一、簡介

水內(nèi)冷發(fā)電機定子繞組的直流耐壓試驗和直流泄漏電流試驗無外在吹水或通水兩種條件下進行。各自的優(yōu)缺點比較如下：

1． 吹水情況下做試驗

優(yōu)點：可用一般直流高壓試驗器進行試驗（如60kV/10mA型），設(shè)備輕便、操作簡單、讀數(shù)準確且不受水質(zhì)情況的影響。

缺點：由于30萬機組的結(jié)構(gòu)所致，其底部積水很難吹干。因此十分耗時，吹水時間甚至長達一周以上。延長了大修停機時間。如果吹水不*，不僅會帶來測量誤差，且萬一試驗時引起線圈內(nèi)拉弧，就有損壞繞組的危險。

2． 通水情況下做試驗

優(yōu)點：不用吹水設(shè)備，省去了吹水的時間。

缺點：目前采用交流試變（或諧振變）與硅堆、電容組合，并且要另加裝置對匯水管等進行極化補償。設(shè)備笨重、分散，接線復雜。試驗結(jié)果受水質(zhì)影響，微安表波動大、讀數(shù)較困難。

綜合上述情況，要同時克服兩方面的缺點，就必須解決在通水情況下，采用成套設(shè)備在輕便、簡單、準確的前提下進行試驗。根據(jù)“低壓屏蔽法"原理研制開發(fā)的“水內(nèi)冷發(fā)電機直流高壓試驗裝置"基本滿足了這一要求，其主要特點是：

1) 整套裝置僅由控制箱及倍壓兩部分組成，接線十分簡單。

2) 采用電子控制與調(diào)諧，操作方便、舒適；電壓、電流等均在面板表計上直接讀數(shù)且無需換算。

3) 一分鐘定時及提示功能，按試驗規(guī)程要求設(shè)定。

4) 完善的過壓、過流保護功能。

二、工作原理（低壓屏蔽法原理）

低壓屏蔽法適于匯水管對地弱絕緣的電機，其接線如圖1所示。將匯水管經(jīng)毫安表1接至高壓試驗變壓器BS高壓側(cè)繞組的尾端，微安表2串接BS高壓側(cè)繞組的尾端而接地，這樣便將流經(jīng)水管的電流Ik和加壓相對地及其它兩相絕緣泄流Ix分開，和空冷或氫次電機一樣可以從泄流值判斷定子絕緣的狀態(tài)。

     用低壓屏蔽法接線時，由于微安表2與匯水管的對地電阻R3相關(guān)聯(lián)，微安表上讀數(shù)I’X實際小于Ix，故準確地得到泄流Ix的數(shù)值，需經(jīng)下式換算后求得

式中RA——微安表內(nèi)阻；

R3——匯水管對地絕緣電阻。

R3可在通水情況下，試驗接線完成后，用萬用表測量得到，正、負極性各測一次取其平均值。測量時

需將微安表2暫時斷開，以免燒壞表頭和測值偏小。又由于通水試驗時，產(chǎn)生極化電勢，因而在未加壓前微安表里就有指示， 這時可接入一大小相等方向相反的電勢進行補償，其具體方法如圖1中的虛線方框圖所示，調(diào)整Rb的大小，使用微安表2指示為零，即達到全補償?shù)哪康摹?/span>

