操作方法

（一）“泄漏電流測試儀”的操作

（1）機(jī)箱、倍壓筒、被試品接線按要求連接。

（2）接通電源。開啟電源開關(guān)，綠燈按鈕亮，稍等數(shù)秒鐘，顯示屏顯示“泄漏電流測試儀”測量界面，按照《面板說明 12、13、14 按鍵操作功能介紹》選擇、設(shè)置，確認(rèn)“過壓整定”值及“計(jì)時”值。

（3）點(diǎn)擊紅燈按鈕，紅燈按鈕亮，綠燈按鈕熄滅，準(zhǔn)備升壓。

（4）順時針方向旋轉(zhuǎn)粗細(xì)調(diào)電位器進(jìn)行升壓。

（5）升壓至試驗(yàn)電壓。需要計(jì)時控制的，點(diǎn)擊“確認(rèn)/啟動”鍵，即可啟動計(jì)時器計(jì)時。

（6）在升壓操作中，需要切斷高壓，可直接點(diǎn)擊綠燈按鈕或關(guān)閉電源開關(guān)均可快速終止升壓。

試驗(yàn)應(yīng)注意下列問題：

1、對水管的要求應(yīng)無機(jī)械雜質(zhì)的凝結(jié)水或經(jīng)其它處理的軟化水，電導(dǎo)率為 2 μ s/cm ，pH=7-8 ，硬度小于 2μ g 當(dāng)量 /kg ，允許有微量 NH 3 。

 2、水質(zhì)符合要求后，水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)引水管水電阻 Rr 值一般應(yīng)大于 150kΩ 左右，如果達(dá)不到時應(yīng)對水進(jìn)一步處理。

 八、直流泄露及直流耐壓試驗(yàn)

 1、不通水時的測試

在新機(jī)安裝或更換新絕緣引水管時, 雖有條件在不通水情況下進(jìn)行試驗(yàn)，但為了防止在高電壓下，因絕緣引水管內(nèi)存有積水發(fā)生閃絡(luò)放電燒傷絕緣管內(nèi)壁，應(yīng)事先用干燥的壓縮空氣(進(jìn)口壓力等于運(yùn)行中進(jìn)水大容許壓力)，從順、反兩個方向?qū)⒎e水吹干凈。為了測得準(zhǔn)確數(shù)值，應(yīng)采用低壓屏蔽法（如圖８）或高壓屏蔽法（圖 1０）的接線。

2、通水時的測試 

發(fā)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下定子繞組冷卻保持正常循環(huán)（保持運(yùn)行時的水壓、水溫），等水質(zhì)達(dá)到要求后才開始測試。 

（1）低壓屏蔽法 

匯水管對地弱絕緣的電機(jī)，其接線如圖８所示。圖中，將匯水管經(jīng)毫安表ＰＡ１接至高壓試驗(yàn)變壓器 ＴＴ：高壓側(cè)繞組的尾端，微安表ＰＡ２串接ＴＴ高壓側(cè)繞組的尾端而接地，這樣便將流經(jīng)水管的電流 I _K和加壓相對地及其他兩相絕緣泄流 I _X 分開，和空冷或氫冷電機(jī)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ＰＡ２與匯水管的對地電阻 R_H 相并聯(lián)［見圖 12-a］，微安表上讀I ?_X 實(shí)際小于 I _X ，故準(zhǔn)確地得到泄流 I _X 的數(shù)值，需經(jīng)下式換算后求得

式中 R_A ——微安表內(nèi)阻；R_H ——匯水管對地絕緣電阻。

圖 12    水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣測試的等值電路

(a)匯水管接地(低壓屏蔽)；(b)匯水管接高壓(高壓屏蔽) R 、 C ——加壓相對地和其他兩相(接地)的絕緣電阻及電容；R_Y 、 C_Y ——加壓相對匯水管的電阻和電容(包括引水管及水阻)； R_H 、 C_H  ——匯水管對地電阻和電容

圖 8  直流試驗(yàn)低壓屏蔽法接線

V——高壓二極管；R——限流電阻，1Ω/V； C¹ ——穩(wěn)壓電容，約 1μF； C² ——抑制交流分量的電容；L——抑制交流的電感； R^a 、 R^b ——100kΩ和 500kΩ電位器;S1、S2——開關(guān)；E——1.5V 干電池；PV——靜電電壓表； R^y ——絕

