操作方法

（一）“泄漏电流测试仪”的操作

（1）机箱、倍压筒、被试品接线按要求连接。

（2）接通电源。开启电源开关，绿灯按钮亮，稍等数秒钟，显示屏显示“泄漏电流测试仪”测量界面，按照《面板说明 12、13、14 按键操作功能介绍》选择、设置，确认“过压整定”值及“计时”值。

（3）点击红灯按钮，红灯按钮亮，绿灯按钮熄灭，准备升压。

（4）顺时针方向旋转粗细调电位器进行升压。

（5）升压至试验电压。需要计时控制的，点击“确认/启动”键，即可启动计时器计时。

（6）在升压操作中，需要切断高压，可直接点击绿灯按钮或关闭电源开关均可快速终止升压。

试验应注意下列问题：

1、对水管的要求应无机械杂质的凝结水或经其它处理的软化水，电导率为 2 μ s/cm ，pH=7-8 ，硬度小于 2μ g 当量 /kg ，允许有微量 NH 3 。

 2、水质符合要求后，水内冷发电机引水管水电阻 Rr 值一般应大于 150kΩ 左右，如果达不到时应对水进一步处理。

 八、直流泄露及直流耐压试验

 1、不通水时的测试

在新机安装或更换新绝缘引水管时, 虽有条件在不通水情况下进行试验，但为了防止在高电压下，因绝缘引水管内存有积水发生闪络放电烧伤绝缘管内壁，应事先用干燥的压缩空气(进口压力等于运行中进水大容许压力)，从顺、反两个方向将积水吹干净。为了测得准确数值，应采用低压屏蔽法（如图８）或高压屏蔽法（图 1０）的接线。

2、通水时的测试 

发电机在静止状态下定子绕组冷却保持正常循环（保持运行时的水压、水温），等水质达到要求后才开始测试。 

（1）低压屏蔽法 

汇水管对地弱绝缘的电机，其接线如图８所示。图中，将汇水管经毫安表ＰＡ１接至高压试验变压器 ＴＴ：高压侧绕组的尾端，微安表ＰＡ２串接ＴＴ高压侧绕组的尾端而接地，这样便将流经水管的电流 I _K和加压相对地及其他两相绝缘泄流 I _X 分开，和空冷或氢冷电机一样可以从泄流值判断定子绝缘的状态。用低压屏蔽法接线时，由于微安表ＰＡ２与汇水管的对地电阻 R_H 相并联［见图 12-a］，微安表上读I ?_X 实际小于 I _X ，故准确地得到泄流 I _X 的数值，需经下式换算后求得

式中 R_A ——微安表内阻；R_H ——汇水管对地绝缘电阻。

图 12    水内冷发电机定子绕组绝缘测试的等值电路

(a)汇水管接地(低压屏蔽)；(b)汇水管接高压(高压屏蔽) R 、 C ——加压相对地和其他两相(接地)的绝缘电阻及电容；R_Y 、 C_Y ——加压相对汇水管的电阻和电容(包括引水管及水阻)； R_H 、 C_H  ——汇水管对地电阻和电容

图 8  直流试验低压屏蔽法接线

V——高压二极管；R——限流电阻，1Ω/V； C¹ ——稳压电容，约 1μF； C² ——抑制交流分量的电容；L——抑制交流的电感； R^a 、 R^b ——100kΩ和 500kΩ电位器;S1、S2——开关；E——1.5V 干电池；PV——静电电压表； R^y ——绝

引水管电R_H 可在通水情况下，试验接线完成后，用万用表测量得到，正、负极性各测一次取其平均值。测量时需将微安表ＰＡ２暂时断开，以免烧坏表头和测值偏小。又由于通水试验时，产生极化电势，因而在未加压前微安表里就有指示，这时可接入一大小相等方向相反的电势进行补偿，其具体方法如图８中的虚线方框所示，调整 R_b的 大小，使微安表ＰＡ２指示为零，即达到全补偿目的。为减小杂散电流影响，微安表ＰＡ２的接地端须直接和发电机外壳连接。

图 9     “充水”示意图

1、2——运行中使用的进出水阀门；3、4——冲洗用的进出水阀门；5——压力计；6 汇水管；7——定子绕组

实测经验证明，试验时提高水质，不仅可以减小试验设备的容量，而且可使直流电压波形得到改善。新机投入和大修后。往往因为水质不合格延迟试验和投产。此时可采取如图 9 的办法，将通水改为“充水”的方法。先关闭１及２号运行中使用的进出水阀门，并将该两阀门与外部水管相联的法兰拆开（装用绝缘法兰的只拆去接地联线即可，保证１、２号阀门对地绝缘大于几个兆欧）。再开启３、４号阀门，用干净的绝缘管，从其他机组引来导电率较低的凝结水，通入定子绕组内，等水充满后，再用压缩空气将水冲出排水地沟。如此重复数次，直到流出的水质合格为止（３～５μＳ／ｃｍ）。然后适当调整４号排水阀门，保持一小股水流出，监视进、出水的压差很小（进出水压力和运行中一样）时，即可开始试验。试验表明，加压后经过一段较长时间泄漏电流并不增加，温度也未升高。

 （2）高压屏蔽法

高压屏蔽法，是将测量泄漏电流 I _X 的微安表接于高压侧，采用全屏蔽法，汇水管接至微安表前，流经水中的电流 I _K 被屏蔽于微安表ＰＡ２之外，经汇水管和其他两相的引水管到地回到试验变压器ＴＴ的尾端，如图 1０所示。采用高压屏蔽法时，汇水管和其他两相的引水管承受着高压电，所以汇水管对地绝缘必须和定子绕组具有同等的绝缘水平。从等值电路图 12 可以看出，一般 R_H 和 R_Y 小两三倍，故高压屏蔽法所需的试验设备容量较大，对稳压的要求较高。

