一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置的制作方法

1.本实用新型属于发电机绝缘试验领域，具体涉及一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置。


背景技术：

2.大容量汽轮发电机出口电压高，额定电流大，运行中电、热、机械力及环境等老化因素作用加剧，电厂人员在运行和检修中会面临一些新的问题与挑战。1000mw容量等级发电机出口电压较高，国产发电机一般为27kv。更高的电压对发电机电磁设计、定转子结构设计、绝缘材料选用等方面提出了更为严苛的要求。
3.根据部分已投运机组调研情况和近年技术监督工作经验，目前在大型汽轮发电机突出问题为特殊结构发电机的耐压试验问题。特别是部分国产600mw～1000mw水内冷汽轮发电机，借鉴延用国外设计采用汇水环固定接地型式，给发电机耐压试验带来困难。直流泄漏电流试验不能有效开展，并且绕组通水状态无法测得真实的绕组绝缘电阻，给交流耐压试验也带来了不确定性，个别电厂发生过汇水环固定接地型式发电机耐压试验导致设备损坏的严重事故。如严格按照规程开展交直流耐压试验，则需要花费大量时间将绕组内残余冷却水吹干，实际操作中检修工期往往难以满足。
4.由上述可见，目前没有针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置，绝缘电阻及直流泄漏试验无法开展，并且给其他试验的开展带来了不确定性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于填补现有领域的不足，提供了一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置，包括e直流高压电源、v直流高压分压器、a直流电流表、r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻、布置在被试发电机各水支路的直流电流表a1～aj、被试发电机各水支路的等效水电阻rs1～rsj以及被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻rg1～rgj；
8.e直流高压电源的一端与v直流高压分压器的一端和a直流电流表的一端相连，a直流电流表的另一端与r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻的一端和a1～aj被试发电机各水支路的直流电流表的一端相连，a1～aj布置在被试发电机各水支路的直流电流表的另一端与rs1～rsj被试发电机各水支路的等效水电阻的一端和rg1～rgj被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻的一端相连，e直流高压电源的另一端与v直流高压分压器的另一端、r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻的另一端、rs1～rsj被试发电机各水支路的等效水电阻的另一端和rg1～rgj被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻的另一端共同连接于公共接地端gnd。
9.本实用新型进一步的改进在于，e直流高压电源的输出电压为0～90kv，能够连续
可调，输出电流0～0.6a。
10.本实用新型进一步的改进在于，v直流高压分压器的额定电压0～100kv，采用桥式电阻分压器。
11.本实用新型进一步的改进在于，a直流电流表采用霍尔电流传感器或零磁通电流传感器。
12.本实用新型进一步的改进在于，a直流电流表能够测量电流范围0～0.6a，测量精度为1μa。
13.本实用新型进一步的改进在于，布置在被试发电机各水支路的直流电流表a1～aj采用霍尔电流传感器或零磁通电流传感器。
14.本实用新型进一步的改进在于，布置在被试发电机各水支路的直流电流表a1～aj测量电流范围0～0.6a，测量精度为1μa。
15.本实用新型进一步的改进在于，rs1～rsj被试发电机各水支路的等效水电阻，由发电机内冷水水质决定，与内冷水电导率成负相关关系，一共有j个水支路，支路个数由不同发电机设计结构决定，rg1～rgj被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻由绝缘引水管的材质决定，各引水管绝缘电阻接近。
16.本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
17.本实用新型提出的一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置，基于汇水环固定接地型发电机的电回路结构，借助布置在被试发电机各水支路的直流电流表，得到了发电机定子绕组的泄漏电流，解决了汇水环固定接地型发电机绝缘电阻和直流泄漏试验无法有效开展的问题，实现了对发电机绝缘状态的判断。
附图说明
18.图1为一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置回路图。
19.图2为汇水环固定接地型发电机端部结构示意图。
