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大型汽輪發(fā)電機(jī)作為火力發(fā)電廠高壓電氣主設(shè)備之一，在電力生產(chǎn)中扮演了非常重要的角色，汽輪發(fā)電機(jī)的正常工作是火力發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。為保證汽輪發(fā)電機(jī)正常工作，需要在制造、安裝、交接、檢修及運(yùn)行等各個(gè)階段嚴(yán)格把關(guān)。交流耐壓試驗(yàn)作為發(fā)電機(jī)絕緣監(jiān)測技術(shù)，是大型汽輪發(fā)電機(jī)在制造、安裝、交接、檢修及預(yù)防性試驗(yàn)中必做的試驗(yàn)項(xiàng)目。

交流耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)電壓和工作電壓的波形、頻率一致，作用于絕緣內(nèi)部的電壓分布及擊穿性能比較等同于發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)。無論從劣化角度來看還是從熱擊穿的角度來看，交流耐壓試驗(yàn)是比較可靠的檢驗(yàn)發(fā)電機(jī)主絕緣的方法。

隨著發(fā)電機(jī)容量越來越大，試驗(yàn)設(shè)備體積迅速變大，交流耐壓試驗(yàn)的實(shí)施受到一定程度的影響。為解決試驗(yàn)設(shè)備體積迅速變大、質(zhì)量迅速增加的問題，行業(yè)內(nèi)引入變頻耐壓試驗(yàn)以減小設(shè)備體積，雖符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但并不是嚴(yán)格意義上的工頻波形，對試驗(yàn)準(zhǔn)確性有一定影響。

西安熱工研究院的研究人員從減小試驗(yàn)設(shè)備體積及質(zhì)量、同時(shí)嚴(yán)格遵循工頻波形角度出發(fā)，提出一種大型汽輪發(fā)電機(jī)工頻交流耐壓試驗(yàn)方法，以提高發(fā)電機(jī)現(xiàn)場交流耐壓工作效率。

圖1 耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場

研究人員認(rèn)為調(diào)感法串聯(lián)諧振試驗(yàn)適合機(jī)型單一，電容量變化不大的場合。如果僅針對某一機(jī)型，且只有一種電容量，可以把可調(diào)電抗器更換為固定電抗器以減小體積和質(zhì)量。調(diào)頻法串聯(lián)諧振試驗(yàn)也適合電容量變化不大的場合。僅針對某一機(jī)型，且只有一種電容量時(shí)試驗(yàn)設(shè)備體積比較小。調(diào)頻法試驗(yàn)時(shí)諧波對試品可能會(huì)有傷害，且頻率差異時(shí)，僅適用于預(yù)防性試驗(yàn)，制造、安裝、交接時(shí)并不適合。

他們表示，混聯(lián)式諧振耐壓試驗(yàn)適合機(jī)型多、電容量變化大的場合。相比調(diào)頻法試驗(yàn)，混聯(lián)式試驗(yàn)工頻工作，沒有諧波危害；相比調(diào)感法，混聯(lián)式試驗(yàn)用較少設(shè)備實(shí)現(xiàn)更大試品電容量范圍試驗(yàn)，裝置通用性較強(qiáng)。

隨著大型汽輪發(fā)電機(jī)容量越來越大，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法要求不斷增大試驗(yàn)變壓器和電抗器的容量，試驗(yàn)設(shè)備體積和質(zhì)量迅速變大，造成現(xiàn)場試驗(yàn)困難，運(yùn)輸成本迅速增大。研究人員指出，混聯(lián)式交流耐壓試驗(yàn)?zāi)芤暂^小的體積和質(zhì)量實(shí)現(xiàn)耐壓試驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)性更好，通用性更強(qiáng)?；鹆退Πl(fā)電廠相關(guān)從業(yè)人員可作為參考。

以上研究成果發(fā)表在2021年第6期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“一種大型汽輪發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)方法”，作者為侯中峰、劉瞻 等。