发电机特性试验要点

首先先说说发电机做短路试验的目的： 对于中大型发电机， 负载试验是个比较费 力费时的事，但又要保证电机出厂后的可靠性， 所以一般的 “特性 ”试验主要分为： 空载特性试验和短路特性试验。 空载试验即为逐步增加发电机的励磁电流， 使得 发电机的三相输出电压达到额定电压 （过电压是试验的另一部分， 不包括在本试 验内）；主要测试的是发电机的绝缘性能，和电压输出特性。短路试验是逐步增 加励磁电流（三相输出端短路后），使得三相短路电流达到额定电流（过流试验 不算在此项目内） ，主要测试绕组可承载电流的能力， 也可以检验电流输出特性。关于你问的问题：1，短路时电流的流动方向，与带其他负载时的流动方向是一模一样的。与有无 N 无关。2，短路前，三相间是存在电势差的，所以会检测到电压。而短路后，三相输出 端的电势差为 0，所以不存在电压（差）。这个道理应该是很明白的。发电机与市电并列需要二个条件，一是相序相同，二是相位相同；举一个例子， 发电机与市电并列， 就是要让发电机发出的电能“走”到市电上， 就象一个汽车 上的人想走到另一个汽车上一样； 如果二个汽车向不同的方向走， 你是不可能走 过去的，这就是相序的重要性；如果二个汽车方向相同，但走的不一样快，你同 样不能走过去， 这就是相位的重要性； 只有二个汽车行驶方向一样， 行驶速度一 样时，你才能走过去， 也就是说，只有相序一样， 相位也一样，发电机才能并网。做发电机短路空载试验时先做短路再空载 短路试验一般是新安装机组或者 大修后的机组做的， 原因是这些机组剩磁一般不够， 自并励的话不足以升压， 也 就是升不起压的， 所以先做短路试验来产生足够磁场， 随后试验就有剩磁了， 可 以升压了。另外，短路试验可以验证各电流互感器的极性 ,电流回路的正确性 .而继电保护主 要就是靠差动回路来工作， 所以差动回路正确可以保证保护装置正常工作， 这样 再做空载试验就安全多了。发电机短路试验要外接励磁电源 ; 发电机短路试验，是在定子出口处用铜排三相短接， 然后开机升到额定转速， 再投入励磁，逐步增大励磁，直到定子电流达到额定值。 发电机短 路试验用的励磁可以使工作励磁机也可以是备用励磁机，因为该试验需要的励磁功率不大， 但需要能够精细调整， 有的励磁系统无法将电流调到很小， 所以发电机短路试验之前对励磁 系统要进行试验和选择。发电机要并网，需要发出的电和电网保持 3个一致性： 1、相序相同 2、频率相 同 3、电压相同。同时，同期合闸的那一个时刻，要保证二者的相位一样。对于 相序的一致性，主要由一次部分的核相来解决。针对后三个条件， SID-2V 型自 动准同期装置都有相应的措施， 他有开出调速和调压的功能， 而对于同期点的捕 捉它有超前角的保证。假同期实验是在断开刀闸的情况下的同期合闸，目的是验证二次回路的正确性， 通过录波的波形分析，确定导前角，允许频差压差等参数的正确性。我们的试验接线是这样的，引 GCB 两侧 A 相电压来测量压差瞬时值波形， 引 GCB 的辅助接点来捕捉合闸时刻，引 SID-2V 型自动准同期装置开出的合闸 接点来捕捉合闸命令的发出时刻。当自动准同期装置启动，将要合闸之前 ,开始录波。到上面那一圈绿灯了么，录 波装置启动他会转动起来， 中间有一个红灯， 捕捉到同期点以后， 红灯亮的同时 发出合闸脉冲。 我们要看到绿灯转起来， 将要到红灯亮的时候开始录波， 等开关 合上以后就可以停止录波了。录波的结果，如果显示GCB1助接点变位时刻恰巧和压差波形的零点同时，就表 明实验很成功。如果滞后，那么要调小超前时间，如果超前，要跳大超前时间。 一直到录的波形满意为止。