CN211478525U - 一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电设备领域，即一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统。它包括一个待测的定子线棒，定子线棒带有测杆外壳，测杆外壳连接留有一定安全长度的测杆握把，检测探头连接到包好锡箔纸或铝箔纸的定子线棒端部，测杆握把通过导线与控制台上的静电电压表、微安表连接。是将定子线棒上下端部接头处进行标记，并按照定子线棒位置进行标号,方便确定缺陷位置。本实用新型弥补了直流耐压试验或交流耐压试验在发现远离铁芯的线棒端部绝缘缺陷的不足，不仅可以发现定子绝缘存在的缺陷，还可以确定缺陷的具体位置。测试时，不需要将线棒从定子铁芯中取出，避免了可能对线棒造成的损伤，提高了工程效率，降低了成本，更好地保证了发电机的运行安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电设备领域，即一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统。
背景技术
在现有技术中，发电机定子绕组属于发电机的核心组件，定子绕组绝缘状态是决定发电机寿命和运行可靠性的关键因素。定子绕组的绝缘具有一定的耐电压、耐热、耐机械力、防电晕等性能。发电机的绝缘缺陷一般有两类：一类是如局部放电、受潮、老化、机械损伤等引起的集中性缺陷；另一类如绝缘整体受潮、老化、变质引起的分布性缺陷，需要通过出厂试验、交接试验或预防性试验，及时发现并解决设备的绝缘隐患。
然而，目前常规使用的直流耐压实验和定子交流耐压试验都存在一定程度的不足。定子绕组泄漏电流和直流耐压试验能够有效地判断定子绕组绝缘是否受潮或局部缺陷，特别是能够有效发现定子绕组端部和引出线端子板存在的缺陷。交流耐压试验能有效发现定子绕组绝缘的整体劣化和定子绕组槽部的局部性缺陷。而对于远离铁芯的端部绝缘，无论是施加直流电压还是施加交流电压，在端部表面绝缘电阻的作用下，绝缘所承受的电压都将大大下降。因此,当绝缘存在缺陷时，即使绝缘电阻和容抗均大大下降, 在端部表面绝缘电阻的影响下，直流耐压试验和交流耐压试验均不能有效地发现绝缘端部的绝缘缺陷。虽然在直流电压下测量定子绕组泄漏电流时，根据三相泄漏电流的严重不平衡, 可以发现定子绝缘存在的缺陷，但无法确定缺陷的具体位置，利用上述方法顺利排除定子线棒的绝缘缺陷仍是一件困难的事情。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统。通过定子三相绕组同时施加额定直流电压后定子线棒表面的电位高低来判断定子端部接头部位的绝缘性能及位置。
本实用新型的技术解决方案是：一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统，其特征在于包括一个待测的定子线棒，连接到待测线棒端部的检测探头，定子线棒带有测杆外壳，测杆外壳连接留有一定安全长度的测杆握把，检测探头连接到包好锡箔纸或铝箔纸的定子线棒端部，测杆握把通过导线与控制台上的静电电压表、微安表连接。
一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断方法，其特征在于包括一个待测的定子线棒，定子线棒带有测杆外壳，测杆外壳连接留有一定安全长度的测杆握把，检测探头连接到包好锡箔纸或铝箔纸的定子线棒端部，测杆握把通过导线与控制台上的静电电压表、微安表连接；检测方法步骤如下：
（1）将定子线棒上下端部接头处进行标记，并按照定子线棒位置进行标号,方便确定缺陷位置。
（2）测量时应执行高压带电作业安全措施，测量人员应穿绝缘靴,戴绝缘手套,站在绝缘垫上,并设专人监护。
（3）在定子线棒两端手包绝缘外包上锡箔纸；测量部位包裹锡箔纸时应紧密,同时锡箔纸与相邻被测部位不可相碰,避免因测量支路的增加而造成误断；保持锡箔纸对地距离在3 cm以上。
（4）调节试验电源：试验电源尽量采用全波或桥式电路进行整流，试验电压通常选取为定子额定电压。
（5）根据试验电压调节微安表和静电电压表的量程：微安表量程应大于试验电压与绝缘电阻元件的比值,通常先择100-150μA；静电电压表量程应大于试验电压。
（6）将检测探头搭接在待测线棒端部的锡箔纸上，打开试验电源，等待静电电压表和微安表的指数稳定后进行读数，当电压或电流异常偏大或超过标准值时则认为绝缘存在缺陷；做好相应的记录后，即可进行下一根线棒的检测。
（7）若实验结果不够明显，可以通过移动锡箔纸包裹的位置，确定绝缘缺陷的具体位置。
（8）试验结束后，关闭仪器电源，定子线圈对地进行充分放电，然后拆除包裹的锡箔纸。
本实用新型的优点是：1、本实用新型弥补了直流耐压试验或交流耐压试验在发现远离铁芯的线棒端部绝缘缺陷方面的不足，不仅可以发现定子绝缘存在的缺陷，还可以确定缺陷的具体位置。2、测试时，不需要将线棒从定子铁芯中取出，避免了可能对线棒造成的损伤，提高了工程效率，降低了成本，更好地保证了发电机的运行安全。
下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
附图说明
图1是本实用新型诊断系统示意图。
图 2是本实用新型测量系统原理图。
具体实施方式
参见图1，零部件名称如下：定子线棒1，检测探头2,测杆外壳3，测杆握把4，静电电压表5，微安表6，左旋钮7，右旋钮8，控制台9。
参见图1，一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统，左侧为线棒表面电位的测杆，右侧为系统的控制台9。图1中，检测探头2连接到包好锡箔纸或铝箔纸的待测定子线棒1端部。测杆外壳3内装有100MΨ绝缘电阻元件。当采用较高试验电压时,可以将测杆外壳3取下，更换容量较大的电阻元件。为避免因绝缘电阻元件击穿或滑闪时危及试验人员，测杆外壳3留有一定安全长度。测杆外壳3连接测杆握把4。控制台内部由一个静电电压表5和一个微安表6组成，其读数用来判断定子线棒1端部的绝缘状态。两个电表的量程可以根据试验电压，分别通过左旋钮7、右旋钮8来进行调节。微安表与测量外壳3中的绝缘电阻元件串接后，再与静电电压表并接。
