檢測發電機定子線棒絕緣水平的試驗方法及方法比較

王彥（北京京能電力股份有限公司石景山熱電廠，北京 100041）

發電機的絕緣水平是發電機狀態評估的重要判據。發電機絕緣具有一定的耐電壓、耐熱、耐機械力、防電暈等性能。發電機的絕緣缺陷一般有兩類：一類是如局部放電、受潮、老化、機械損傷等引起的集中性缺陷；另一類如絕緣整體受潮、老化、變質引起的分布性缺陷。利用出廠試驗、交接試驗或預防性試驗，及時發現設備絕緣的隱患。

1 檢測發電機定子線棒絕緣的試驗項目

檢測發電機線棒絕緣水平的試驗項目有：絕緣電阻、吸收比和極化指數、直流泄漏電流和直流耐壓試驗、交流耐壓試驗、端部手包絕緣表面對地電位以及老化試驗。

絕緣試驗項目因試驗電源的原因分為非破壞性試驗和破壞性試驗。非破壞性試驗如絕緣電阻、漏電流試驗。破壞性試驗如交流耐壓試驗、直流耐壓試驗。破壞性試驗相比非破壞性試驗易于發現設備的集中性缺陷，但可能給被試設備絕緣造成損傷。為此，破壞性試驗必須在非破壞性試驗合格后進行。

1.1 絕緣電阻、吸收比和極化指數。

1.1.1 絕緣電阻、吸收比和極化指數的基本理論。

絕緣電阻就是指加于試品上的直流電壓與流過試品的泄漏電流之比。吸收比就是指施加直流電壓后60秒時的絕緣電阻與15秒時的絕緣電阻之比。極化指數就是指施加直流電壓后10分鐘時的絕緣電阻與1分鐘時的絕緣電阻之比。

1.1.2 絕緣電阻、吸收比和極化指數試驗方法的特點。

該方法簡便易行，在進行絕緣水平判別時對絕緣受潮、污穢的缺陷比較靈敏。

1.2 直流泄漏電流和直流耐壓試驗。

1.2.1 直流泄漏電流和直流耐壓試驗的基本理論。

直流泄漏電流和直流耐壓試驗測量方法基本與絕緣電阻測量的原理相同。直流泄漏試驗時可以通過泄漏電流與加壓時間的關系曲線以及泄漏電流與所加電壓的關系曲線進行絕緣判斷。

1.2.2 直流泄漏電流和直流耐壓試驗特點。

直流耐壓試驗設備輕便、容量小，易于發現某些設備的局部絕緣缺陷。

1.3 交流耐壓試驗

1.3.1 交流耐壓試驗的基本理論。

交流耐壓試驗也稱為工頻耐壓試驗。由于所施加的試驗電壓遠超過運行電壓，可見它對絕緣的考驗是非常嚴酷的。它是鑒定電氣設備絕緣狀況最有效和最直接的方法。

1.3.2 交流耐壓試驗的特點。

交流耐壓試驗能發現普遍性劣化缺陷和局部性缺陷，尤其對絕緣局部性缺陷的檢驗，效果更突出。該試驗對試品的絕緣有一定的危害，必須完成絕緣電阻、泄漏電流等相關試驗并合格后方可進行。

1.4 端部手包絕緣表面對地電位

1.4.1 端部手包絕緣表面對地電位的基本理論。

端部手包絕緣表面對地電位的方法，也稱之為電位外移法。當直流電壓加在線棒上時，絕緣的對地電壓按電阻阻值分布。當絕緣正常時，線棒絕緣的體積電阻遠遠大于表面電阻，電壓主要分布在體積電阻上，即此時被測處絕緣表面的對地電位應是很低的，但當絕緣存在缺陷時，體積電阻減少，絕緣壓降也降低，致使被測處絕緣表面的對地電壓增高，在有貫穿性缺陷時，該處電位甚至可能等于導線電位，絕緣表面對地電位明顯增大。

1.4.2 端部手包絕緣表面對地電位方法的特點。

端部手包絕緣表面對地電位的方法能發現發電機引出線手包絕緣與鼻端絕緣盒的絕緣缺陷。

1.5 老化試驗

1.5.1 老化試驗的基本理論。

發電機由于運行中受電、熱及機械等因素的影響、制造工藝上存在的缺陷以及運行中的絕緣事故等原因都會縮短絕緣壽命，故研究制定發電機定子繞組環氧粉云母絕緣的老化鑒定和判斷標準是必要的。

1.5.2 老化試驗的特點。

老化試驗對于絕緣材質有一定的要求，即環氧粉云母絕緣材質。該試驗主要針對運行時間在20年以上的發電機。

2 部分發電機線棒絕緣試驗項目的對比。

2.1 絕緣電阻試驗與直流泄漏電流試驗的對比

絕緣電阻試驗與直流泄漏電流試驗的測量原理是基本相同的，不同之處在于測量絕緣電阻的方法受到儀器（歐兆表）的結構和體積的限制，試驗電壓低且不可調，而測量直流泄漏電流時所用的電源為可調節的直流高壓裝置，更易檢驗出試品的絕緣缺陷。

2.2 直流耐壓試驗與交流耐壓試驗的比較

直流耐壓試驗與交流耐壓試驗都是破壞性試驗。由于它們采用的電源電壓類型不同，因而在主絕緣上的電壓分布不同。直流耐壓試驗易發現發電機端部絕緣缺陷，而交流耐壓試驗易發現發電機槽部及出槽口的絕緣缺陷。

3 結語

對于發電機線棒絕緣的評價方面，無論采用哪種試驗方法，都應確保試驗數據的準確性，并依據試驗結果比對標準進行數據分析。本文中提及五種試驗方法，它們之間是相輔相成、取長補短的關系，應綜合進行分析，從而及早發現絕緣缺陷，避免發電機的事故發生。

[1]《電氣試驗第二版》（中國電力出版社）.

[2]《電力設備交接和預防性試驗規程（2008年版）》（華北電網有限公司）.