發(fā)電機試驗技術和實驗方法 省賽獲獎

課程名稱：風電機組安裝與調(diào)試任務二發(fā)電機試驗技術和實驗方法1項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法2【知識點】1.試驗樣機的技術數(shù)據(jù)；2.常用試驗儀器的用法；3.繞組對機殼絕緣電阻的測定方法；4.耐電壓試驗方法?！炯寄茳c】1.繞組對機殼絕緣電阻的測定方法；2.

耐電壓試驗方法。項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法3【知識點2-1

試驗樣機的技術數(shù)據(jù)】1.試驗樣機應隨附有關技術數(shù)據(jù)、圖樣和安裝使用說明書。2.產(chǎn)品樣機應隨附產(chǎn)品合格證。

項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法4【知識點2-2

常用試驗儀器的用法】

1.試驗中所使用儀器、儀表均應在計量部門檢驗合格的有效期內(nèi)。

2.儀器、儀表要求①溫度傳感器（大氣溫度計）測量范圍為-50～+50°C；準確度為±1°C。②轉(zhuǎn)速傳感器測量范圍為大于2倍發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速；準確度為±2%。③電流、電壓、電功率傳感器測量范圍為大于2倍發(fā)電機額定值；準確度為不低于0.5級。④兆歐表規(guī)格為500V。項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法5【知識點2-2

常用試驗儀器的用法】

3.耐壓測試儀使用方法（1）注意事項①使用本儀器前，必須仔細閱讀技術說明書，熟悉并掌握電路原理，操作方法，注意事項等。②本儀器電源線應為三芯電源線，儀器接地端必須可靠地接入大地。漏電測試的短路片應接好。③儀器必須由指定人員操作，操作時必須在絕緣墊子上，并帶上絕緣手套進行操作。項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法6④選擇測試時間；按需要定時或手控（環(huán)境溫度為40℃，報警電流以為20mA時，測試時間不宜超過30分鐘。若有必要，則必須間斷工作，間隔時間不應少于工作時間）；⑤選擇報警電流：根據(jù)測試要求，選擇所測試對象漏電流的最大值?！局R點2-2

常用試驗儀器的用法】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法7（4）測試①首先使輸出電壓為零，并按復位按鈕，使整機處于復位狀態(tài)，高壓切斷。用高壓輸出測試線將被測試元件與本儀器相連，被測試元件應與大地絕緣，儀器的公共端與被測件的低端相接。②按啟動按鈕，高壓接通。按順時針方向，轉(zhuǎn)動電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使輸出電壓達到設定位。③當測試時間到合格指示燈亮，高壓自動切斷，說明被測件合格。【知識點2-2

常用試驗儀器的用法】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法8（3）儀器工作性能檢查①插好電流線，接通電源，電源指示燈亮，數(shù)字顯示為“0”。按啟動按鈕應能聽到繼電器吸合聲，調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)旋鈕，數(shù)字顯示應有相應的變化。當?shù)竭_定時器時間或按復位按鈕，可聽到繼電器釋放聲，數(shù)字顯示降至“0”；②定時器時間到達設定后輸出電壓返零時，合格指示燈應亮，按復位按鈕，指示燈應熄滅?！局R點2-2

常用試驗儀器的用法】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法9④若不合格燈亮，高壓切斷并發(fā)出報警聲，則說明被測件的漏電電流超過所設定的報警流，為不合格品。⑤按復位按扭，合格或不合格信號消除。⑥在測試時間選擇在手控檔時，測試開始，按啟動按鈕，測試結束，按復位按鈕。此時不合格指示燈不亮。若被測件不合格時，發(fā)出聲光報警?！局R點2-2

常用試驗儀器的用法】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法10（2）準備工作①開機前應檢查儀器接地是否可靠，并將電壓調(diào)節(jié)旋鈕旋至最小位置（MIN）；②根據(jù)測試要求，選擇儀器AC或DC工作方式；③選擇電壓輸出范圍：0～2.5KV或0～5KV；【知識點2-2

