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电机绕组绝缘测试仪功能和使用方法的研究

电机绕组绝缘测试仪功能和使用方法的研究

摘要本文通过对风电场发电机设备故障的检测需求,阐述了专用电机绕组测试仪在检测发电机过程中的使用方法和适用性。通过现场实际使用论证, ALL-TEST IV 电机绕组测试仪主要适用于绕线式双馈异步发电机和笼形异步发电机。针对直驱型永磁同步发电机,本文也补充了相应的测试方法,从而基本覆盖了风电场各型发电机的检测需求。

关键词风电机组;发电机;绕组;测试;方法

1 研究背景

近年来,风电开发速度迅猛,已形成大规模的清洁电力能源。然而,数量众多的风电机组也带来了新问题,如风电机组检修和维护工作量的日益繁重;随着运行年限的增加,风电机组故障频次也随之上升,特别是发电机的损坏和更换,给风电场电能的生产以及经济效益带来了较大的影响。

目前发电机绝缘检测的主要方法有:微欧计测试法、电桥测试法、绝缘摇表测试法,耐压仪测试法等。针对风电690V电压等级的发电机,通常的检测方法为使用绝缘摇表,绝缘阻值不低于200MΩ,直阻三相不平衡度标准为不超过2%。传统的检测设备、仪器、方法的特点及效率低下,往往测量不准或无法测量。例如:万用表的测量精度较差,很难准确测量发电机绕组的直流电阻。同时专业的测试设备,往往比较笨重,不易高空携带,由于风电机组机舱内部空间有限,可能在提升设备过程中损坏测试设备,到达机舱后不利于展开专业测试,即使在高空进行例行试验,能够提供的电源也常常达不到测试要求。

由于现场经常出现变频器-发电机系统故障,检修人员在确定故障时,测试的绝缘电阻数据和直阻数据往往不能非常明显的表现出故障特点,绝缘电阻和直流电阻不平衡度也在正常范围内,与正常的发电机对比也不存在明显的故障特征,变频器部件也已更换正常,但是,对于一些发电机出现的轻微匝间、层间短路情况,有些变频器对此非常敏感,往往出现系统正常但不能正确并网,或并网后高出力时便出现故障脱网的现象,这些故障情况给现场检修人员在故障分析上的带来很大的难度,检修人员只能凭借经验的积累来进行判定,往往感到没有十足的把握。

能够找到一款便携、快速、准确测试发电机绕组绝缘故障的设备是风电技术部门亟待解决的一项课题,通过深入的技术调研,一款通过测试绕组倍频和相角的专用电机绕组测试仪ALL-TEST IV(AT4)进入了风电企业技术部门的视野。这款设备采用MCA电机诊断技术,可以精确测量发电机绕组内部由于匝间、层间、相间短路造成的不平衡度变化。

这款设备可以测试的参数主要有:

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