发电机交流阻抗试验方法及目的

摘要：发电机是电力系统的重要设备之一，其运行稳定性和电气性能的可靠性对电力系统的安全运行起着至关重要的作用。为了保证发电机的正常运行，需要对其电气性能进行全面的测试和评估。而发电机的交流阻抗试验是其中一项重要的测试方法。

一、交流阻抗试验的目的

      发电机交流阻抗试验的主要目的是评估发电机的电气性能，包括电阻、电抗、电导等参数。通过交流阻抗试验，可以得到发电机的等效电路模型，并通过对模型参数的分析，获得发电机的各项性能指标。

1、评估发电机的电气性能

      交流阻抗试验可以测量发电机的电阻、电抗、电导等参数，从而评估发电机的电气性能。这些参数反映了发电机的内部电气结构和电流传输能力，对发电机的稳定性和可靠性有重要影响。

2、识别发电机的故障和缺陷

      交流阻抗试验可以通过测量发电机的阻抗参数，识别发电机的故障和缺陷。例如，当发电机的绝缘损坏或绕组接触不良时，会导致阻抗参数的变化，通过交流阻抗试验可以及时发现这些问题，提前进行维修和更换。

3、评估发电机的负荷能力

      交流阻抗试验可以评估发电机的负荷能力。通过测量发电机的电导参数，可以判断发电机在不同负荷条件下的耗能能力，为电力系统的负荷分配和运行提供参考依据。

4、优化发电机的运行参数

      交流阻抗试验可以通过测量发电机的阻抗参数，优化发电机的运行参数。例如，通过调整绕组的连接方式和电阻的大小，可以改善发电机的电流分布和电压波动，提高发电机的效率和稳定性。

二、交流阻抗试验方法

      对发电机转子绕组交流阻抗的测量是判断转子绕组是否存在匝间短路的较有效的方法。在现行国标中规定，在发电机出厂、交接与大修时，都应对转子绕组进行交流阻抗的测量，且要求相互之间应无明显差别。这是因为如果转子绕组存在匝间短路，会使转子电流增大，绕组温度升高，限制无功出力，甚至引起柴油发电机组振动过大而造成更严重的事故。但是，由于转子绕组的交流阻抗受诸多因素的影响，如果对测量的结果及测量的方法和条件不加以认真的分析和判断，很容易得出错误的数据和结论。造成不必要的返工，浪费人力及物力，甚至直接影响到安装或检修的工期。因此，为了准确的测量转子绕组的交流阻抗以及得出正确的结论，我们将结合高坝洲电站转子绕组交流阻抗测量的结果来加以分析，来提高对转子绕组交流阻抗测量方法的认识及转子绕组是否存在匝间短路的判断能力。

1、试验方法

      发电机交流阻抗试验是通过施加一定的电压或电流信号，测量发电机的阻抗参数，以评估其电气性能。下面介绍两种常见的发电机交流阻抗试验方法。

（1）开路试验法

      开路试验法是通过将发电机的三相绕组全部断开，然后施加额定电压，测量发电机的空载电流和空载电压，从而计算出发电机的阻抗参数。该方法主要用于评估发电机的电阻和电抗。

（2）短路试验法

      短路试验法是通过将发电机的三相绕组短接在一起，然后施加额定电流，测量发电机的短路电压和短路电流，从而计算出发电机的阻抗参数。该方法主要用于评估发电机的电抗和电导。

2、试验规范

      《电力设备预防性试验规程》对转子交流阻抗试验的规定：

（1）阻抗和功率损耗值自行规定。在相同试验条件下与历年数值比较，不应有显著变化

（2）隐极式转子在膛外或膛内以及不同转速下测量。

（3）每次试验应在相同条件、相同电压下进行试验电压峰值不超过额定励磁电压。

3、试验装置操作通用注意事项

（1）试验设备应由高压试验专业人员使用，使用前应仔细阅读使用说明书，并经反复操作训练。

（2）操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。

（3）为了保证试验的安全正确，除必须熟悉试验设备说明书外，还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。

（4）各联接线不能接错，否则可导致试验装置损坏

发电机交流阻抗试验曲线

三、影响测量结果的因素

1、主要因素

      转子绕组磁极交流阻抗的测量结果受诸多因素的影响，主要因素如下：

（1）磁极是否挂装。

（2）磁极是否已连接。

（3）试验电压的高低。

（4） 转子在定子膛内或膛外。

（5） 定子与转子间气隙的大小。

（6）磁极加垫厚度的影响等。

      只有将这些外部影响因素综合考虑，才能正确判断转子绕组测量结果是否正确，因为在上述不同条件下，所测得到的结果均不相同，相互差别也较大。

2、测量注意事项

      在测量时还应注意以下几点：

（1）试验用电压应为线电压，以防止相电压中谐波分量的影响。

（2）试验电压应尽量接近额定电压，但不能超过其额定电压。

（3）若用指针式电流表直接串于一次回路中时，有时电流难以加入，可将此电流表换为一测量用CT，电流表改接于CT二次侧。

（4）转子在定子膛内测量时，在定子绕组中会感应电压，应将定子绕组与外部回路可靠断开。

总结

      发电机交流阻抗试验是评估发电机电气性能的重要方法。通过开路试验和短路试验，可以获得发电机的阻抗参数，从而评估发电机的电阻、电抗、电导等性能指标。交流阻抗试验的目的是评估发电机的电气性能、识别故障和缺陷、评估负荷能力以及优化运行参数。通过合理的交流阻抗试验方法和分析，可以保证发电机的正常运行，提高电力系统的可靠性和稳定性。