20.其中：e直流高压电源、v直流高压分压器、a直流电流表、r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻、a1～aj分别为布置在被试发电机各水支路的直流电流表、rs1～rsj分别为被试发电机各水支路的等效水电阻、rg1～rgj分别为被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻、gnd为公共接地端。
21.1为发电机汇水环、2为发电机定子铁芯内圆、3为发电机转子、4为定子端部绕组、5为发电机水支路的绝缘引水管。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利保护的范围。
23.在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例
绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
24.本实用新型提供的一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置，包括e直流高压电源、v直流高压分压器、a直流电流表、r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻、布置在被试发电机各水支路的直流电流表a1～aj、被试发电机各水支路的等效水电阻rs1～rsj以及被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻rg1～rgj。
25.如图1所示，e直流高压电源的一端与v直流高压分压器的一端和a直流电流表的一端相连。a直流电流表的另一端与r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻的一端和a1～aj被试发电机各水支路的直流电流表的一端相连。a1～aj布置在被试发电机各水支路的直流电流表的另一端与rs1～rsj被试发电机各水支路的等效水电阻的一端和rg1～rgj被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻的一端相连。e直流高压电源的另一端与v直流高压分压器的另一端、r被试发电机定子绕组等效绝缘电阻的另一端、rs1～rsj被试发电机各水支路的等效水电阻的另一端和rg1～rgj被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻的另一端共同连接于公共接地端gnd。
26.所述e直流高压电源，输出电压为0～90kv，连续可调，输出电流0～0.6a，满足现有各类电压等级发电机的试验需要。
27.所述v直流高压分压器，额定电压0～100kv，采用桥式电阻分压器。
28.所述a直流电流表，采用霍尔电流传感器或零磁通电流传感器，可测量电流范围0～0.6a，测量精度为1μa。
29.所述a1～aj布置在被试发电机各水支路的直流电流表，采用霍尔电流传感器或零磁通电流传感器可测量电流范围0～0.6a，测量精度为1μa。进一步的，其安装位置为图2中5发电机水支路的绝缘引水管，其数量与发电机绝缘引水管数目一致，保证测量覆盖所有水支路的电流。
30.所述rs1～rsj被试发电机各水支路的等效水电阻，由发电机内冷水水质决定，与内冷水电导率成负相关关系，一共有j个水支路，支路个数由不同发电机设计结构决定。
31.所述rg1～rgj被试发电机各水支路绝缘引水管的等效电阻由绝缘引水管的材质决定，各引水管绝缘电阻接近。
32.所述一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置，开展汇水环固定接地型发电机绝缘电阻试验时，按图1准备好接线工作后，调整e直流高压电源，待v直流高压分压器显示电压为预设电压ua时停止升压，等待1分钟后，读取a直流电流表电流i0，读取a1～aj发电机各水支路的直流电流表电流i1～ij。则发电机定子绕组绝缘电阻值rx为
[0033][0034]
通过上述流程，完成了汇水环固定接地型发电机的绝缘电阻试验。
[0035]
所述一种针对汇水环固定接地型发电机的绝缘试验装置，开展汇水环固定接地型发电机直流泄漏试验时，按图1准备好接线工作后，调整e直流高压电源，待v直流高压分压
器显示电压为预设电压u
x1
时停止升压，等待1分钟后，读取a直流电流表电流i0，读取a1～aj发电机各水支路的直流电流表电流i1～ij，则发电机定子绕组泄漏电流值i
x1
为
[0036][0037]
按照试验标准方案，调整不同的预设电压，重复执行上述的试验流程，可得到不同电压下的发电机定子绕组泄漏电流值i
x2
、i
x3
、
…ixk
，从而完成了汇水环固定接地型发电机的直流泄漏试验。
[0038]
如图2所示，1为发电机汇水环、2为发电机定子铁芯内圆、3为发电机转子、4为定子端部绕组、5为发电机水支路的绝缘引水管。开展汇水环固定接地型发电机直流泄漏试验时，首先检查1发电机汇水环、2发电机定子铁芯内圆、3发电机转子、4定子端部绕组和5发电机水支路的绝缘引水管，确认各部件外观完好后，将a1～aj被试发电机各水支路的直流电流表布置在5发电机水支路的绝缘引水管上，确保不与1发电机汇水环及4定子端部绕组产生接触，直流电流表的数量与发电机水支路数量相同，根部不同的发电机，将配置相同数量的直流电流表，后续按照上述试验标准流程完成汇水环固定接地型发电机的绝缘电阻试验和直流泄漏试验。
[0039]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。