圖1 直流試驗低壓屏蔽法接線                          圖2  “充水"示意圖

D—高壓二極管；R—限流電阻，1歐/伏；C1—穩(wěn)壓電容，       1、2—運行中使用的進出水閥門；

約1微法；C2—抑制交流分量的電容；L—抑制交流分量的          3、4—充洗用的進出水閥門；

電感；Ra、Rb—100千歐和500千歐電位器；K1、K2—開；             5—壓力計；6—匯水管；

DC—1.5伏干電池；R2—水電阻；V—靜電電壓表                         7—定子繞組

為減小雜散電流影響，微安表2的接地端須直接和發(fā)電機外殼連接。

實測經(jīng)驗表明，試驗時提高水質(zhì)，不僅可以減小試驗設(shè)備的容量，而且可使用直流電壓波形得到改善。

新機投入和大修后，往往因為水質(zhì)不合格延遲試驗和投產(chǎn)。此時可采取如圖2的辦法，將通水改為“充水"的方法。先關(guān)閉1及2號運行中使用的進出水閥門，并將該兩閥門與外部水管相接的法蘭拆開（裝用絕緣法蘭的只拆增接地聯(lián)線即可，保證1、2號閥門對地絕緣大于幾個兆歐）。再開啟3、4號閥門，用干凈的絕緣管，從其它機組引來導電率較低的凝結(jié)水，通入定子繞組內(nèi)，等水充滿后，再用壓縮空氣將水沖出排水地溝。如此重復數(shù)次，直到流出的水質(zhì)合格為止（3～5微姆/厘米）。然后適當調(diào)整4號排水閥門，保持一小股水流出，監(jiān)視進、出水的壓差很?。ㄟM出水壓力和運行中一樣）時，即可開始試驗。試驗表明，喂壓后經(jīng)過一段較長時間泄漏電流并水嗇，溫度也未升高。

水內(nèi)冷發(fā)電機通水直流高壓試驗裝置，就是根據(jù)“低壓屏蔽法"原理研制的儀器。其采用大功率直流高壓發(fā)生器的核心技術(shù)替代了原來的試驗變壓器、高壓硅堆、穩(wěn)壓電容、整流電容及電感、靜電電壓表、調(diào)壓器等一系列組合試驗工具。并把mA表、μA表以及極化電勢補償裝置全部集成在操作箱內(nèi)。同時具有電子調(diào)諧和多重保護功能。從而極大地減輕了試驗設(shè)備的重量，簡化了接線，使試驗簡便、安全。

三、主要技術(shù)性能

四、作用說明

  1. 數(shù)顯電壓表：數(shù)字顯示直流高壓輸出電壓。

  2. 模擬電流表：模擬顯示直流高壓輸出電流（含匯水管電流和發(fā)電機定子泄漏電流）。

  3. 模擬電流表：模擬顯示發(fā)電機定子繞組泄漏電流。

  4. 一分鐘計時器：當按下黃色按鈕，計時器開始計時。

  5. μA表量程切換開關(guān)，當開關(guān)撥至1、2、3時μA表量程分別為100μA、1000μA、10000μA 。

  6. 過壓整定撥盤開關(guān)：用于設(shè)定過電壓保護值。過壓整定范圍為0.05～1.2倍額定電壓，撥盤開

     關(guān)所顯示值單位為kV。

7. 黃色定時按鈕。當按下此按鈕后計時器從零開始計時。

8. 極化電勢補償電位器：當通水情況下試驗時，匯水管和大地之間會產(chǎn)生極化電勢使及未接通高壓時μA表指針有偏轉(zhuǎn)。因此在試驗時，開機后應先調(diào)節(jié)極化補償電位器，使μA表指針回零方可升壓。(μA表量程切換開關(guān)撥至1)

9. 紅色帶燈按鈕：高壓接通按鈕、高壓指示燈。在綠燈亮的狀態(tài)下，按下紅按鈕后，紅燈亮綠燈滅，表示高壓回路接 通，此時可升壓。此按鈕須在電壓調(diào)節(jié)電位器回零狀態(tài)下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮綠燈仍亮，且松開按鈕紅燈滅綠燈亮，表示機內(nèi)保護電路已工作，此時必須關(guān)機檢查過壓整定撥盤開關(guān)設(shè)置是否小于滿量程的5%及有無其它故障后，再開機。

10. 電壓調(diào)節(jié)電位器：該電位器為多圈電位器。順時針旋轉(zhuǎn)為升壓，反之為降壓。此電位器具備電子零位保護功能，因此升壓前必須先回零。

11. 綠色帶燈按鈕：綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態(tài)下按下綠色按鈕，紅燈滅綠燈亮，高壓回路切斷。

12. 電源開關(guān)：將此開關(guān)朝右邊按下，電源接通，綠燈亮。反之為關(guān)斷。

13. 接匯水管端子，用來測量匯水管內(nèi)電流，并把極化補償電壓加至匯水管。

14. 接地端子：此接地端子應與倍壓筒接地端子及試品接地聯(lián)接為一點后再與接地網(wǎng)相連。

15. 風扇保險，內(nèi)裝保險絲。(2A)

