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發電機短路特性、空載特性試驗實例介紹

  這兩項試驗都屬于發電機的特性和參數試驗,它與預防性試驗的目的不同。這類試驗是為了了解發電機的運行性能、基本量之間關系的特性曲線以及被發電機結構確定了的參數、反映發電機的某些問題。 
  利用特性曲線,可以判斷轉子線圈有無匝間短路,也可判斷定子鐵芯有無局部短路,如有短路,該處的渦流去磁作用也將使勵磁電流因升至額定電壓而增大。此外,計算發電機的電壓變化率、未飽和的同步電抗,分析電壓變動時發電機的運行情況及整定磁場電阻等都需要利用空載特性。 
  利用短路特性,可以判斷轉子線圈有無匝間短路,因為當轉子線圈存在匝間短路時,由于安培匝數減少,同樣大的勵磁電流,短路電流也會減少。此外,計算發電機的主要參數同步電抗、短路比以及進行電壓調整的整定計算時,也需要短路特性。 
  (一) 2013年度雅都水電站2F機組A修后發電機短路特性試驗 
  短路試驗是在發電機交接及大修時常見的試驗項目。目前較常用的方法是將發電機三相定子出口可靠短接,通過勵磁機為轉子提供電流。但由于發電機現采樣自并勵方式,當發電機出口短路后勵磁機沒有電源,所以常采用他勵電源方式通過勵磁機為轉子提供電流。如發電機需要短路干燥時也可參照此方法進行。 
  2. 發電機短路特性試驗目的: 
  (1)通過發電機的短路特性試驗,可以檢查定子三相電流是否對稱。 
  (2)可以對所有的發電機保護、測量、以及相關電流回路進行檢查,確保電流回路相序正確、相位對稱、幅值對稱、沒有開路現象 
  (3)可以由短路特性曲線結合空載特性曲線求取發電機的一些重要參數。 
  (4)可以檢查轉子是否有匝間短路。 
  3. 試驗步驟 
  (1)在發電機出口設置三相對稱短路點。 
  (2)準備好短路試驗勵磁系統用的臨時他勵電源,保證電源的可靠性。 
  (3)投入他勵電源,并檢查其電壓幅值及相位對稱且正確。 
  (4)準備好試驗所需的試驗設備,將試驗設備接線接好并檢查試驗接線確保接線正確。
  (5)為防止在試驗過程出現過勵或勵磁機失控以及轉子回路故障,應投入發電機轉子接地保護、勵磁保護、定子過流保護(可將定子過流保護定值壓縮至定子額定電流的1.05倍),并且投入跳滅磁開關出口壓板。 
  (6)因短路時發電機端電壓為零,調速機將不能接收機端頻率信號,因此可以采用電流回路中串接以電阻取分壓提供給調速器同步轉速信號。電阻選擇不易過大,以防互感器過載,一般串入額定電流為6A,額定電阻為100Ω左右可調電阻即可。 
  (7)手動開機將發電機轉速上升至額定轉速后合勵磁滅磁開關。 
  (8)將勵磁機切為手動控制方式,逐漸增磁使定子電流達到額定電流10%左右,檢查發電機短路點以內所有電流互感器的二次電流回路幅值及相位對稱且不得有開路現象。
  (9)檢查電流回路正確后重新將勵磁電流降至最低值,然后手動逐步調節勵磁機增磁,逐步升至額定定子電流,試驗過程中每隔定子額定電流10%~15%記錄一組數值。 
  (10)逐步升流至定子額定電流時,手動調節勵磁機減磁,逐步降至定子電流為最小,試驗過程中每隔定子額定電流10%~15%記錄一組數值,試驗完成后,斷開滅磁開關 
  (11)在升降過程中只得沿單方向操作。 
  4.雅都水電站2F機組A修短路特性曲線及試驗數據 
  5. 試驗數據 
  (二) 2013年度雅都水電站2F機組A修后發電機空載特性試驗 
  空載特性試驗是在發電機交接及大修后必做的試驗項目。目前較常用的方法是通過勵磁機為轉子提供電流,經手動調節勵磁機逐漸改變勵磁電流而使定子電壓逐步上升。當勵磁電流由大到小逐級遞減或由小到大遞升時,由于鐵芯的磁滯現象會影響測量的準確性,所以試驗過程中只能一個方向調節,中途不得有反方向來回升降。勵磁機電源可采用自并勵方式也可采用他勵方式。在雅都水電站2F機組A修時,采用他勵電源方式。 
  2. 發電機空載特性試驗目的: 
  (1)通過發電機的空載特性試驗,可以檢查定子三相電壓是否對稱。 
  (2)可以對所有的發電機保護、測量、以及相關電壓回路進行檢查,確保電壓回路相序正確、相位對稱、幅值對稱、沒有短路現象 
  (3)可以由短路特性曲線結合空載特性曲線求取發電機的一些重要參數。 
  3. 試驗步驟 
  (1)準備好短路試驗勵磁系統用的臨時他勵電源,保證電源的可靠性。 
  (2)投入他勵電源,并檢查其電壓幅值及相位對稱且正確。 
  (3)準備好試驗所需的試驗設備,將試驗設備接線接好并檢查試驗接線確保接線正確。
  (4)投入發電機所有保護 
  (5)自動開機,待發電機轉速上升至額定轉速后合勵磁滅磁開關。 
  (6)將勵磁機切為手動控制方式,逐漸增磁使定子電壓達到額定電流10%左右,檢查發電機出口電壓互感器的二次電壓回路幅值及相位對稱且不得有短路現象。 
  (7)檢查電壓回路正確后重新將勵磁電流降至最低值,然后手動逐步調節勵磁機增磁,逐步升高定子電壓,試驗過程中每隔定子額定電流10%~15%記錄一組數值。 
  (8)逐步升壓至定子額定電流時,手動調節勵磁機減磁,逐步降至定子電壓為最小,試驗過程中每隔定子額定電流10%~15%記錄一組數值,試驗完成后,斷開滅磁開關 
  4.雅都水電站2F機組A修空載特性曲線及試驗數據 
  5. 試驗數據 



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