發電(diàn)機(jī)轉子(zǐ)繞組匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)測量±©方法

轉子(zǐ)繞組匝間(jiān)短(du ¥♥ǎn)路(lù)是(shì)發電(diàn)機(jī)一(€←yī)種常見(jiàn)的(de)故障，但(dàn)處理(lǐ)故障是(shì>$)比較麻煩的(de)，而匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)不(bù)但(dà​¥<§n)會(huì)影(yǐng)響出力，而且會(←‌≥huì)引起振動，因此，對(duì)此應加以重視(®≤ ÷shì)。在《預規》中要(yào)求的(de)測試交流阻抗及損耗← ↕，測試直流電(diàn)阻，空(kōng)載©♠和(hé)短(duǎn)路(lù)試驗往‌₹★‌往還(hái)不(bù)能(néng)作(zuò)為(wè↑π₩♠i)最終制(zhì)定依據，根據匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)的(de)性質(靜(jìn€ ÷"g)态或動态)可(kě)以用(yòng)感應電(diàn)動勢相(xiàng)量‌ 法和(hé)微(wēi)分(fēn)探測線圈法來(lái)進行(xíng)判定。

一(yī)、測量方法

1、感應電(diàn)動勢相(xiàng)量法≈±

感應電(diàn)動勢相(xiàng)量法是σ♣(shì)利用(yòng)開(kāi)口變壓器(qì)™®測量繞組中所感應的(de)電(diàn)壓(電(diàn)流₩ )，其大(dà)小(xiǎo)和(hé)相(xiàng)角與線槽上(shàng)漏磁大(d≠βλ≤à)小(xiǎo)和(hé)相(xiàng)角有(yǒu)關，将‍& <各槽上(shàng)測得(de)的(de)感應電(diàn)壓(電(diàn↓σ•§)流)大(dà)小(xiǎo)和(hé)相(xiàngλ★α→)角相(xiàng)互比較，就(jiù)可(kě)以判定轉子(zǐ)繞組有(yǒu)無匝間(jiā↕★∏n)短(duǎn)路(lù)，且可(kě)确定相(x ↔÷‌iàng)應的(de)槽号。其測量方法如(rú)下(xià)：

(1)單開(kāi)口變壓器(qì)。單開(kāi)口變壓器(qì)接線如(rú¥↑)圖1-1所示，将開(kāi)口變壓器(qì)置于轉子(zǐ)中部，順次在各槽上(sh৮εng)測量，調節移相(xiàng)器(qì)及記下(xià)移相(xiàng)器(qì)$±‌和(hé)真空(kōng)管電(diàn)壓表讀(dú)數(shù)，作(zuò)出轉子(zǐ)♥β各繞組的(de)相(xiàng)量圖。

圖1-1 單開(kāi)口變壓器(qì)試驗接線
OC一(yī)雙蹤示波器(qì)；PV2一(yīγ£σ≤)空(kōng)管毫表；
PV1一(yī)電(diàn)壓表；T一♦¥(yī)開(kāi)口變壓器(qì)；AV一(y ©'ī)調壓器(qì)

(2)雙開(kāi)口變壓器(qì)。雙開(kāi)口變壓器(qì)接線 δ←Ω如(rú)圖1-2所示，在同一(yī)線槽或同一(£≠yī)繞組對(duì)應的(de)兩個(gè)槽上(sh↓​àng)各放(fàng)兩個(gè)開(kāi)口變壓器(qì)，一(yī)為(wèi)發射變壓€ 器(qì)(可(kě)加1000～2000安匝工(gōng)頻(pín)電(diàn)源)，♥π‍一(yī)為(wèi)接收變壓器(qì)。在良好(h♣εǎo)槽中，接收繞組的(de)感應電(diàn)壓零，有(yǒu)↔ 短(duǎn)路(lù)匝的(de)則感應出電(di₩₹Ω àn)壓。

目前這(zhè)種測試儀器(qì)在國(guó)內(nèi)已有(yǒ∑‌u)生(shēng)産，如(rú)我公司生(shēng)産的(de'λ)ZC-401A發電(diàn)機(jī)轉子(zǐ)交流阻抗測試儀。

2、微(wēi)分(fēn)探測線圈法

微(wēi)分(fēn)探測線圈法是(shì)轉子(zǐ)在旋轉時(shí)進行(xíng)動态γσ測試，其基本原理(lǐ)是(shì)對(duì)發電(diàn)機(jī)的(de)旋&↔↑轉磁場(chǎng)進行(xíng)微(wēφα‍'i)分(fēn)，根據波形來(lái)分(fēn)析有(yǒu)✔©無匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)及故障的(de)槽位。其測量方法如(rú)下(↕✔xià)：

