我國的發(fā)電機(jī)組越做越大，絕緣性能越來越好，對絕緣測試的要求大大提高。本文對試驗(yàn)人員在測量水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)絕緣電阻時(shí)出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象進(jìn)行了分析、判斷，解決測試中遇到的問題，對水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)絕緣測量遇到的的問題有所幫助。
    絕緣電阻測試是發(fā)電機(jī)高壓試驗(yàn)的第一項(xiàng)，但由于現(xiàn)場很復(fù)雜，影響絕緣電阻正常測試的因素很多，要一一排除由于水阻、泄漏、干擾、結(jié)構(gòu)等問題造成的影響，才能獲得可信的發(fā)電機(jī)絕緣電阻測量值，所以這是一項(xiàng)很復(fù)雜的工程任務(wù)。
1、概況
    某發(fā)電廠試驗(yàn)人員在測量水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)絕緣電阻時(shí)出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在絕緣電阻值很小（幾MΩ），讀數(shù)晃動(dòng)，指針和數(shù)顯不一致，甚至測不出來，這些現(xiàn)象得不到解決，將引起推后發(fā)電機(jī)修前熱態(tài)交、直流耐壓試驗(yàn)、甚至延誤修后開機(jī)并網(wǎng)時(shí)間，這讓試驗(yàn)人員很困惑，為了解答這些困惑，試驗(yàn)人員不斷在現(xiàn)場參與分析、判斷、解決測試中遇到的問題，積累了很多現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，對解決水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)絕緣的測量有所幫助。
2、問題的提出
2.1測量絕緣電阻出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象主要表現(xiàn)
（1）在測完A-BC（BC接地）相間的絕緣值后，再測B-CA（AC接地）間、C-BA（BA接地）間的絕緣值時(shí)，其示值將比第一次的偏小。
（2）水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)組在小修時(shí)，主機(jī)—母線—主變聯(lián)合絕緣測得的阻值只有幾兆歐或幾十兆歐。
（3）電壓跌落，測量值不穩(wěn)定。
（4）測量數(shù)值有時(shí)偏小，有時(shí)偏大，甚至指針指向無窮大，數(shù)字顯示溢出。
3、現(xiàn)場遇到的問題分析和解答
    現(xiàn)象1：設(shè)第一次絕緣測量在A相繞組與地和B、C相間進(jìn)行。由于在第一次測量前三相間介質(zhì)處于原態(tài)，無極化現(xiàn)象，但當(dāng)A相繞組加上直流電壓后，A相繞組與地及B、C相間的介質(zhì)發(fā)生極化，即：介質(zhì)極化的正極性朝向A相繞組，介質(zhì)極化的負(fù)極性朝向地及B、C相繞組。雖然可將A相對地進(jìn)行放電，使相間分布電容上的電荷被充分放完。但這種絕緣體內(nèi)的介質(zhì)間極化狀態(tài)，不能很快恢復(fù)原始狀態(tài)（無方向極性狀態(tài)）。
    當(dāng)進(jìn)行B相繞組與地和A、C相間絕緣測試時(shí)，在B相繞組加上直流電壓后，剛才的介質(zhì)極化狀態(tài)發(fā)生反向逆變，即：介質(zhì)極化的正極性朝向B相繞組，介質(zhì)極化的負(fù)極性朝向地及A、C相繞組。改變介質(zhì)極化極性是需要吸收儀表輸出電流能量的，即在加壓后的同一時(shí)點(diǎn)，經(jīng)B相繞組流過B-CA地間絕緣體的吸收電流要比初次測量A相時(shí)所需電流大，從而使得測出的絕緣阻值變小了。
    同理，在測完A-BC地，B-CA地，C-BC地后，回頭再次測A-BC地時(shí)，其示值將比第一次的偏小，而與B、C相測試的值基本一致了。
    現(xiàn)象2：水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)在小修時(shí)，沒時(shí)間斷開母線和主變，而是從中性點(diǎn)處并聯(lián)聯(lián)合式整體進(jìn)行對地（機(jī)座）絕緣測試。
    通常測試方法有：三相繞組對機(jī)座之間分別進(jìn)行絕緣測試。（即斷開中性點(diǎn)的連結(jié)），和三相繞組對機(jī)座同時(shí)進(jìn)行絕緣測試（即中性點(diǎn)處連結(jié)測試，并聯(lián)法）。繞組單相所測得的絕緣阻值要大于繞組三相并聯(lián)時(shí)所測得的阻值。
    任何被測絕緣體在檢測絕緣時(shí)，被測試品都會(huì)存在因泄漏而造成誤差。由于水阻存在，線路對匯水管，匯水管對機(jī)座之間的電阻只有幾百千歐和幾千歐，因此，測試儀器需要在匯水管與法蘭盤處進(jìn)行泄漏電流自動(dòng)補(bǔ)償、屏蔽。如果不進(jìn)行補(bǔ)償、屏蔽，發(fā)電機(jī)組匯水管、法蘭盤泄漏電流遠(yuǎn)大于繞組對機(jī)座之間的泄漏電流，儀表所接收的電流實(shí)際是匯水管、法蘭盤的誤差電流，測出的絕緣值是匯水管、法蘭盤對機(jī)座之間的絕緣值，而不是真實(shí)的繞組絕緣值，由于匯水管、法蘭盤對機(jī)座的分布電容遠(yuǎn)小于繞組對機(jī)座的分布電容，吸收比也會(huì)比正常值要小很多，甚至沒有吸收過程。
    若發(fā)電機(jī)組與母線，主變聯(lián)合測試，測量儀表僅只能對發(fā)電機(jī)組內(nèi)部因匯水管、法蘭盤造成的泄漏電流進(jìn)行補(bǔ)償屏蔽，但母線、主變造成的泄漏電流無法進(jìn)行補(bǔ)償屏蔽，且儀表接收電流比單獨(dú)發(fā)電機(jī)定子繞組的漏電流要大很多，從而使測得的絕緣阻值就很小。實(shí)際上是母線、主變與三相定子繞組各絕緣值的并聯(lián)，測得整體阻值理應(yīng)變小。一般情況下，主機(jī)、母線、主變聯(lián)合測試的絕緣值在10兆歐左右，若只有幾兆歐或更低，則要進(jìn)行除潮后再測試。
    現(xiàn)象3：規(guī)程規(guī)定，發(fā)電機(jī)絕緣電阻測試時(shí)，水阻應(yīng)大于100kΩ，如果水阻不夠大需要降低水電導(dǎo)率。而現(xiàn)場有時(shí)因?yàn)閾屝迺r(shí)間有限，等不及降低水阻就要開始測試。如果試驗(yàn)儀器輸出功率有限，當(dāng)水阻遠(yuǎn)小于規(guī)程規(guī)定時(shí)儀器的輸出電壓會(huì)被拉跨，從而影響測試精度。為解決測試電壓跌路的問題，在時(shí)間充裕的情況下，可以降低水電導(dǎo)率，加大水阻，保證機(jī)器能獲得穩(wěn)定可靠的測量值。
    現(xiàn)象4：隨著發(fā)電機(jī)越做越大，端口電壓等級(jí)升高，繞組絕緣介質(zhì)極化對測量影響越來越明顯。絕緣介質(zhì)在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生極化電勢。由于發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)時(shí)，其電壓、電流的相位是不確定的，在脫網(wǎng)時(shí)刻，絕緣介質(zhì)承受的電場大小和方向也是不確定的。因此，絕緣介質(zhì)的極化電勢的方向可能為正，為負(fù)，大小也不確定。另外，絕緣測試或者交直流耐壓試驗(yàn)都會(huì)對絕緣介質(zhì)產(chǎn)生極化，極化電勢的方向和外加電場的方向相反，而且極化電勢充分放電時(shí)間較長，可能長達(dá)幾天。