参见图2，零部件名称如下：直流试验电压U0，线棒体积绝缘电阻Rv，线棒表面绝缘电阻Rp，绝缘电阻R，微安表uA，静电电压表V，待测线棒部分10，测杆部分11，控制台部分12
定子线棒端部绝缘在直流试验电压作用下,当端部绝缘正常时,端部绝缘体积绝缘电阻远远大于端部表面绝缘电阻,则端部绝缘所承受的压降接近于试验电压,端部表面对地电压较低,泄漏电流较小；当端部绝缘存在缺陷时,端部绝缘体积电阻降低,则绝缘所承受的压降也相应降低,端部表面对地电压较高,泄漏电流较大。绝缘存在缺陷时, 绝缘表面对地电位增大的现象即电位外移。在检测过程中，可以根据实际情况考虑采用正接法或反接法。正接线是指在定子绕组处加直流试验电压,绝缘的包锡箔纸处经100MΨ电阻串接微安表接地。反接法是指定子绕组经100 MΨ电阻串接微安表接地,在绝缘的包锡箔纸处加压。正接法适用于需测量部位较多、绝缘缺陷未明的情况,且较为安全,要求试验容量较大。反接法适用于检修后少数部位进行测量的情况。
参见图1、2，发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断方法具体实施流程如下：
（1）为了有效地发现绝缘缺陷, 一般应在对端部绝缘进行清洗前试验。将定子线棒1上下端部接头处进行标记，并按照定子线棒1位置进行标号,方便确定缺陷位置,避免记错记乱,减少重复工作。
（2）测量时应执行高压带电作业安全措施。试验前，测量人员应穿绝缘靴,戴绝缘手套,站在绝缘垫上,并设专人监护。
（3）在定子线棒1两端手包绝缘外包上锡箔纸。测量部位包裹锡箔纸（厚度为0.01~0.02 mm）时应紧密,同时锡箔纸与相邻被测部位不可相碰,避免因测量支路的增加而造成误断。为了方便比较,测量部位的包裹长度不宜相差太大,因为包裹面程大,则体积绝缘电阻小,表面对地电位大。保持锡箔纸对地距离在3 cm以上, 因为端部绝缘存在贯通性缺陷时,表面对地电位相当于试验电压,锡箔纸对地距离过小容易产生放电现象。
（4）调节试验电源。试验电源尽量采用全波或桥式电路进行整流，试验电压通常选取为定子额定电压。有时为了查找泄漏电流不平衡的原因或查找缺陷部位,可以采用较高的试验电压, 但试验时间不宜过长。
（5）根据试验电压调节微安表6和静电电压表5的量程。微安表6量程应大于试验电压与绝缘电阻元件的比值,通常先择100-150μA；静电电压表5量程应大于试验电压。
（6）将检测探头2搭接在待测定子线棒1端部的锡箔纸上，打开试验电源进行读数。读取试验数据时，应等数据显示稳定后再记录，对发现异常定子线棒的做好记号。记录完实验结果后，即可进行下一根线棒的检测。
（7）若实验结果不够明显，可以通过移动锡箔纸包裹的位置，确定绝缘缺陷的具体位置。
（8）试验结束后，关闭仪器电源，定子线圈对地进行充分放电，然后拆除包裹的锡箔纸。应注意防止锡箔纸掉进发电机定子膛内。
案例实施
某电厂3号发电机，容量32.6MW，额定电压 10.5kV，额定电流1792.5A。检修时进行线棒两端绝缘盒正向加压表面电位测试，依据发电机运行实际状况采取 12kV 试验电压。发现上游侧线棒端部第46、98、123、148、149、150槽绝缘盒泄漏电流超过厂家要求值10μА。通过仔细查看线棒发现：①绝缘盒的表面积存油污，降低绝缘强度。②环氧泥未填实，有明显空隙存在，其中98号盒环氧泥有明显空洞。③环氧泥固化不好，个别盒有裂纹，表面有过热痕迹。④线棒槽口部位存在电腐蚀，表层绝缘漆有脱落现象。⑤端部加固用的涤玻绳表面污脏，部分位置手包绝缘松弛。查出缺陷并处理后，再作正加压电位测试，表面电位测试。
结果见表1。将表中的相应值比较，证明表面电位法能有效地检出并清除定子线圈端部的绝缘缺陷。
表1 某厂3号发电机表面电位测试数据
上面描述，只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制。
Claims (1)
1.一种发电机定子线棒端部绝缘缺陷的诊断系统，其特征在于包括一个待测的定子线棒（1），连接到待测线棒端部的检测探头（2），定子线棒（1）带有测杆外壳（3），测杆外壳（3）连接留有一定安全长度的测杆握把（4），检测探头（2）连接到包好锡箔纸或铝箔纸的定子线棒（1）端部，测杆握把（4）通过导线与控制台（9）上的静电电压表（5）、微安表（6）连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112986756A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-18 | 哈尔滨理工大学 | 一种确定发电机定子线棒防晕结构的无损检测方法 |
| CN113075509A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-06 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 | 水内冷发电机线棒水电接头绝缘在线监测装置及监测方法 |
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2019
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| CN112986756B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-08-02 | 哈尔滨理工大学 | 一种确定发电机定子线棒防晕结构的无损检测方法 |
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