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查看更多摘要:測量發電機轉子繞組的交流阻抗和功率損耗是判斷發電機轉子繞組有無匝間短路的zui有效、靈敏和可靠的方法之一。文章介紹了轉子繞組匝間短路的危害及特點,分析了目前發電機轉子交流阻抗測試儀測試方法存在的問題,提出了交流阻抗測試儀選型要求,zui后給出了發電機轉子繞組交流阻抗測試應注意的幾個問題。
1、引言
隨著電力生產的迅猛發展,電氣設備變得更加精密和復雜,設備故障造成的經濟損失和影響也越來越大。設備維修方式和監視方法更加受到關注。
發電機轉子交流阻抗測試儀發電機的轉子作為發電機組的重要組成部分之一,是轉易出現故障的部位。發電機轉子通常有多個勵磁線圈、線圈引線、阻尼繞組,這些部件在設備運行過程中承受較大的電流及離心力,在超過部件極限強度的情況下,將導致大的事故發生。
發電機轉子在運行中,由于受機械力、溫度、油污等因素的影響,再加上制造工藝、絕緣材料存在的問題,易發生轉子匝間短路故障。據統計,電力系統中發電機轉子繞組發生匝間短路所占的比重較大。匝間短路嚴重時,轉子電流增大,影響機組出力,短路點處會產生局部高溫,轉子電流增大,繞組溫度增高,限制發電機的無功出力,影響電能質量,燒壞絕緣和導體,甚至發展為接地故障或因磁場拉力不均而強烈震動,影響發電機正常運行。因此發電機轉子繞組發生匝間短路就應立即查明原因并將其消除。
2、轉子繞組匝間短路的危害及特點
大多數發電機都發生過或存在轉子繞圈匝間短路的故障,由于其對機組正常運行影響不大或故障特征不明顯,許多匝間短路故障都被忽略,但長期運行下去,匝間短路故障會導致轉子線圈一點甚至多點接地。
匝間短路發生的主要原因是
①轉子端部繞組匝間絕緣在運行中受熱應力和機械離心力的綜合作用下被損壞,造成匝間短路。
②小的導電粒子或碎渣進入線圈端部及通風溝,轉子通風孔被異物堵塞,造成通風冷卻不良,匝間絕緣過熱損壞,導致匝間短路。
③由于制造或大修時工藝不良,轉子繞組銅線或焊接處有毛刺,在運行中受各種力的作用刺破匝間絕緣引起匝間短路。
④護環下轉子各線圈間絕緣墊塊松動,在運行中受各種力的綜合作用,墊塊在轉子線圈邊緣做反復運動,由于線圈側面裸露,墊塊反復運動產生的銅末導致匝間絕緣發熱,長時間發熱使絕緣層燒壞炭化,引起*性的匝間短路。
發電機轉子交流阻抗測試儀匝間短路能引起轉子熱不平衡、轉子漏磁場發生變化、定子繞組并聯支路的環流及主軸軸承座的磁化,其影響程度多少取決于短路的程度及部位。當線圈發生匝間短路時,不同的接觸電阻將使熱損耗發生變化,接觸電阻越小,短路損耗越大,當繞組有一半電流被旁路時,短路損耗將達線圈總損耗的四分之一,短路會導致繞組總損耗減小,轉子平均溫度降低,而故障點短路損耗增加導致局部溫度升高,熱膨脹在很小范圍內發生,因而造成轉子發生不同程度的彎曲,振動增加。轉子線圈發生匝間短路故障時,會造成機組振動增大;勵磁電流增大,振動幅值增大;在勵磁電壓不變的情況下,勵磁電流增大。發電機轉子繞組匝間短路是電力系統中常見的故障。當此類故障發生時,轉子電流增大,繞組溫度升高,限制發電機的出力,嚴重時會影響發電機的正常運行。
因此及早發現發電機轉子匝間短路對發電機安全運行有著重要意義。
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