制(zhì)作(zuò)微(wēi)分(fēn)探測線圈(用(yòng)有(y §$ǒu)機(jī)玻璃框繞制(zhì)線圈，線徑一(yī)般為(wèi>™)Φ0.06～Φ1mm，匝數(shù)為(w♥™èi)50～300匝)将繞好(hǎo)的(de)線圈嵌入一(yī)根&Ph​ ∞i;10mm的(de)調管頂端，将引線絞成麻花(huā)狀從(cóng)銅管中引出。然後将測杆φ×δε插入定、轉子(zǐ)的(de)空(kōng)隙中(從(cóng)鐵(tiě)芯背部通(tōng)風 Ω$(fēng)孔中插入，必須固定牢固，防止移動而碰旋轉的(‌£de)轉子(zǐ))，用(yòng)示波器(qì)錄制(zhì)氣隙磁密波形。小(xiǎo)線圈±¥輸出的(de)電(diàn)動勢為(wèi)氣隙磁密微(wēi)分(fēn)的(de)結果¶<↕，即

       e＝®$－ωs(dB／dt)      &nbφ→sp;(1-19)

式中 ω一(yī)一(yī)小(xiǎo)線圈匝數(shù)；

       s一(yī)一(yī)小(xiǎo)線圈 ←÷¶面積。

由波形的(de)變化(huà)可(kě)以進行(xíγφng)判斷。

圖1-2 雙開(kāi)口變壓器(qì)試驗接線

二、實例說(shuō)明(míng)

1、實例1-1 轉子(zǐ)繞組匝間(jiān)¶★¥短(duǎn)路(lù)的(de)測試。

某電(diàn)廠(chǎng)一(yī)台100MW發電(diàn)機(jī)，¶β₩α雙水(shuǐ)內(nèi)冷(lěng)，轉子(zǐ)實槽28個(gè)，每極匝數(shù≥∑)為(wèi)92。大(dà)槽匝數(shù)14(雙排)，小(xi↑≥±&ǎo)槽匝數(shù)8(雙排分(fēn)布)額定轉速3000r／min。在帶負荷時(shí)✘α₩✘出現(xiàn)了(le)振動，且随負荷增加而上(shàng)升，從(cóng)曆年(ni✘ §≠án)直流電(diàn)阻及交流阻抗試驗已有(y®☆ǒu)匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)征兆，為(♦>εwèi)了(le)進一(yī)步判定進行(xíng)了(le)感應電ε‍(diàn)動勢相(xiàng)量法測試和(hé)微(wēi)分(fēn)線圈探測測試，測試結→​¶≈果如(rú)下(xià)。

(1)感應電(diàn)動勢相(xiàng)量法≈¥。感應電(diàn)動勢相(xiàng)λ✔"量法的(de)測試數(shù)據見(jiàn)表1- ∞₩★1。

圖1-3 功率相(xiàng)量投影(yǐng)圖

用(yòng)表1-1的(de)數(shù)據作(zuò)相(xiàng)量投影↑Ω‍ε(yǐng)圖，如(rú)圖1-3所示。

根據表1-1和(hé)圖1-3可(kě)看(kàn)出，4、25号槽(為(wèi)同一(y ∞δī)線圈)有(yǒu)匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)現(xiα&&àn)象(反相(xiàng))。

(2)微(wēi)分(fēn)線圈探測法。微(wē€γ <i)分(fēn)線圈探測法分(fēn)在空(kōng)‍£™δ載和(hé)短(duǎn)路(lù)狀态下(xià§↑Ω)測試。所測得(de)的(de)波形如(rú)圖1-4及圖1​ ¥≠-5所示。使用(yòng)Φ6mm，300匝線圈，引線接至SC-16光(g'λ₽uāng)線示波器(qì)。

由圖1-4及圖1-5可(kě)見(jiàn)，兩槽波峰明(míng)顯發生(sh₽÷↔ēng)了(le)畸變(即4 - 25槽)說(shuō)±♥↑→明(míng)動态下(xià)也(yě)有(yǒu)匝間(jiān)短(du≈ δǎn)路(lù)，這(zhè)與靜(jìng)态分(fēn)析是(shì)一(yī)緻★→的(de)。

         &nb γ©sp;    
圖1-4 空(kōng)載狀态下(xià)氣隙磁密曲線         &nbs§ p;      圖1-5 短(duǎn)路(lù)狀态下(xià)氣隙磁密曲線

經解體(tǐ)(拔去(qù)護環)後發現(xiàn)，匝間(jiān)短β‍≤¥(duǎn)路(lù)在線圈端部，第25槽中1匝和(hé)✔α13匝間(jiān)嚴重短(duǎn)路(lù)，屬↕Ω​于排間(jiān)短(duǎn)路(lù)。另7～22槽有(yǒu)輕度匝間(jiān)短(duǎ<✘λn)路(lù)(過去(qù)用(yòng)感應電(diàn" )動勢法曾測得(de)有(yǒu)短(duǎn)路(lù))，但(dàn)由于在超×±σ速中的(de)離(lí)心力作(zuò)用(yòng)使匝間(jiān)發生(₹λ&shēng)位移而消失。在處理(lǐ)後又(yòu)進行(xíng)了(le)測試，波形已正常>≈，測試結果見(jiàn)表1-2，功率相(xiàng)量亦無反相(xi$↔βàng)情況。此外(wài)還(hái)做(zuò)了(le)直流電(diàn©₩♦™)阻及交流阻抗測試，結果也(yě)完全正常。轉機(jī)後機(jī)組的(de®¥> )振動值均在規程規定範圍內(nèi)。證明(míng)機(jī)組≈∑♠★基本上(shàng)恢複了(le)正常工(gōng)況。