引水管電R_H 可在通水情況下，試驗(yàn)接線完成后，用萬用表測量得到，正、負(fù)極性各測一次取其平均值。測量時需將微安表ＰＡ２暫時斷開，以免燒壞表頭和測值偏小。又由于通水試驗(yàn)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(jìn)行補(bǔ)償，其具體方法如圖８中的虛線方框所示，調(diào)整 R_b的 大小，使微安表ＰＡ２指示為零，即達(dá)到全補(bǔ)償目的。為減小雜散電流影響，微安表ＰＡ２的接地端須直接和發(fā)電機(jī)外殼連接。

圖 9     “充水”示意圖

1、2——運(yùn)行中使用的進(jìn)出水閥門；3、4——沖洗用的進(jìn)出水閥門；5——壓力計(jì)；6 匯水管；7——定子繞組

實(shí)測經(jīng)驗(yàn)證明，試驗(yàn)時提高水質(zhì)，不僅可以減小試驗(yàn)設(shè)備的容量，而且可使直流電壓波形得到改善。新機(jī)投入和大修后。往往因?yàn)樗|(zhì)不合格延遲試驗(yàn)和投產(chǎn)。此時可采取如圖 9 的辦法，將通水改為“充水”的方法。先關(guān)閉１及２號運(yùn)行中使用的進(jìn)出水閥門，并將該兩閥門與外部水管相聯(lián)的法蘭拆開（裝用絕緣法蘭的只拆去接地聯(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，從其他機(jī)組引來導(dǎo)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(fù)數(shù)次，直到流出的水質(zhì)合格為止（３～５μＳ／ｃｍ）。然后適當(dāng)調(diào)整４號排水閥門，保持一小股水流出，監(jiān)視進(jìn)、出水的壓差很?。ㄟM(jìn)出水壓力和運(yùn)行中一樣）時，即可開始試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，加壓后經(jīng)過一段較長時間泄漏電流并不增加，溫度也未升高。

 （2）高壓屏蔽法

高壓屏蔽法，是將測量泄漏電流 I _X 的微安表接于高壓側(cè)，采用全屏蔽法，匯水管接至微安表前，流經(jīng)水中的電流 I _K 被屏蔽于微安表ＰＡ２之外，經(jīng)匯水管和其他兩相的引水管到地回到試驗(yàn)變壓器ＴＴ的尾端，如圖 1０所示。采用高壓屏蔽法時，匯水管和其他兩相的引水管承受著高壓電，所以匯水管對地絕緣必須和定子繞組具有同等的絕緣水平。從等值電路圖 12 可以看出，一般 R_H 和 R_Y 小兩三倍，故高壓屏蔽法所需的試驗(yàn)設(shè)備容量較大，對穩(wěn)壓的要求較高。

圖 10   直流試驗(yàn)高壓屏蔽法接線 

 圖 11 高壓全波整流帶濾波裝置

L——濾波電感；Ｃ——濾波電容

 3、直流試驗(yàn)中一些具體問題的分析

 （1）不通水與通水情況下試驗(yàn)的比較

 1      不通水時試驗(yàn)。所需試驗(yàn)設(shè)備簡單，容量較小，但必須*吹水，不然會帶來測試誤差，并有可能使絕緣引水管放電燒傷。

 2      通水時試驗(yàn)。所需設(shè)備容量較大，回路中時間常數(shù)顯著下降，不能滿足直流脈動系數(shù)小于５％ 

HDZV 水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)泄漏電流測試儀要求，使微安表波動，甚至燒壞表頭。這時，可在微安表回路串入一個電感，并接一個電容，如圖８中的Ｌ及 C₂ 。好在高壓回路中接入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)壓電容，或采用高壓全波整流，如圖 11 所示。不過這樣，需要 

有中間抽頭的高壓試驗(yàn)變壓器。現(xiàn)場試驗(yàn)時，可先用兩個規(guī)格相同的高壓電壓互感器代替。如在通水情況下，因水質(zhì)不好實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能滿足要求，可以采用“充水”法進(jìn)行試驗(yàn)。這樣不僅可以減小試驗(yàn)設(shè)備容量，還可以改善直流電壓的波形。

 （3）高、低壓屏蔽法的比較

 1      低壓屏蔽法。使用此方法，即使匯水管為弱絕緣，也可將絕緣泄漏電流 I _X 和經(jīng)過水的電流 I _K 區(qū)分開來。在通水時試驗(yàn)，既安全又可達(dá)到泄漏電流測試準(zhǔn)確的要求，所需設(shè)備簡單便于廣泛采用。其缺點(diǎn)是匯水管對地絕緣要單獨(dú)進(jìn)行一次試驗(yàn)，還有從高壓來的雜散電流不便屏蔽。

