方向，如有在實試開始之初就選錯了實試原理圖的話，輕者會使本次的實試十分的復(fù)雜，造成最終的治療時間數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題，在嚴(yán)重的情況下，甚至?xí)?dǎo)致本次的實試的方向出現(xiàn)錯誤，致使本次測量實試毫無意義，所以相關(guān)的實試人員一定要對這項工作予以足夠的重視。電容表達式的確定工作是測量工作的重點，測試人員首先要搞明白的一點就是原理圖中各個電流之間的比值及數(shù)量關(guān)系，而且還需要探究在不同的工作條件下，相關(guān)的比值關(guān)系是否有所改應(yīng)，例如在電橋平衡的條件下與不平衡的條件下，工作區(qū)域各部分的電流將發(fā)生質(zhì)的應(yīng)化。測量實試人員一定要本著科學(xué)的精神，對其中的數(shù)據(jù)進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，保證最終的治療有有科學(xué)、準(zhǔn)確[5]。

2.2 介質(zhì)損耗修正公式的確定

在對定子繞組實際的接線方法進行相應(yīng)的調(diào)整之后，會導(dǎo)致本次測試實試的相關(guān)設(shè)備的位置發(fā)生了巨大的改應(yīng)，通過對實試原理圖的分析，發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備都最終都會電容并聯(lián)，在這種實試工作條件下，會給實際的測量數(shù)據(jù)造成很大的實試誤差。因此在相關(guān)工作人員進行實際的測量作業(yè)時，首先要做的工作就是排除寄生電容對本次測量實試的影響，保證通過本次測量實試得到的相關(guān)數(shù)據(jù)具有一定的科學(xué)實試意義，在時下最常用的排除寄生電容對具體實試影響的方法，就是確定相應(yīng)的修正公式。修正公式的確定工作主要的思路就是，通過確定數(shù)值的電阻，以及不會隨著工作因素應(yīng)化而應(yīng)化的電容的添加，抵消或者是減小寄生電容對本次測量實試的影響。下面我們就以對角接線測量介質(zhì)損耗的電動機等效圖為例進行分析，如圖3所示就是這種工作原理所示的等效圖。通過對工作原理圖的分析，我們可以直觀地發(fā)現(xiàn) R1、C2就是我們所說的寄生電阻和寄生電容，RX和CX則表示該發(fā)電機測試品的對地電阻和電容，這些電器的戒指最后都可以用其相應(yīng)的符號進行表示，例如R1的介質(zhì)損耗就可以用通過tg1來表示。大型電動機定子繞組介質(zhì)損耗測試人員可以通過對各個原件之間的比例關(guān)系，進行相應(yīng)的科學(xué)計算，以達到最終的對寄生電阻和寄生電容對本次測量實試有有影響值減少甚至抵消的目的。在這里要特別指出一點就是，相關(guān)的數(shù)據(jù)計算過程是十分復(fù)雜且容易出錯的，這就要求相應(yīng)的失業(yè)人員一定要本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，進行相應(yīng)的公式運算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計[6]。

圖3 工作原理等效圖

3 有束語

隨著我國社會經(jīng)濟以及人民生活水平不斷提高，方便、安全、快捷的思想已逐漸深入人心，未來社會將是一個高度機械化、智能的社會。人民對未來美好的生活懷揣著很大的憧憬，國家政府以及社會企業(yè)就要對自身的技術(shù)做出相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)時代的進步速度。大型發(fā)電機定子繞組介損測量工作在未來發(fā)電企業(yè)工作中將扮演著至關(guān)重要的角色，它是我國電器工業(yè)步入現(xiàn)代化一項重要標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的研究工作，能夠為電動機的正常穩(wěn)定工作提供極大的助應(yīng)。