常用試驗儀器的用法】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法11【知識點1-3實驗測定】

1.繞組對機殼絕緣電阻的測定（1）測量時電機的狀態(tài)測量電機繞組的絕緣電阻時分別在電機實際冷狀態(tài)和熱狀態(tài)（或溫升試驗后）下進行。檢查測試時，如無其他規(guī)定，則繞組對機殼及繞組相互間的絕緣電阻僅在狀、態(tài)下測量。測量絕緣電阻時應測量繞組溫度，但在實際冷狀態(tài)下測量時可取周圍介質(zhì)溫度作為繞組溫度。項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法12

（2）兆歐表的選用測量繞組對機殼及繞組相互間的絕緣電阻時應根據(jù)被測繞組的額定電壓按表3-4選用。表3-4兆歐表的選用被側(cè)繞組額定電壓UN/V兆歐表規(guī)格/VUN<10005001000≤UN≤2500500～10002500<UN≤50001000～25005000<UN≤120002500～5000UN>120005000～10000【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法13

（3）測量方法測量繞組絕緣電阻時，如果各繞組的始末端單獨引出，則應分別測量各繞組對機殼及繞組相互間的絕緣電阻，這時，不參加試驗的其他繞組和埋置檢溫元件等均與鐵芯或機殼電氣連接，機殼應接地。當中性點連在一起而不易分開時，則測量所有連在一起的繞組對機殼的絕緣電阻。絕緣電阻測量結束后，每個回路應對接地的機殼作電氣連接使其放電。【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法14

測量水冷電阻的絕緣電阻時，應使用專用的絕緣電阻測量儀。在絕緣引水管干燥或吹干的情況下，可用普通兆歐表測量。不能承受兆歐表高壓沖擊的電器元件（如半導體整流器，半導體管及電容器等）應在測量前將其從電路中拆除或短接。測量時，在指針達到穩(wěn)定后再讀取數(shù)據(jù)，并記錄繞組的溫度。【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法15

若測量吸收比，則吸收比應測得15s和60s時的絕緣電阻值。若測量極化指數(shù)，則極化指數(shù)比應測得1min和10min時的絕緣電阻值?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法16

2.繞組在實際冷態(tài)下直流電阻的測定將電機在室內(nèi)放置一段時間，用溫度計（或埋置檢溫計）測量電機繞組，鐵芯和環(huán)境溫度，所測溫度與冷卻介質(zhì)溫度之差應不超過2K，對大中型電機溫度計應與外界隔熱的措施，且放置溫度計的時間不應少于15min。測量電樞繞組和輔助繞組（如自勵恒壓發(fā)電機諧波繞組等）溫度時應根據(jù)電機的大小，在不同部位測量繞組端部和繞組槽部的溫度（如有困難可測量鐵芯齒和鐵芯軛部表面溫度），取平均值作為繞組的實際冷狀態(tài)下溫度?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法17

測量凸極式電機的勵磁繞組溫度時，可在繞組表面若干處直接測量溫度，取其平均值作為繞組的實際冷狀態(tài)下溫度。測量隱極式電機的勵磁繞組溫度時，應測量繞組表面的溫度，有困難時，可用轉(zhuǎn)子表面溫度代替，對大中型電機，測點,,應不少于三點，取其平均值作為繞組的實際冷狀態(tài)下溫度?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法18

測量自勵恒壓發(fā)電機的勵磁裝置繞組（如變壓器、電抗器繞組等）溫度時，應用溫度計測量鐵芯或繞組的表面溫度作為繞組的實際冷狀態(tài)下溫度。對于液體直接冷卻的繞組在通液體的情況下，可在繞組進、出口處液體的溫度之差不超過1K，鐵芯溫度與環(huán)境溫度相差不超過2K時，取繞組進出口液體溫度的平均值作為繞組的實際冷狀態(tài)下溫度?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法19

3.耐電壓試驗試驗電壓的頻率為工頻，電壓波形應盡可能接近正弦波形。在整個耐電壓試驗過程中，要做好必要的安全防護措施，被試電機周圍應有專人監(jiān)護。（1）試驗要求①除非另有規(guī)定，工頻耐電壓試驗應在電機靜止狀態(tài)下進行。

【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法20

②試驗前先測量繞組的絕緣電阻，如電機需要進行超速、偶然過電流、短時過轉(zhuǎn)矩試驗及短路機械強度試驗時，則工頻耐電壓試驗應在這些試驗后進行。型式試驗時，工頻耐電壓試驗應在溫升試驗后立即進行。③電樞繞組、輔助繞組各項或各支路始末端單獨引出時，應分別試驗?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法21