图 10   直流试验高压屏蔽法接线 

 图 11 高压全波整流带滤波装置

L——滤波电感；Ｃ——滤波电容

 3、直流试验中一些具体问题的分析

 （1）不通水与通水情况下试验的比较

 1      不通水时试验。所需试验设备简单，容量较小，但必须*吹水，不然会带来测试误差，并有可能使绝缘引水管放电烧伤。

 2      通水时试验。所需设备容量较大，回路中时间常数显著下降，不能满足直流脉动系数小于５％ 

HDZV 水内冷发电机泄漏电流测试仪要求，使微安表波动，甚至烧坏表头。这时，可在微安表回路串入一个电感，并接一个电容，如图８中的Ｌ及 C₂ 。好在高压回路中接入适当的稳压电容，或采用高压全波整流，如图 11 所示。不过这样，需要 

有中间抽头的高压试验变压器。现场试验时，可先用两个规格相同的高压电压互感器代替。如在通水情况下，因水质不好实验设备不能满足要求，可以采用“充水”法进行试验。这样不仅可以减小试验设备容量，还可以改善直流电压的波形。

 （3）高、低压屏蔽法的比较

 1      低压屏蔽法。使用此方法，即使汇水管为弱绝缘，也可将绝缘泄漏电流 I _X 和经过水的电流 I _K 区分开来。在通水时试验，既安全又可达到泄漏电流测试准确的要求，所需设备简单便于广泛采用。其缺点是汇水管对地绝缘要单独进行一次试验，还有从高压来的杂散电流不便屏蔽。

2      高压屏蔽法。此方法只适于汇水管全绝缘的电机。微安表接在高压侧对杂散电流易于屏蔽，较低压屏蔽法所测泄漏电流要准确一些，同时对汇水管也进行了耐压。其缺点是：试验设备容量较大，稳压较难，须采用较完善的滤波装置。试验时，非加压的两相引水管承受电压高，故绝缘引水管多耐压了两次，汇水管对地绝缘耐压了三次。

 4、测试实例

 （1）通水试验时水质要良好

 一台ＱＦＳ－１２５－２型发电机，容量为１２５ＭＷ，电压为１３．８ｋＶ，采用ＩＩ形滤波， 

电容器用两个１．８μＦ，电感用３ｋＶ电压互感器的高压绕组代替．用低压屏蔽法试验，１５ｋＶ下不通水时测得脉动系数接近于零，通水时（导电率为１３μＳ／ｃｍ）１５ｋＶ下测得动脉系数为８．７％，这时微安表摆动，读数的重复性也很差．可见在不通水或通以导电率较小的水时，微安表较稳定，二者的试验结果接近，并能反映吸收现象，所以水质好坏是个关键．

 （2）不通水试验时需吹干积水

水未吹干、泄漏电流变化频繁、分散，用图 13 所示的普通方法无法测准泄漏电流值，同时因绝缘引水管内壁附有水分，很容易在直流高压下因闪络而烧坏，故必须吹干。

 HDZV 水内冷发电机泄漏电流测试仪                            

图 13    直流泄漏及直流耐压试验接线

a  微安表处于高压侧；b 微安表处于低压侧；S1——短路开关；S２——示波器开关；Ｆ１——５０－２５０ｖ放电管；ＰＶ１——０．５级电压表；ＰＶ２——１－１．５级静电电压表；Ｆ——保护球隙，直径选用２０ｍｍ；ＰＳ——观察局部放电的电子波器 

（3）高低压屏蔽法测量比较

一台发电厂自己改造的１２ＭＷ、６．３ｋＶ发电机。汇水管加强绝缘后，虽然放了水，但在未吹干净的情况下，用高压屏蔽法和低压屏蔽法两种接线方法进行对比试验，其结果如表 1 所示。

表 1       高、低压屏蔽法测得的泄漏电流（μＡ）

由表 1 可见，低压屏蔽法测得的数值稍大些，器吸收现象也不显著，这是由于低压屏蔽法杂散电流比高压屏蔽法大的缘故，扣除这部分影响后其结果是一致的。这两种方法都显示有三相泄漏不平衡系数较大的现象，都能反映相间绝缘不平衡的差异，其中高压屏蔽法灵敏度略高． 

（4）测量泄漏电流发现缺陷两例

HDZV 水内冷发电机泄漏电流测试仪                         

在通水情况下，用低压屏蔽法测试泄漏电流发现绝缘缺陷的两个实例如下．

 1      绝缘支柱有缺陷。一台１２ＭＷ、６．３ｋＶ发电机，在２．５U _n 下测得三相泄漏电流是：

相为７２μＡ；Ｂ为１１２μＡ；Ｃ为４２μＡ。不平衡系数为（１１２－４２）／４２＝１．６７。

Ｂ相泄漏电流在较低电压下就偏大。后来检查发现Ｂ相引出线支柱绝缘子有缺陷。

2      端部绝缘有缺陷．一台１２５ＭＷ、１３．８ｋＶ发电机，测试泄漏电流时，发现Ａ相泄漏电流随电压不成比例上升，且于２．２U _n 下在端部过桥引线处，经胶木垫块发生相间击穿；Ｃ相在１．５U _n 

下电流急增，经清扫表面仍无减小，在２U _n 时观察电流随时间不断增大，再继续升压到２．５U _n 时在端部也击穿。

以上两个实例充分说明，采用高压屏蔽法或抵压屏蔽法，对水内冷发电机的定子绝缘能有效地检测出绝缘缺陷。