发电机转子交流阻抗测试及仪表选型

  摘要：测量发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗是判断发电机转子绕组有无匝间短路的zui有效、灵敏和可靠的方法之一。文章介绍了转子绕组匝间短路的危害及特点，分析了目前发电机转子交流阻抗测试仪测试方法存在的问题，提出了交流阻抗测试仪选型要求，zui后给出了发电机转子绕组交流阻抗测试应注意的几个问题。

1、引言
 随着电力生产的迅猛发展，电气设备变得更加精密和复杂，设备故障造成的经济损失和影响也越来越大。设备维修方式和监视方法更加受到关注。
 发电机转子交流阻抗测试仪发电机的转子作为发电机组的重要组成部分之一，是转易出现故障的部位。发电机转子通常有多个励磁线圈、线圈引线、阻尼绕组，这些部件在设备运行过程中承受较大的电流及离心力，在超过部件极限强度的情况下，将导致大的事故发生。
 发电机转子在运行中，由于受机械力、温度、油污等因素的影响，再加上制造工艺、绝缘材料存在的问题，易发生转子匝间短路故障。据统计，电力系统中发电机转子绕组发生匝间短路所占的比重较大。匝间短路严重时，转子电流增大，影响机组出力，短路点处会产生局部高温，转子电流增大，绕组温度增高，限制发电机的无功出力，影响电能质量，烧坏绝缘和导体，甚至发展为接地故障或因磁场拉力不均而强烈震动，影响发电机正常运行。因此发电机转子绕组发生匝间短路就应立即查明原因并将其消除。
 2、转子绕组匝间短路的危害及特点
 大多数发电机都发生过或存在转子绕圈匝间短路的故障，由于其对机组正常运行影响不大或故障特征不明显，许多匝间短路故障都被忽略，但长期运行下去，匝间短路故障会导致转子线圈一点甚至多点接地。

匝间短路发生的主要原因是

①转子端部绕组匝间绝缘在运行中受热应力和机械离心力的综合作用下被损坏，造成匝间短路。

②小的导电粒子或碎渣进入线圈端部及通风沟，转子通风孔被异物堵塞，造成通风冷却不良，匝间绝缘过热损坏，导致匝间短路。

③由于制造或大修时工艺不良，转子绕组铜线或焊接处有毛刺，在运行中受各种力的作用刺破匝间绝缘引起匝间短路。

④护环下转子各线圈间绝缘垫块松动，在运行中受各种力的综合作用，垫块在转子线圈边缘做反复运动，由于线圈侧面裸露，垫块反复运动产生的铜末导致匝间绝缘发热，长时间发热使绝缘层烧坏炭化，引起*性的匝间短路。
 发电机转子交流阻抗测试仪匝间短路能引起转子热不平衡、转子漏磁场发生变化、定子绕组并联支路的环流及主轴轴承座的磁化，其影响程度多少取决于短路的程度及部位。当线圈发生匝间短路时，不同的接触电阻将使热损耗发生变化，接触电阻越小，短路损耗越大，当绕组有一半电流被旁路时，短路损耗将达线圈总损耗的四分之一，短路会导致绕组总损耗减小，转子平均温度降低，而故障点短路损耗增加导致局部温度升高，热膨胀在很小范围内发生，因而造成转子发生不同程度的弯曲，振动增加。转子线圈发生匝间短路故障时，会造成机组振动增大；励磁电流增大，振动幅值增大；在励磁电压不变的情况下，励磁电流增大。发电机转子绕组匝间短路是电力系统中常见的故障。当此类故障发生时，转子电流增大，绕组温度升高，限制发电机的出力，严重时会影响发电机的正常运行。
 因此及早发现发电机转子匝间短路对发电机安全运行有着重要意义。