④試驗時被試繞組兩端同時施加電壓（對小型電機可在繞組一端施加電壓），此時，不參加試驗的其他繞組和埋置檢溫元件等均應與鐵芯或機殼做電氣連接，機殼應接地。如果三相繞組的中性點不易分開，三相繞組應同時施加電壓。⑤對于水冷電樞繞組，試驗在繞組通水的情況下進行時，此時匯水管應接地。在不通水的情況下進行時，但必須將絕緣引水管中的水吹干?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法22

⑥試驗變壓器應有足夠的容量，如被試電機繞組的電容C較大時，則試驗變壓器的額定容量(kV·A)應大于下式計算值：（3-4）式中f——電源頻率，Hz；——試驗變壓器的高壓側(cè)額定電壓，V；C——電機被試電阻的電容，F(xiàn)。【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法23圖3-5耐壓測試儀【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法24

（2）試驗方法試驗接線原理圖如圖3-6所示，（轉(zhuǎn)子耐電壓試驗接線圖）。圖中，T1為調(diào)壓變壓器，T2為高壓試驗裝置，PT為電壓互感器，R為限流保護電阻，其值一般為每伏0.2～1Ω，R0為球隙保護電阻（低壓電機不接），其值一般為每伏1Ω，QX為電壓保護球隙（低壓電機不接），V為電壓表，TM為被試電機?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法25其中球隙和球徑按高壓電氣設備絕緣試驗電壓和試驗方法的規(guī)定選擇，球隙的放電電壓應調(diào)整到試驗電壓的1.1～1.15倍。如需測量電容電流，可在試驗裝置高壓側(cè)接入電流表與電流表并聯(lián)的短路保護開關。如電流表接在低壓側(cè)則應注意雜散電流對讀數(shù)的影響?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法26圖3-6耐電壓試驗接線原理圖【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法27

試驗時，施加的電壓應從不超過試驗電壓全值的一半開始，然后以不超過全值的5%均勻地或分段地增加至全值，電壓自半值增加至全值的時間應不少于10s，全值試驗電壓應持續(xù)1min以上。在試驗過程中，如果發(fā)現(xiàn)電壓表指針擺動很大，電流表指示急劇增加，絕緣冒煙或發(fā)生響聲異?，F(xiàn)象時，應立即降低電壓，斷開電源，將被試繞組放電后再對繞組進行檢查?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法28

4.匝間絕緣試驗按JB/T9615.1規(guī)定的方法進行，試驗前應將整流元件可靠斷開。5.不同工作轉(zhuǎn)速下發(fā)電機空載電壓的測定發(fā)電機在65%、80%、100%、120%額定轉(zhuǎn)速下空載運行，用電磁式電壓表測量發(fā)電機空載整流后的直流電壓?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法29

6.短路機械強度試驗該試驗為破壞性試驗，試驗前仔細檢查發(fā)電機裝配及安裝質(zhì)量，如繞組端部綁扎是否牢固，發(fā)電機基礎是否處于良好狀態(tài)，轉(zhuǎn)子緊固螺母、底腳螺栓及螺母是否旋緊等。試驗前應將整流元件可靠斷開，并測定繞組對機殼及相互間的絕緣電阻。在進行突然短路時，不允許有人停留在發(fā)電機、短路開關及引線附近，以保證人身安全?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法30

試驗應在發(fā)電機空載情況下進行。試驗時發(fā)電機應接近工作溫度，拖動發(fā)電機至額定轉(zhuǎn)速，在交流側(cè)三相短路，歷時3s。消除短路后，應不產(chǎn)生有害變形且能承受耐電壓試驗。

7.過負載試驗發(fā)電機功率為1KW及以下在150%額定轉(zhuǎn)速下運行，發(fā)電機功率為2kW及以上在125%額定轉(zhuǎn)速下運行，并經(jīng)整流后加電阻負載，使其輸出功率達到1.5倍額定值，歷時5min。發(fā)電機靜止時，檢測其絕緣及各部件是否損壞?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法31