发电机做假同期试验有的目的 ; 检查发电机的自动准同期装置的可靠性，检查同期回路 相序接线正确性。6.2.1 首次手动开停机试验：6.2.1.1 首次开机过程中应监测检查如下主要项目：a) 机组升速至 80额定转速 (或规定值 )时，可手动切除高压油顶起装置， 并校验电气转速继电器对应的触点。b) 机组升速过程中应加强对各部轴承温度、油槽油面的监视。各轴承温度 不应有急剧升高及下降现象。c) 测量机组运行摆度双幅值， 其值应小于轴承间隙或符合厂家设计规定值。d) 测量永磁发电机电压和频率关系曲线。e) 测量发电机一次残压及相序。6.2.1.2 首次手动停机过程中应检查下列各项：a) 注意机组转速降至规定转速时，高压油顶起装置的自动投入情况。b) 监视各部位轴承温度变化情况。c) 检查转速继电器的动作情况。d) 检查各部位油槽油面变化情况。e) 机组全停后，高压油顶起装置应自动切除。6.2.2 过速试验及检查：6.2.2.1 机组过速试验要根据设计规定的过速保护装置整定值进行。6.2.2.2 过速试验过程中应监视并记录各部位摆度和振动值， 各部轴承的温升情 况及发电机空气间隙的变化。6.2.2.3 过速试验停机后应进行如下检查：a) 全面检查转动部分。b) 检查定子基础及上机架径向支承装置的状态。c) 检查各部位螺栓、销钉、锁片是否松动或脱落。d) 检查转动部分的焊缝是否有开裂现象。e) 检查上下挡风板、挡风圈、导风叶是否有松动或断裂。6.2.3 自动开机和自动停机试验：6.2.3.1 自动开机和自动停机试验的主要目的是检查自动开停机回路动作是否 正确。具有计算机监控系统为主要控制方式的水电站， 自动开、停机应由计算机监 控系统来完成。6.2.3.2 自动开机可在中控室或机旁进行，并检查下列各项：a) 检查自动化元件能否正确动作。b) 检查推力轴承高压油顶起装置的动作情况。6.2.3.3 自动停机过程中及停机后的检查项目：a) 记录自发出停机脉冲信号至机组转速降至制动转速所需时间。b) 记录机组开始制动至全停的时间。c) 检查转速继电器动作是否正确。d) 当机组转速降至设计规定转速时，推力轴承高压油顶起装置应能自动投 入，停机后应能自动切除。6.2.4 发电机短路试验，必要时才做此项试验。6.2.5 发电机升压试验：6.2.5.1 发电机升压试验应具备的条件：a) 发电机保护系统投入，励磁系统调节器回路电源投入，辅助设备及信号 回路电源投人。b) 发电机振动、摆度及空气间隙监测装置投入，定子绕组局部放电监测系 统投入。6.2.5.2 发电机升压时应进行下列检查和试验：a) 分段升压，检查所有电压互感器二次侧电压应三相平衡，相序相位及仪 表指示应正确，各电压保护装置端子电压正常。b) 发电机及引出母线、与母线相连的断路器、分支回路设备等带电后是否 正常。c) 机组运行中各部振动及摆度是否正常。d) 分别在 50、 100额定电压下，跳开灭磁开关检查消弧情况，录制示 波图，并求取灭磁时间常数。e) 在额定电压下测量发电机轴电压。6.2.6 发电机空载下励磁调节器试验：6.2.6.1 发电机空载时的励磁调节器试验应符合下列要求：a) 具有起励装置的晶闸管励磁调节器的起励工作应正常且可靠。b) 检查励磁调节系统的电压调整范围，应符合设计要求。检查在各种工况 下的稳定性 (即摆动次数 )和超调量不超过规定。c) 测量励磁调节器的开环放大倍数值。d) 在等值负载情况下，录制和观察励磁调节器各部特性。对于晶闸管励磁 系统，还应在额定励磁电流情况下， 检查功率整流桥的均流和均压系数。 均压系 数不应低于 09，均流系数不应低于 085 。e) 发电机空载状态下，改变转速，测定发电机端电压变化值，录制发电机 电压与频率关系特性曲线。