　　極化電勢通過水阻對機(jī)座放電。當(dāng)極化電勢與絕緣測試電壓同向時(shí)，泄漏電流與絕緣電阻電流也同向，在這種情況下，測量的電阻比實(shí)際繞組絕緣電阻小。當(dāng)極化電勢與測試電壓反向時(shí)，測量的電阻比絕緣電阻大，而且如果極化泄漏電流大于絕緣電阻電流，試驗(yàn)儀器內(nèi)部短路會(huì)溢出，結(jié)果是儀器指針顯示無窮大，數(shù)字顯示一個(gè)無意義的數(shù)。

　　匯水管上串入有幾十毫伏直流電壓時(shí)，絕緣測試儀會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象：指針表顯示值很快指向無窮大，數(shù)字顯示的R15S值比R60S值要大，即吸收比小于1。在匯水管上所帶的直流電壓越高，此種現(xiàn)象就越明顯。

　　匯水管上串入的直流電壓在幾百毫伏時(shí)，絕緣測試儀會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象：指針表顯示值擺動(dòng)幅度較大，數(shù)字表顯示的電壓值只有幾百伏或一千多伏。在關(guān)閉高壓時(shí)，數(shù)字表顯示電壓值在三千多伏。

　　以上兩種匯水管帶電的現(xiàn)象，試驗(yàn)儀器無法正常測試。
    解決辦法：為減小極化電勢對測量的影響，首先需要對發(fā)電機(jī)三相繞組和匯水管、機(jī)座短接起來充分放電。其次需要盡量降低水電導(dǎo)率，加大水阻，減小極化泄漏電流對測試的影響。試驗(yàn)儀器受極化電流影響大，特別是極化電流方向與絕緣電阻電流相反，而且比絕緣電阻電流還要大的時(shí)候，儀器不能工作，必須進(jìn)行綜合補(bǔ)償功能，消除極化電流的影響。

　　由于絕緣測量的高壓會(huì)進(jìn)一步極化絕緣介質(zhì)，當(dāng)連續(xù)測量發(fā)電機(jī)絕緣電阻時(shí)，前次積累的極化電勢會(huì)增加，并在測量過程中逐漸釋放出來，應(yīng)此會(huì)出現(xiàn)絕緣電阻越測越小的現(xiàn)象。解決辦法：測量絕緣電阻前先充分放電，連續(xù)進(jìn)行測試的間隔保證大于10分鐘，而且間隔期間，將繞組、匯水管、機(jī)座連接起來放電。　　
    通過對測量水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)絕緣電阻出現(xiàn)不正常現(xiàn)象的分析解答，解決了許多測量發(fā)電機(jī)絕緣遇到的問題，針對不同問題采取的不同解決方法，使試驗(yàn)人員的技術(shù)水平和分析能力得到了很大的提高，確保機(jī)組安全投入運(yùn)行。
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