摘要：發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其運(yùn)行穩(wěn)定性和電氣性能的可靠性對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。為了保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，需要對(duì)其電氣性能進(jìn)行全面的測試和評(píng)估。而發(fā)電機(jī)的交流阻抗試驗(yàn)是其中一項(xiàng)重要的測試方法。

一、交流阻抗試驗(yàn)的目的

      發(fā)電機(jī)交流阻抗試驗(yàn)的主要目的是評(píng)估發(fā)電機(jī)的電氣性能，包括電阻、電抗、電導(dǎo)等參數(shù)。通過交流阻抗試驗(yàn)，可以得到發(fā)電機(jī)的等效電路模型，并通過對(duì)模型參數(shù)的分析，獲得發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

1、評(píng)估發(fā)電機(jī)的電氣性能

      交流阻抗試驗(yàn)可以測量發(fā)電機(jī)的電阻、電抗、電導(dǎo)等參數(shù)，從而評(píng)估發(fā)電機(jī)的電氣性能。這些參數(shù)反映了發(fā)電機(jī)的內(nèi)部電氣結(jié)構(gòu)和電流傳輸能力，對(duì)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性有重要影響。

2、識(shí)別發(fā)電機(jī)的故障和缺陷

      交流阻抗試驗(yàn)可以通過測量發(fā)電機(jī)的阻抗參數(shù)，識(shí)別發(fā)電機(jī)的故障和缺陷。例如，當(dāng)發(fā)電機(jī)的絕緣損壞或繞組接觸不良時(shí)，會(huì)導(dǎo)致阻抗參數(shù)的變化，通過交流阻抗試驗(yàn)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問題，提前進(jìn)行維修和更換。

3、評(píng)估發(fā)電機(jī)的負(fù)荷能力

      交流阻抗試驗(yàn)可以評(píng)估發(fā)電機(jī)的負(fù)荷能力。通過測量發(fā)電機(jī)的電導(dǎo)參數(shù)，可以判斷發(fā)電機(jī)在不同負(fù)荷條件下的耗能能力，為電力系統(tǒng)的負(fù)荷分配和運(yùn)行提供參考依據(jù)。

4、優(yōu)化發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)

      交流阻抗試驗(yàn)可以通過測量發(fā)電機(jī)的阻抗參數(shù)，優(yōu)化發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。例如，通過調(diào)整繞組的連接方式和電阻的大小，可以改善發(fā)電機(jī)的電流分布和電壓波動(dòng)，提高發(fā)電機(jī)的效率和穩(wěn)定性。

二、交流阻抗試驗(yàn)方法

      對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗的測量是判斷轉(zhuǎn)子繞組是否存在匝間短路的較有效的方法。在現(xiàn)行國標(biāo)中規(guī)定，在發(fā)電機(jī)出廠、交接與大修時(shí)，都應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行交流阻抗的測量，且要求相互之間應(yīng)無明顯差別。這是因?yàn)槿绻D(zhuǎn)子繞組存在匝間短路，會(huì)使轉(zhuǎn)子電流增大，繞組溫度升高，限制無功出力，甚至引起柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)過大而造成更嚴(yán)重的事故。但是，由于轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗受諸多因素的影響，如果對(duì)測量的結(jié)果及測量的方法和條件不加以認(rèn)真的分析和判斷，很容易得出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)和結(jié)論。造成不必要的返工，浪費(fèi)人力及物力，甚至直接影響到安裝或檢修的工期。因此，為了準(zhǔn)確的測量轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗以及得出正確的結(jié)論，我們將結(jié)合高壩洲電站轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗測量的結(jié)果來加以分析，來提高對(duì)轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗測量方法的認(rèn)識(shí)及轉(zhuǎn)子繞組是否存在匝間短路的判斷能力。

1、試驗(yàn)方法

      發(fā)電機(jī)交流阻抗試驗(yàn)是通過施加一定的電壓或電流信號(hào)，測量發(fā)電機(jī)的阻抗參數(shù)，以評(píng)估其電氣性能。下面介紹兩種常見的發(fā)電機(jī)交流阻抗試驗(yàn)方法。

