前一期讲述了如何用摇表测量电动机的好坏,本期讲述发电机测量绝缘步骤及注意事项,发电机绝缘测量与电动机绝缘测量有区别,因发电机在绝缘测量过程中,不规范的测量会导致励磁系统及 AVR 的损坏,严重时会导致发电机故障。

       讲述发电机绝缘测量之前,我们仍需对发电机及励磁起压原理做了解,详细原理可参照之前同步发电机励磁系统文章。

同步发电机励磁系统介绍

        以下为某厂家发电机励磁系统原理图。

      通过以上图,可以明确发电机主要组成:发电机定转子绕组、励磁机定转子绕组、旋转整流桥、电压/电流互感器等。自动调压器 AVR 输入和输出。为确保在使用摇表或数字式兆欧表测量绝缘过程中,高压对集成电路板及压敏电阻、整流二极管、AVR等电子元器件造成击穿损坏,以下从五个方面对发电机绝缘测量步骤和注意事项进行探讨。

一、定子绕组(包含励磁机定子绕组)绝缘测量步骤

1. 前期准备(最重要步骤)🌟🌟🌟🌟

· 断电隔离:断开发电机与电网、励磁系统的所有电气连接,包括框架式空气断路器(可摇出发电机主开关)、AVR 输入/输出 接线、励磁机定子连接线等(参考上图红色圈注部分),悬挂“禁止启动”“禁止合闸”标识。

· 安全放电:使用专用放电棒对定子绕组对地放电,放电时间不少于15分钟(大容量发电机需延长至30分钟),释放残余电荷。

· 仪器选择:根据发电机电压等级选择兆欧表,船用一般为低压发电机(≤1kV),用500-1000V兆欧表即可。

· 清洁检查:清理绕组引出线端子、瓷瓶等部位的油污和灰尘,确保接触良好。

2. 测量操作。

· 接线规范:兆欧表“E”端接机壳(接地),“L”端接被测绕组引出线,“G”端接绕组屏蔽环(减少表面泄漏电流)。

· 测量:依次测量三相对地绝缘,再测量相间绝缘(一相接“L”,另一相接“E”)。中性点无法分开的发电机,测量整体对地绝缘即可。

· 记录:摇动手柄至120转/分钟,稳定后记录15秒(R₁₅)、60秒(R₆₀)和10分钟(R₆₀₀)的绝缘电阻值,计算吸收比(R₆₀/R₁₅)和极化指数(R₆₀₀/R₆₀)。

3. 测量后处理。

· 放电恢复:先断开“L”端接线,再停止摇柄,再次放电5分钟以上。

· 数据记录:记录绝缘值、吸收比/极化指数、环境温度及湿度。

二、转子(包含励磁机转子绕组)绝缘测量步骤。

1. 前期准备。

· 隔离励磁系统:同步发电机一般励磁系统含旋转整流桥,需断开整流部分(如压敏电阻及整流二极管)。

· 安全放电:用放电棒连接转子绕组端子与接地端,放电时间不少于5分钟。

· 仪器选择:使用500V兆欧表。

· 清洁处理:清理励磁机转子及发电机转子表面灰尘和油污。

2. 测量操作。

· 接线规范:兆欧表“E”端接转子轴或机壳,“L”端接旋转整流桥接线端子(已断开整流桥)。

· 稳定读数:摇动手柄至120转/分钟,待指针稳定后读取绝缘电阻值。

3. 测量后处理。

· 放电恢复:断开“L”端接线,再次放电3分钟,恢复励磁系统接线。

【船用同步发电机】绝缘测量步骤及注意事项。

· 数据记录:记录绝缘值、环境温度及湿度。

三、绝缘测量后,核对图纸,恢复所有拆除接线,确保接线无误,启车试验发电机及主开关功能。

四、注意事项。

1. 安全防护及风险评估。

· 禁止带电操作:测量时发电机必须静止,严禁在转动进行。

· 放电彻底:大容量发电机放电时间需延长,避免残余电荷损坏仪器或人身触电。

· 防护措施:高压试验时设围栏并专人监护,避免无关人员进入。

2. 设备保护。

· 兆欧表校验:测量前进行开路(∞)和短路(0)试验,确保仪器正常。

· 整流器处理:含整流元件的励磁系统需先断开整流部分,防止高压损坏电子元件。

· 拆除的哪些接线,确保原样牢固接回。

3. 结果判断。

【定子绝缘标准】:

◦ 绝缘电阻≥1MΩ/kV(冷态),吸收比≥1.6(环氧绝缘)或极化指数≥2.0(大容量发电机)。

◦ 各相绝缘差值≤最小值的100%,与历史数据对比≥上次1/3。

【转子绝缘标准】:

◦ 绝缘电阻≥0.5MΩ(空冷/氢冷)。

◦ 直流电阻与初始值偏差≤2%,排除匝间短路。

4. 环境影响。

· 温度补偿:绝缘电阻随温度升高而下降,测量时考虑温度差异导致对绝缘的影响。

· 湿度控制:湿度>85%时需采取除湿措施,避免表面泄漏影响测量结果。

5. 特殊情况处理。

· 绝缘骤降:若绝缘电阻为0或骤降,立即停止测量,检查绕组接地或短路故障。

· 低绝缘但合格:若绝缘值偏低但吸收比达标,可能为表面受潮,干燥后复测;若比值不达标,需做介损试验排查老化。

通过严格执行上述步骤和注意事项,可准确评估同步发电机的绝缘状态,保障设备安全运行。对于水内冷、大容量或特殊结构的发电机,需结合厂家说明书和现场实际调整操作细节。

五、总结结语。

       对于新任电气人员,平常应做好发电机维护保养,重点检查内部接线、旋转整流桥、烘潮加热、定期低压空气吹灰内部、内部固定螺栓连接情况、连接电缆、定期换新空气滤网/轴承油、测量天地间隙等,不要小看这些简单的日常检查保养,反复的检查保养会更有利于我们去熟悉设备,了解设备。发电机绝缘的测量也是建立在这些保养都到位的基础之上进行。

       不足之处,希望各位同仁赐教,留言评论区探讨。

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“ 三人行,必有我师焉。”

   出自孔子《论语》。意思是,三个人同行,其中必定有高于我的老师。每个人都有自己的优点和长处,我们可以从他们身上学到很多东西。无论是在学习上还是在生活中,我们都可以找到值得学习的榜样。

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