8.超速試驗超速試驗是在空載狀態(tài)下進行，如無其他規(guī)定，超速試驗允許在冷態(tài)下進行。超速試驗前應仔細檢查發(fā)電機的裝配質(zhì)量，特別是轉(zhuǎn)動部分裝配質(zhì)量，防止轉(zhuǎn)速升高時有雜物或零件飛出。超速試驗時應采取相應的安全防護措施，對發(fā)電機的監(jiān)控及對轉(zhuǎn)速和軸承溫度等參數(shù)的測量應采用遠距離的監(jiān)測方法?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法32

在升速過程中，當發(fā)電機達到額定轉(zhuǎn)速時，應觀察運轉(zhuǎn)情況，確認無異常現(xiàn)象后再以適當?shù)募铀俣忍岣咿D(zhuǎn)速，直至規(guī)定的轉(zhuǎn)速。超速試驗采用原動機拖動法。超速試驗后應仔細檢查發(fā)電機的轉(zhuǎn)動部分是否有損壞或產(chǎn)生有害的變形，緊固件是否松動，以及其他不允許的現(xiàn)象出現(xiàn)。【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法33

9.溫升試驗及熱態(tài)絕緣電阻的測定溫升試驗時應盡可能使發(fā)電機外部散熱，符合其實際工作狀態(tài)。即用風機或風扇吹其外表面，使發(fā)電機表面風速達到風力發(fā)電機組的額定工作風速。溫升試驗及熱態(tài)絕緣電阻的測定按GB/T1029的規(guī)定進行。

【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法34

10.軸承溫度的測定軸承溫度用溫度計測量對于滑動軸承，溫度計放入軸承的測量孔中或者放在接近滑動軸承的表面處；對滾動軸承，溫度計放在最接近軸承外圈處。

【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法35

11.效率的測定效率測定采用直接法。發(fā)電機在額定電壓、額定功率下運行，此時發(fā)電機轉(zhuǎn)速應不大于105%額定轉(zhuǎn)速。當溫度基本上達到穩(wěn)定以后，測定發(fā)電機輸入功率、直流輸出功率、電流、熱穩(wěn)態(tài)電阻以及冷空氣溫度。將繞組的損耗按式（3-5）換算到冷卻空氣溫度為25°C時的數(shù)值。（3-5）【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法36

式中為繞組的溫升值，開爾文（K）；為發(fā)電機輸出電流，安培（A）；為繞組熱態(tài)電阻，歐姆（Ω）；為冷卻空氣溫度，攝氏度（°C）。換算到冷卻溫度為25°C時的發(fā)電機效率按式（3-6）計算。（3-6）

（3-7）【知識點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法37

式中，為發(fā)電機輸入功率，瓦（W）；為換算后的發(fā)電機輸出功率，瓦（W）；為發(fā)電機直流輸出功率，瓦（W）。發(fā)電機效率測定時，應包括整流橋和連接線的損耗，連接線應符合GB/T19068.1的規(guī)定?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法38

12.負載特性曲線的測定發(fā)電機分別在65%、80%、100%、125%、150%額定轉(zhuǎn)速下，用直流負載法（電阻負載）測定此時發(fā)電機的輸出功率和發(fā)電機的實測效率。額定轉(zhuǎn)速以下時保持輸出電壓為額定值。額定轉(zhuǎn)速以上保持額定功率時的負載電阻不變。以轉(zhuǎn)速為橫坐標，效率和輸出功率為縱坐標，做出關系曲線。2kW及以上的發(fā)電機不做150%額定轉(zhuǎn)速試驗?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法39

13.發(fā)電機輸出功率和額定轉(zhuǎn)速的測定發(fā)電機輸出端應按GB/T19068.1規(guī)定的連接線連接，經(jīng)整流后加電阻負載。保持發(fā)電機的電壓為額定電壓，當發(fā)電機的輸出功率為額定值時，測得的轉(zhuǎn)速即為發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速。

14.外殼防護等級試驗發(fā)電機外殼防護等級的試驗按GB/T4942.1的規(guī)定進行，試驗時其安裝方式需與發(fā)電機的安裝結構一致。進行防水試驗時，發(fā)電機靜止和運轉(zhuǎn)各進行10min?！局R點1-3實驗測定】項目3任務二風電機組發(fā)電機部分的檢測發(fā)電機的試驗技術和實驗方法40

15.低溫試驗發(fā)電機在規(guī)定的最低環(huán)境溫度下靜置不少于4