（1）開路試驗(yàn)法

      開路試驗(yàn)法是通過將發(fā)電機(jī)的三相繞組全部斷開，然后施加額定電壓，測量發(fā)電機(jī)的空載電流和空載電壓，從而計(jì)算出發(fā)電機(jī)的阻抗參數(shù)。該方法主要用于評(píng)估發(fā)電機(jī)的電阻和電抗。

（2）短路試驗(yàn)法

      短路試驗(yàn)法是通過將發(fā)電機(jī)的三相繞組短接在一起，然后施加額定電流，測量發(fā)電機(jī)的短路電壓和短路電流，從而計(jì)算出發(fā)電機(jī)的阻抗參數(shù)。該方法主要用于評(píng)估發(fā)電機(jī)的電抗和電導(dǎo)。

2、試驗(yàn)規(guī)范

      《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)轉(zhuǎn)子交流阻抗試驗(yàn)的規(guī)定：

（1）阻抗和功率損耗值自行規(guī)定。在相同試驗(yàn)條件下與歷年數(shù)值比較，不應(yīng)有顯著變化

（2）隱極式轉(zhuǎn)子在膛外或膛內(nèi)以及不同轉(zhuǎn)速下測量。

（3）每次試驗(yàn)應(yīng)在相同條件、相同電壓下進(jìn)行試驗(yàn)電壓峰值不超過額定勵(lì)磁電壓。

3、試驗(yàn)裝置操作通用注意事項(xiàng)

（1）試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)由高壓試驗(yàn)專業(yè)人員使用，使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書，并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練。

（2）操作人員應(yīng)不少于2人。使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守本單位有關(guān)高壓試驗(yàn)的安全作業(yè)規(guī)程。

（3）為了保證試驗(yàn)的安全正確，除必須熟悉試驗(yàn)設(shè)備說明書外，還必須嚴(yán)格按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)操作。

（4）各聯(lián)接線不能接錯(cuò)，否則可導(dǎo)致試驗(yàn)裝置損壞

發(fā)電機(jī)交流阻抗試驗(yàn)曲線

三、影響測量結(jié)果的因素

1、主要因素

      轉(zhuǎn)子繞組磁極交流阻抗的測量結(jié)果受諸多因素的影響，主要因素如下：

（1）磁極是否掛裝。

（2）磁極是否已連接。

（3）試驗(yàn)電壓的高低。

（4） 轉(zhuǎn)子在定子膛內(nèi)或膛外。

（5） 定子與轉(zhuǎn)子間氣隙的大小。

（6）磁極加墊厚度的影響等。

      只有將這些外部影響因素綜合考慮，才能正確判斷轉(zhuǎn)子繞組測量結(jié)果是否正確，因?yàn)樵谏鲜霾煌瑮l件下，所測得到的結(jié)果均不相同，相互差別也較大。

2、測量注意事項(xiàng)

      在測量時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）試驗(yàn)用電壓應(yīng)為線電壓，以防止相電壓中諧波分量的影響。

（2）試驗(yàn)電壓應(yīng)盡量接近額定電壓，但不能超過其額定電壓。

（3）若用指針式電流表直接串于一次回路中時(shí)，有時(shí)電流難以加入，可將此電流表換為一測量用CT，電流表改接于CT二次側(cè)。

（4）轉(zhuǎn)子在定子膛內(nèi)測量時(shí)，在定子繞組中會(huì)感應(yīng)電壓，應(yīng)將定子繞組與外部回路可靠斷開。

總結(jié)

      發(fā)電機(jī)交流阻抗試驗(yàn)是評(píng)估發(fā)電機(jī)電氣性能的重要方法。通過開路試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，可以獲得發(fā)電機(jī)的阻抗參數(shù)，從而評(píng)估發(fā)電機(jī)的電阻、電抗、電導(dǎo)等性能指標(biāo)。交流阻抗試驗(yàn)的目的是評(píng)估發(fā)電機(jī)的電氣性能、識(shí)別故障和缺陷、評(píng)估負(fù)荷能力以及優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。通過合理的交流阻抗試驗(yàn)方法和分析，可以保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。