频率每变化 1，自动励磁调节系统应保证发电机电 压的变化值不大于额定值的 0.25 。f) 晶闸管励磁调节器应进行低励磁、过励磁、断线、过电压、均流保护的调 整及模拟动作试验，其动作应正确。g) 对于采用三相全控整流桥的静止励磁装置，还应进行逆变灭磁试验。6.2.7 发电机并列及带负荷试验：6.2.7.1 发电机并列试验。a) 以手动和自动准同步方式并列试验前，应检查同步装置的超前时间、调 速脉冲宽度及电压差闭锁的整定值。b) 在正式并列试验前，应先断开相应的隔离开关进行模拟并列试验，以确 定同步回路的正确性。6.2.7.2 发电机带负荷试验。a) 发电机带负荷试验，有功负荷应逐步增加，并观察各仪表指示及各部位 运转情况和各种负荷下尾水管补气装置工作情况。 观察并检查机组在加负荷时有 无振动区，测量振动范围及其量值，必要时进行补气试验。b) 做发电机带负荷下的励磁调节器试验。6.2.7.3 发电机甩负荷试验。a) 甩负荷试验前，将调速器的稳定参数选择在空载扰动所确定的最佳值； 调整好测量各部位的振动、摆度、蜗壳压力、机组转数 (频率)、接力器行程、发 电机气隙等电量和非电量的监测仪表； 所有继电保护及自动装置均已投入； 自动 励磁调节器的参数已选择在最佳值。b) 发电机甩负荷试验应在额定有功负荷的 25、 50、 75和 100下分 别进行。若电站运行水头和电力系统条件限制， 发电机不可能带额定负荷或甩额 定负荷时，则可按当时条件在尽可能大负荷下进行甩负荷试验。c) 发电机甩负荷时，检查自动励磁调节器的稳定性和超调量。当发电机甩额定有功负荷时，发电机电压不应大于额定电压的15 %20 %，振荡次数不超过3次5次，调节时间不大于5s。6.2.7.4 发电机温升试验，必要时才做此项试验。6.2.8 发电机 24h 带负荷连续试运行试验。汽轮发电机大轴上安装接地碳刷的作用之一肯定有消除静电电压的作用， 另外还有两个作用 即：供测量转子绕组正、负极对地电压用。供转子接地保护装置用。大型发电机采用的是滑动推力轴承， 如果轴没有和大地有效联通， 轴和轴瓦间就 有电压，就会在推力轴承的油膜上产生电腐蚀， 破坏大轴和轴瓦接触点的光滑程 度，如果情况严重， 整个机器的轴承就会因为接触面不光滑导致烧瓦， 严重的事 故。因此用接地碳刷使发电机大轴有效接地十分必要。发电机大轴是经过轴接地碳刷接地的， 释放静电能量。 轴承座和基座之间加装绝 缘垫是为了防止形成轴电流。 测量发电机转子绝缘， 正对地和负对地， 其实就是 正对轴和负对轴而已。 就是因为大轴接地， 才会正对轴就是正对地， 负对轴就是负对地。当转子回路对地（对轴）绝缘很好时，正对地加上负对地小于转子电压。 绝缘一般时正对地和负对地各为全电压的一半。正极接地（包括接轴）时正对地等于0，负极绝缘破坏时负对地电压为 0。轴电压的测量U1:励磁端轴承支架对地电压U2:大轴两端电压U3:汽端轴对地电压测量时先测U2，再测U1励磁端轴承支架对地电压。测量U1时应把轴承外壳与 轴用铜刷短路，否则，因轴承与轴之间的油膜电阻影响测量结果 .通常U仁U2， 若U1与U2相差10%以上，则表示绝缘垫等绝缘不良.绝缘垫等绝缘不良时，U1U2。测量时使用3s 10V交流电压表，若无此表，可经适当升压变将此电压升高后， 用一般电压表测量。测量接线必须接有专用电刷，且电刷上应用长达300mm以上 绝缘手柄。测量轴电压时应采用同一可靠接地点作为基准点。测量时，应使发电机保持额定电压，并分别在额定负载，0.5额定负载，空载下测量。测试电压ITI测试电流I I发电机转子入蟒出吩尔溟紛恪电子帙才有限公司现场接线示息圉