2      高壓屏蔽法。此方法只適于匯水管全絕緣的電機(jī)。微安表接在高壓側(cè)對雜散電流易于屏蔽，較低壓屏蔽法所測泄漏電流要準(zhǔn)確一些，同時對匯水管也進(jìn)行了耐壓。其缺點(diǎn)是：試驗(yàn)設(shè)備容量較大，穩(wěn)壓較難，須采用較完善的濾波裝置。試驗(yàn)時，非加壓的兩相引水管承受電壓高，故絕緣引水管多耐壓了兩次，匯水管對地絕緣耐壓了三次。

 4、測試實(shí)例

 （1）通水試驗(yàn)時水質(zhì)要良好

 一臺ＱＦＳ－１２５－２型發(fā)電機(jī)，容量為１２５ＭＷ，電壓為１３．８ｋＶ，采用ＩＩ形濾波， 

電容器用兩個１．８μＦ，電感用３ｋＶ電壓互感器的高壓繞組代替．用低壓屏蔽法試驗(yàn)，１５ｋＶ下不通水時測得脈動系數(shù)接近于零，通水時（導(dǎo)電率為１３μＳ／ｃｍ）１５ｋＶ下測得動脈系數(shù)為８．７％，這時微安表擺動，讀數(shù)的重復(fù)性也很差．可見在不通水或通以導(dǎo)電率較小的水時，微安表較穩(wěn)定，二者的試驗(yàn)結(jié)果接近，并能反映吸收現(xiàn)象，所以水質(zhì)好壞是個關(guān)鍵．

 （2）不通水試驗(yàn)時需吹干積水

水未吹干、泄漏電流變化頻繁、分散，用圖 13 所示的普通方法無法測準(zhǔn)泄漏電流值，同時因絕緣引水管內(nèi)壁附有水分，很容易在直流高壓下因閃絡(luò)而燒壞，故必須吹干。

 HDZV 水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)泄漏電流測試儀                            

圖 13    直流泄漏及直流耐壓試驗(yàn)接線

a  微安表處于高壓側(cè)；b 微安表處于低壓側(cè)；S1——短路開關(guān)；S２——示波器開關(guān)；Ｆ１——５０－２５０ｖ放電管；ＰＶ１——０．５級電壓表；ＰＶ２——１－１．５級靜電電壓表；Ｆ——保護(hù)球隙，直徑選用２０ｍｍ；ＰＳ——觀察局部放電的電子波器 

（3）高低壓屏蔽法測量比較

一臺發(fā)電廠自己改造的１２ＭＷ、６．３ｋＶ發(fā)電機(jī)。匯水管加強(qiáng)絕緣后，雖然放了水，但在未吹干凈的情況下，用高壓屏蔽法和低壓屏蔽法兩種接線方法進(jìn)行對比試驗(yàn)，其結(jié)果如表 1 所示。

表 1       高、低壓屏蔽法測得的泄漏電流（μＡ）

由表 1 可見，低壓屏蔽法測得的數(shù)值稍大些，器吸收現(xiàn)象也不顯著，這是由于低壓屏蔽法雜散電流比高壓屏蔽法大的緣故，扣除這部分影響后其結(jié)果是一致的。這兩種方法都顯示有三相泄漏不平衡系數(shù)較大的現(xiàn)象，都能反映相間絕緣不平衡的差異，其中高壓屏蔽法靈敏度略高． 

（4）測量泄漏電流發(fā)現(xiàn)缺陷兩例

HDZV 水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)泄漏電流測試儀                         

在通水情況下，用低壓屏蔽法測試泄漏電流發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的兩個實(shí)例如下．

 1      絕緣支柱有缺陷。一臺１２ＭＷ、６．３ｋＶ發(fā)電機(jī)，在２．５U _n 下測得三相泄漏電流是：

相為７２μＡ；Ｂ為１１２μＡ；Ｃ為４２μＡ。不平衡系數(shù)為（１１２－４２）／４２＝１．６７。

Ｂ相泄漏電流在較低電壓下就偏大。后來檢查發(fā)現(xiàn)Ｂ相引出線支柱絕緣子有缺陷。

2      端部絕緣有缺陷．一臺１２５ＭＷ、１３．８ｋＶ發(fā)電機(jī)，測試泄漏電流時，發(fā)現(xiàn)Ａ相泄漏電流隨電壓不成比例上升，且于２．２U _n 下在端部過橋引線處，經(jīng)膠木墊塊發(fā)生相間擊穿；Ｃ相在１．５U _n 

下電流急增，經(jīng)清掃表面仍無減小，在２U _n 時觀察電流隨時間不斷增大，再繼續(xù)升壓到２．５U _n 時在端部也擊穿。

以上兩個實(shí)例充分說明，采用高壓屏蔽法或抵壓屏蔽法，對水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的定子絕緣能有效地檢測出絕緣缺陷。