发电机短路特性、空载特性试验实例介绍

来源: 成都伯斯曼实业
发布时间:2014-10-17
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　　这两项试验都属于发电机的特性和参数试验，它与预防性试验的目的不同。这类试验是为了了解发电机的运行性能、基本量之间关系的特性曲线以及被发电机结构确定了的参数、反映发电机的某些问题。

　　利用特性曲线，可以判断转子线圈有无匝间短路，也可判断定子铁芯有无局部短路，如有短路，该处的涡流去磁作用也将使励磁电流因升至额定电压而增大。此外，计算发电机的电压变化率、未饱和的同步电抗，分析电压变动时发电机的运行情况及整定磁场电阻等都需要利用空载特性。

　　利用短路特性，可以判断转子线圈有无匝间短路，因为当转子线圈存在匝间短路时，由于安培匝数减少，同样大的励磁电流，短路电流也会减少。此外，计算发电机的主要参数同步电抗、短路比以及进行电压调整的整定计算时，也需要短路特性。

　　（一） 2013年度雅都水电站2F机组A修后发电机短路特性试验

　　短路试验是在发电机交接及大修时常见的试验项目。目前较常用的方法是将发电机三相定子出口可靠短接，通过励磁机为转子提供电流。但由于发电机现采样自并励方式，当发电机出口短路后励磁机没有电源，所以常采用他励电源方式通过励磁机为转子提供电流。如发电机需要短路干燥时也可参照此方法进行。

　　2. 发电机短路特性试验目的：

　　（1）通过发电机的短路特性试验，可以检查定子三相电流是否对称。

　　（2）可以对所有的发电机保护、测量、以及相关电流回路进行检查，确保电流回路相序正确、相位对称、幅值对称、没有开路现象

　　（3）可以由短路特性曲线结合空载特性曲线求取发电机的一些重要参数。

　　（4）可以检查转子是否有匝间短路。

　　3. 试验步骤

　　（1）在发电机出口设置三相对称短路点。

　　（2）准备好短路试验励磁系统用的临时他励电源，保证电源的可靠性。

　　（3）投入他励电源，并检查其电压幅值及相位对称且正确。

　　（4）准备好试验所需的试验设备，将试验设备接线接好并检查试验接线确保接线正确。

　　（5）为防止在试验过程出现过励或励磁机失控以及转子回路故障，应投入发电机转子接地保护、励磁保护、定子过流保护（可将定子过流保护定值压缩至定子额定电流的1.05倍），并且投入跳灭磁开关出口压板。

　　（6）因短路时发电机端电压为零，调速机将不能接收机端频率信号，因此可以采用电流回路中串接以电阻取分压提供给调速器同步转速信号。电阻选择不易过大，以防互感器过载，一般串入额定电流为6A，额定电阻为100Ω左右可调电阻即可。

　　（7）手动开机将发电机转速上升至额定转速后合励磁灭磁开关。

　　（8）将励磁机切为手动控制方式，逐渐增磁使定子电流达到额定电流10%左右，检查发电机短路点以内所有电流互感器的二次电流回路幅值及相位对称且不得有开路现象。

　　（9）检查电流回路正确后重新将励磁电流降至最低值，然后手动逐步调节励磁机增磁，逐步升至额定定子电流，试验过程中每隔定子额定电流10%～15%记录一组数值。

　　（10）逐步升流至定子额定电流时，手动调节励磁机减磁，逐步降至定子电流为最小，试验过程中每隔定子额定电流10%～15%记录一组数值，试验完成后，断开灭磁开关

　　（11）在升降过程中只得沿单方向操作。

　　4.雅都水电站2F机组A修短路特性曲线及试验数据

　　5. 试验数据

　　（二） 2013年度雅都水电站2F机组A修后发电机空载特性试验

　　空载特性试验是在发电机交接及大修后必做的试验项目。目前较常用的方法是通过励磁机为转子提供电流，经手动调节励磁机逐渐改变励磁电流而使定子电压逐步上升。当励磁电流由大到小逐级递减或由小到大递升时，由于铁芯的磁滞现象会影响测量的准确性，所以试验过程中只能一个方向调节，中途不得有反方向来回升降。励磁机电源可采用自并励方式也可采用他励方式。在雅都水电站2F机组A修时，采用他励电源方式。

　　2. 发电机空载特性试验目的：

　　（1）通过发电机的空载特性试验，可以检查定子三相电压是否对称。

　　（2）可以对所有的发电机保护、测量、以及相关电压回路进行检查，确保电压回路相序正确、相位对称、幅值对称、没有短路现象

　　（3）可以由短路特性曲线结合空载特性曲线求取发电机的一些重要参数。

　　3. 试验步骤

　　（1）准备好短路试验励磁系统用的临时他励电源，保证电源的可靠性。

　　（2）投入他励电源，并检查其电压幅值及相位对称且正确。

　　（3）准备好试验所需的试验设备，将试验设备接线接好并检查试验接线确保接线正确。

　　（4）投入发电机所有保护

　　（5）自动开机，待发电机转速上升至额定转速后合励磁灭磁开关。

　　（6）将励磁机切为手动控制方式，逐渐增磁使定子电压达到额定电流10%左右，检查发电机出口电压互感器的二次电压回路幅值及相位对称且不得有短路现象。

　　（7）检查电压回路正确后重新将励磁电流降至最低值，然后手动逐步调节励磁机增磁，逐步升高定子电压，试验过程中每隔定子额定电流10%～15%记录一组数值。