姜美武

（浙江省江山市峽口水電站，浙江 江山 324116）

在我國，以農(nóng)村水電為主體的小水電在地方電網(wǎng)電力供應(yīng)、山區(qū)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護、節(jié)能減排等方面發(fā)揮了重要作用。因此，如何保證其安全、穩(wěn)定運行非常重要。其中，發(fā)電機的預(yù)防性試驗就是有效手段之一，它可以及時地發(fā)現(xiàn)運行中發(fā)電機的隱患，預(yù)防發(fā)生事故或設(shè)備損壞，是電站運行和維護工作中的一個重要環(huán)節(jié)。

本文主要針對單機容量為800kW及以下、發(fā)電機額定電壓為400V的農(nóng)村水電的水輪發(fā)電機交流耐壓試驗技術(shù)進行探討。

1 交流耐壓試驗存在的問題

（1）缺乏試驗依據(jù)

我國長期以來發(fā)電機預(yù)防性試驗所執(zhí)行的依據(jù)主要是原電力工業(yè)部頒發(fā)的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》（DL/T 596-1996），該規(guī)程在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

但該規(guī)程存在著一個問題，即其中有關(guān)發(fā)電機交流耐壓試驗的條款主要是針對裝機容量為6000kW以上、額定電壓在1000V以上的電機制定的。對單機容量在800kW及以下、額定電壓為400V的水輪發(fā)電機并未明確，只能參照執(zhí)行，缺乏適宜性、針對性和可操作性。

（2）缺乏試驗?zāi)芰?/p>

對于小水電來說，由于受規(guī)模、資金實力、技術(shù)力量、試驗設(shè)備等因素的影響，缺乏試驗?zāi)芰Γ貏e是對于800kW及以下、發(fā)電機額定電壓為400V的農(nóng)村水電，更是很少進行此項試驗。據(jù)筆者調(diào)查，至少90%以上的低壓機組電站沒有展開此項試驗。

（3）缺乏監(jiān)督機制

長期以來，小水電普遍存在著觀念意識淡薄、重效益，輕安全、重生產(chǎn)，輕預(yù)防的問題。行業(yè)主管部門監(jiān)管重點則放在制度管理、項目建設(shè)管理、安全管理等環(huán)節(jié)上，對于預(yù)防性試驗是否進行一般抓的不嚴，存在著缺位管理現(xiàn)象。而企業(yè)本身更是抱著能省即省的僥幸心理，大修時一般僅進行簡單的絕緣測試，其它試驗包括交流耐壓試驗根本不做，試驗水平極低。

2 交流耐壓試驗的可行性

發(fā)電機交流耐壓試驗是對發(fā)電機施加一高于運行中可能遇到的過電壓數(shù)值的交流電壓，并經(jīng)歷一段時間，以檢查電機線圈的絕緣水平。

由于交流耐壓試驗的試驗電壓與其工作電壓的波形、頻率一致，試驗時，絕緣內(nèi)部的電壓分布與擊穿性能也與發(fā)電機運行時相一致。因此，交流耐壓試驗是一項最接近發(fā)電機實際運行情況的絕緣試驗，能更好地模擬發(fā)電機在實際運行中承受過電壓的情況，再加上試驗電壓比運行電壓高得多，故最能檢查出絕緣存在的局部缺陷和絕緣普遍性的劣化，它對判斷發(fā)電機能否投入運行具有決定性的意義，所以在小水電中展開該項試驗非常必要。

對于800kW及以下的小型發(fā)電機來說，由于結(jié)構(gòu)簡單，試驗標準、試驗設(shè)備、現(xiàn)場環(huán)境條件等沒有大電機要求那么高、那么復(fù)雜，可以在規(guī)程的原則要求下，對試驗接線進行科學(xué)、合理的簡化，電站只需投入很少的資金，在原有常規(guī)儀器的基礎(chǔ)上購買部分試驗設(shè)備，即可展開此項試驗。因此，在經(jīng)濟、技術(shù)等方面具有可行性。

3 交流耐壓試驗的實施

3.1 試驗電壓值的確定

按照規(guī)程，不同情況下應(yīng)適用不同的試驗電壓，鑒于小水電機組其容量小、電壓低、結(jié)構(gòu)簡單的特點，在實際運用中可作適當(dāng)調(diào)整。