16. 高壓測量電纜快速聯(lián)聯(lián)接插座。

17. 中頻電纜快速聯(lián)接插座：用于機箱與倍壓部分的聯(lián)接。聯(lián)接時只需將電纜插頭針方向轉(zhuǎn)動到位即可。拆線時只需逆時針轉(zhuǎn)動電纜插頭即可。

18. 電源輸入插座：將隨機配置的電源線與電源輸入插座相聯(lián)。（交流220V±10%）

五、操作前準備

5.1使用前準備

5.1.1試驗器在使用前應檢查其完好性，聯(lián)接電纜不應有斷路和短路，設(shè)備無破裂等損壞。

5.1.2將操作箱、倍壓筒放置到合適位置，分別聯(lián)接好電源線、聯(lián)接電纜和接地線。保護接地線與工作接地線心臟放電棒的接地線均應單獨接到發(fā)電機機殼接地線上（即一點接地）。嚴禁各接地線相互串聯(lián)。為此，應使用接地線。

5.1.3電源開關(guān)放在關(guān)斷位置并檢查調(diào)壓電位器應在零位。過電壓保護整定撥盤開關(guān)設(shè)置在適當位置上，一般為1.1倍zui高試驗電壓值。

5.2空載升壓驗證過電壓保護整定（此時應斷開高壓引出線）

5.2.1接通電源開關(guān)，此時綠燈亮，表示電源接通。

5.2.2按紅色按鈕，則紅燈亮，高壓接通。

5.2.3順時針方向平緩調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器,輸出高壓端從零開始升壓、升至過壓整定值，紅燈滅，綠燈亮，則過壓保護整定值正常，關(guān)電源開關(guān)。

5.2.4接通電源開關(guān)，綠燈亮。

5.2.5按紅色按鈕，則紅燈亮，高壓接通。

5.2.6順時針方向平緩調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器，輸出端即從零開始升壓，升至所需試驗電壓后，按規(guī)定時間記錄mA表、μA表讀數(shù)；升至所需zui高試驗電壓時，μA表讀數(shù)應≤1mA。并檢查操作箱及輸出電纜有無民?，F(xiàn)象及聲響。必要時用外接高壓分壓器校準操作箱上的直流高壓指示。

5.2.7降壓，將調(diào)壓電位器回零后，隨即按綠色按鈕，切斷高壓且關(guān)閉電源開關(guān)。

5.3對定子繞組進行直流耐壓和泄漏電流試驗

5.3.1在進行5.1-5.2檢查試驗確認試驗器無異常情況后，即可開始進行直流泄漏及直流耐壓試驗。按照將試驗回路聯(lián)接好。檢查無誤后即打開電源。調(diào)節(jié)極化補償電位器，使μA表指零。

5.3.2 依照前述升壓步驟升至所需電壓。

升壓速度以每秒1－3kV試驗電壓為宜。升壓時還需監(jiān)視mA表電流不超過試驗器的zui大充電電流。

根據(jù)規(guī)程要求試驗電壓按每級0.5Un分階段升高，每階停留一分鐘。每當升至階段試驗電壓，可按一分鐘定時按鈕，蜂鳴器發(fā)出提示音時可讀取泄漏電流(μA表)，然后再進行下一階段升壓(或試驗完畢降壓)。注意若泄漏電流隨電壓不成比例顯著增加時，應立即停止試驗，分析查找原因。試驗完畢后，調(diào)壓電位器逆時針回到零，按下綠色按鈕。需再次升壓時按紅色按鈕即可，否則可關(guān)斷電源開關(guān)。

六、故障檢查與處理

七、產(chǎn)品成套性

   1. 機箱             1只         6. 極化電勢補償線          1根  

   2. 倍壓筒           1只         7. 接地線              1 組

   3. 電源電纜         1根         8 放電棒                   1根      

   4. 中頻聯(lián)接電纜     1根         

   5. 測量電纜         1根