1、浅谈高压电机对地绝缘整体性的检测摘要：随着国民经济的迅猛增长，以高压电机为代表的一系列高压电气设备在工业及民用领域被大量的使用，而对其电气性能进行必要的试验和检测则是高压电气设备制造和使用过程中最为关键的一个环节。本文从对高压电机检测绝缘整体性方法的分类入手，对其原理和应用进行了重点阐述。笔者希望通过本文能够对以后的高压电机绝缘整体性检测工作提供一定的借鉴和参考。 关键词：高压电机对地绝缘检测 中图分类号：TM51 文献标识码：A 文章编号： 1.概述 在绝缘壁内或在绝缘与线棒导电部分之问形成气隙，就可认为电机对地绝缘的整体性被破坏。绝缘结构的这些缺陷，特别是在导电部分与绝缘之间形成气泡(绝缘
2、脱壳)会因放电现象和振动现象的形成而大大降低绕组的可靠性和寿命，因为这些现象会使线棒的导电股线束和对地绝缘本身遭到损坏。因此，不仅在制造阶段，而且在运行过程中对高压绝缘的整体性进行检测具有用高压作传统试验那样的重大意义。近几年，许多制造厂家都在进行这种系统检测。本文就对制造额定电压达 24kv (包括 24kv)的大型发电机绝缘整体性检测方面所进行的研究和生产试验的结果作一介绍。 2.检测绝缘整体性的方法 检测绝缘整体性的 3 种方法是大家熟知的：声学检测；绝缘中电流幅值和相位随试验电压升高而变化的检测方法；测量局部放电的强度。声学检测具有较高的灵敏度，它能确定缺陷的大小和类型，但是， 由于劳
3、动量大，它难于在批量生产中采用。所述方法中第二个方法是在增大试验电压情况下，测量介质损耗增量应用得最广泛，因为它易于实现标准化。这种方法的缺点也是劳动量较大，因为每个产品的试验都需要对电极加以保护。此外，采用这种方法，由于确定被试产品的电流相位和幅值随时间变化的放电过程的不稳定性，所以所要求的测量精度在许多情况下都难以达到。对大批量检测来说，测量绝缘中的局部放电特性是最方便的一种方法。近几年，各电气设备制造厂广泛地应用基于这种原理的绝缘整体性检测方法。下面，本文将就这一检测方法进行详细的叙述。 3.局部放电检测法原理分析 在现阶段的工程实践中，我们通常采用由前苏联研制的基于离散原则的局部放电自
4、动记录器测量绝缘中的局部放电特性。改装置可以在有电气干扰的环境中记录局部放电的幅值谱，记录的形式便于将信息输入电子数字计算机。测量装置由电气物理设备的标准部件及系列生产的仪器组成，制作、调试及使用都甚简单。整台装置由干扰保护、分析仪器及信息输出等三个组合件组成。干扰保护组合件由记录通道、选择通道及同步装置组成，采用符号-时间的筛选原则，可主动地抑制干扰信号。记录通道包含滤波器，线性放大器，整形放大器，鉴波器及放行电路。筛选通路包含两个类似的部件线圈。同步装置提供宽度为 1/4 试验电压周期的脉冲，而整形放大器都接至三信号重合电路，后者控制放行电路。在检测过程中，试件中产生的局部放电在记录元件上
5、将引起极性相反的脉冲，这些脉冲由滤波器滤波，并由整形放大器放大及整形。而滤波器输出的脉冲由鉴波器放大机整形。由鉴波器输出的脉冲只有在三信号重合电路输出放行脉冲时才能通过放行电路进入强度测量器。放行脉冲只有在整形放大器及同步装置的三个脉冲相互重合时才会产生。三个脉冲的重合只有当局部放电在测量电路两个相邻电阻上产生脉冲的极性与整形放大器的输入极性相适应时才会发生。而这仅仅在试件内发生局部放电时才有可能。滤波器输出端的干扰脉冲极性相同，因此只有整形放大器动作，而放行电路是闭锁的，其原因是三信号重合电路没有送来放行脉冲。 4.局部放电检测法的应用分析 上述组合电路可以不经高压电路的平衡调整就能抑制干扰
6、信号，这一点在进行大批量测试时有很大的优越性。记录局部放大仅在四分之一的周期内进行，因此与供电电压不同步的干扰信号落到记录范围内的概率也小四倍。此外还消除了局部放电幅谱的失真。由于在随后的半周波的试验电压中排出了极性相反的局部放电脉冲，因此还可以消除局部放电幅谱曲线的失真。局部放电幅谱分析组合件由鉴波器，强度测量器（脉冲重复频率测量仪） ，双座标自动记录仪及发令部件组成。来自线性放大器的脉冲电压超过鉴波器的限度时就由鉴波器使之规格化，然后经过放行电路进入强度测量器。鉴波器限度电压是借助发令部件不断逐档变化的。在强度测量器输出端缓慢变化的直流电压与局部放电脉冲重复频率的对数成正比。此电压送至第一
7、通路的双座标自动记录仪；电压由发令部件进入第二通路。此电压与鉴波器的限度电压成正比。在双座标自动记录仪上得到的曲线图经过标定后就称为局部放电的振幅谱图。 4.1 功能分析 信息输出组合件的功能如下：由强度测量器取得的电压送到电压-电码变换器内。每当信号电压超过鉴波电平时变换器就投入工作。电码变换器将平行的二进制码变成串行码，在用串行码控制纸带穿孔机。用这种方式记录局部放电振幅谱特性曲线中某一点的一个座标，另一个座标则是记录的序号（与鉴波电压相对应） 。测量装置的上述接线方案已用标准的电气物理仪器组件实现。 4.2 测试结果分析 测试结果表明，此装置记录的局部放电振幅谱特性在试件电容CX=100
8、 微微法时电荷为 1 至 105 微微库，局部放电重复频率在 10 秒之内为 1 至 101 脉冲/秒，动态范围为 40 分贝。此时电气干扰可以抑制 80 分贝，此干扰信号是用沿面局部放电模拟的，其重复频率最高为 104 脉冲/秒。按离散原则制作的测量装置可以在一次测量中或在重复测量中对局部放电的幅值与实践的关系进行分析，而这一点用模拟式测量装置是很难做到的。 结束语： 高压电气检测是电力系统高压电气设备制造及检修工作中重要的一个环节。设备检测的标准及电气设备运行条件下的技术参数能否得到可靠保障，则必须要通过一系列高压电气试验来进行监督和检验。因而在实践中不断加强对高压电机对地绝缘整体性检测方法的研究和探讨将具有非常重要的现实意义。 参考文献： 1高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规范，北京：中国机械出版社，2003.4.1 2邱志贤，高压绝缘子的设计与应用，中国电力出版社，2006.11.1 3吴宏龙. 高压电机 VPI 绝缘缺陷局部处理方法研究D. 郑州大学 2010 4彭湃.大型发电机定子绝缘局部放电故障的模拟试验与模式识别D. 华北电力大学 2000