在正常年限運行范圍內(nèi)的電站，預(yù)防性試驗時交流耐壓試驗值可按表1來執(zhí)行。

3.2 試驗接線方法

交流耐壓試驗的接線，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機的容量、電壓，結(jié)合現(xiàn)場試驗設(shè)備條件選定，建議常用接線如圖1所示。

需要說明的是：

（1）試驗變壓器的選擇：試驗變壓器的高壓側(cè)額定電壓不低于最高試驗電壓，高壓側(cè)額定電流應(yīng)不低于電機的最大電容電流。當(dāng)用電壓互感器作為試驗變壓器使用時，容許3分鐘內(nèi)過負荷3～5倍。

表1 交流耐壓試驗周期及試驗電壓值

（2）調(diào)壓設(shè)備的選擇：由于試驗變?nèi)萘枯^小，因此調(diào)壓設(shè)備宜選用自耦調(diào)壓器，其額定載流量與試驗變的額定輸入電流相當(dāng)。

（3）限流電阻R1的選擇：為了限制電機擊穿時的電流，保護試驗變壓器及防止故障擴大，應(yīng)在試驗變高壓側(cè)加限流電阻R1，其數(shù)值一般取1Ω/V。限流電阻通常采用水電阻。

（4）保護電阻R2的選擇：為了減小過壓保護球隙放電時的短路電流，使保護球隙不至燒壞，應(yīng)加裝保護電阻，其阻值一般取1Ω/V，通常也采用水電阻。

（5）球隙放電電壓整定為試驗電壓的110%。

對于額定電壓為400V的發(fā)電機，由于容量小、電壓低，可在上述接線的基礎(chǔ)上作適當(dāng)簡化與改進，以便現(xiàn)場實施，具體如圖2所示。

3.3 試驗中關(guān)鍵問題的處理

由于交流耐壓試驗的試驗電壓一般比運行電壓高很多，對絕緣不良的電機來講是一種破壞性試驗，是電機絕緣試驗中最后進行的項目。因此，在試驗中必須掌握以下原則：

（1）在進行耐壓試驗前，應(yīng)先進行絕緣電阻及吸收比等檢測，初步檢查絕緣的狀況，有條件的還應(yīng)做直流泄漏電流及直流耐壓試驗。若還有其它缺陷，必須對其研究處理，對其它各非破壞性試驗結(jié)果進行綜合分析判斷后，才能決定是否進行。

（2）升加試驗電壓時，禁止采用沖擊合閘加壓，應(yīng)采取從零開始升壓的方式。升壓過程中，應(yīng)監(jiān)視電壓表，每增加200V試驗電壓，讀取一次電機的電容電流值。簡化接線時，因無電流表，可短暫停留一下，觀察電機線圈有無異常。一般從零開始升壓至全試驗電壓的時間不超過30秒為宜。電壓升至全試驗電壓開始計時，持續(xù)1分鐘，耐壓時間到后，降壓至零，斷開試驗電源。

（3）試驗中，若發(fā)現(xiàn)下列不正常現(xiàn)象時，應(yīng)立即停止試驗，并查明原因：電壓表指針擺動很大、毫安表指示急劇增加、發(fā)電機絕緣燒焦或有冒煙現(xiàn)象、發(fā)電機有不正常的響聲等。

（4）轉(zhuǎn)子交流耐壓試驗方法及接線與定子類似。

3.4 試驗結(jié)果評價

在試驗過程中若未發(fā)生絕緣閃絡(luò)、放電、擊穿、過電流保護動作跳閘，耐壓試驗后所測得的定子繞組的絕緣電阻和吸收比與耐壓前所測量相比基本不變，則認為正常，否則認為絕緣有問題。

4 結(jié) 語

交流耐壓試驗等預(yù)防性試驗項目，是電站盡早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷和薄弱環(huán)節(jié)的有效手段。它便于檢修人員掌握發(fā)電機特性、現(xiàn)狀及變化的規(guī)律或趨勢，改進絕緣維護，減少絕緣事故，延長電機壽命，促進電站安全、穩(wěn)定運行，因此必須積極、科學(xué)、規(guī)范地做好這項工作。

[1]DL/T596－1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2006.

[2]車導(dǎo)明，湯頌光，莫潤民，等.電氣設(shè)備的測試[M].北京：電力工業(yè)出版社，1982.

[3]王浩，李高合，武文平.電氣設(shè)備試驗技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2001.