2、實例1-2 轉子(zǐ)繞組匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)測試

某電(diàn)廠(chǎng)一(yī)台300πα•★MW發電(diàn)機(jī)，水(sh↓☆$‌uǐ)氫氫，轉子(zǐ)共有(yǒu)40個→§≤(gè)分(fēn)度不(bù)同的(de)槽，其中12個(g≤→è)為(wèi)阻尼槽，28個(gè)為(wèi)三階∑α梯形轉子(zǐ)繞組槽。轉子(zǐ)繞組為(wèi↕σ)每槽九層，每極占14個(gè)槽，兩極共126匝，每匝繞組由× ≤¥冷(lěng)拉銅線分(fēn)十段焊在一(yī)起，匝間(jiān)絕↕≥緣為(wèi)0.38mm。

該機(jī)在《預試》中發現(xiàn)​π直流電(diàn)阻和(hé)交流阻抗變化(huà)後，用(yòng)探測線圈法在<γ±空(kōng)載和(hé)短(duǎn)路(lù)下(xià✘₹σ)進行(xíng)了(le)測試。波形圖如(→ ♦♥rú)圖1-6及圖1-7所示。從(cóng)波形中可(kě)見(jiàn)轉子✔​♠(zǐ)兩極的(de)4個(gè)大(dà)套均有(yǒu)短(duǎn)路(lù)現(x∑'iàn)象，尤其是(shì)其中某一(yīσφ‍×)極的(de)次大(dà)套繞組有(yǒu)嚴重匝間(jiān)短(du​φ ¶ǎn)路(lù)。

 
圖1-6 空(kōng)載波形           &n"₩bsp;        &♠♦↕nbsp;       &nbsβ•&p;            &n₩÷↓₹bsp;       圖1-7 短(duǎn)路(lù)波形

在轉子(zǐ)抽出後又(yòu)做(zu£≈ò)了(le)雙開(kāi)口鐵(tiě)芯檢測試驗。發射鐵(tiě)芯放(fàng)在被測線圈某₽εσ一(yī)槽上(shàng)，通(tōng)以3₩≠0A交流電(diàn)電(diàn)流，接收鐵(tiě)芯放(fàng)在被測線圈另一(y↕™β®ī)槽上(shàng)，并外(wài)接毫伏表和(hé)示波器(qì)，對(duì)14套線圈‍☆逐一(yī)測試，測試數(shù)據見(jiàn)表1-3。

從(cóng)表1-3數(shù)據可(kě)見(jiàn)，7～34、8～33、9～32.1‍ 0～31、11～30、12～29、13～28及14～27共8λ✔↔套線圈比其他(tā)的(de)線圈電(diàn)壓≤¥ 高(gāo)1000倍以上(shàng)，故認為(wèi)存在匝間(j©←÷£iān)短(duǎn)路(lù)現(xiàn)象，這(zhè)和(hé)動測法(微(wēi)分¥★(fēn)線圈探測法)是(shì)一(yī)緻的(de)。

為(wèi)了(le)進一(yī)步查找故障點，該機(jī)采用(yò​δng)了(le)直流壓降法。

(1)匝間(jiān)壓降法。即取下(xià)護環，拆除端部絕緣，通(tōng)50～↑§♥100A直流電(diàn)流到(dào)轉子(zǐ)繞組，對(duì)有(y±×< ǒu)匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)的(¶∏de)8套線圈，分(fēn)别測量每匝線圈間(jiān)的(de)壓峰，如(rú)發× 現(xiàn)異常時(shí)，增加測點，根據分(fēn)布規律，對≥∞←(duì)可(kě)疑點增加測點，直至測出壓降最低(dī)點，即為(wε£←πèi)短(duǎn)路(lù)點。這(zhè)種方®​£法适用(yòng)于一(yī)匝隻對(duì)另一(yī)匝短(duǎn)路(lù)。

(2)對(duì)于多(duō)匝線圈同時(shí)出現(xiàn)匝間(jiān)短(d ★uǎn)路(lù)的(de)，可(kě)以采用(yòng)分(fēn)段壓降法，即把§±™線圈分(fēn)為(wèi)幾個(gè)對(duì)稱等長(cháng)段，測量壓降 €(如(rú)4段)比較等段長(cháng)壓降值，其正常值與異常值的(de)交界點便為(w✔<​èi)短(duǎn)路(lù)點。

通(tōng)過以上(shàng)兩種方法共找出17個<↑¶Ω(gè)短(duǎn)路(lù)點(其中3套線圈的(de)7個(gè)短(↑φα"duǎn)路(lù)點是(shì)用(yòng)分(fēn)段壓降法找出的(de))。←Ω♣