大型水輪發(fā)電機(jī)部分技術(shù)合同中關(guān)于定子線棒瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)要求的意見(jiàn)

滿(mǎn) 宇 光（水力發(fā)電設(shè)備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040）

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大型水輪發(fā)電機(jī)部分技術(shù)合同中關(guān)于定子線棒瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)要求的意見(jiàn)

滿(mǎn) 宇 光
（水力發(fā)電設(shè)備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040）

[摘要]本文作者對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)部分技術(shù)合同中關(guān)于定子線棒工頻擊穿電壓的要求提出了自己的觀點(diǎn)和看法，認(rèn)為某些技術(shù)合同存在與通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不一致的現(xiàn)象。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，統(tǒng)一正確的產(chǎn)品質(zhì)量辨別標(biāo)準(zhǔn)和方法，尋找到了部分佐證與讀者共享。

[關(guān)鍵字]大型水輪發(fā)電機(jī)；定子線棒；耐電壓試驗(yàn)；瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)；持續(xù)時(shí)間

0　引言

定子線棒的電氣絕緣性能是關(guān)系到發(fā)電機(jī)繞組安全可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，在產(chǎn)品出廠時(shí)必須進(jìn)行相關(guān)性能試驗(yàn)驗(yàn)證，包括：工頻耐電壓試驗(yàn)和瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)。

一般的技術(shù)合同中對(duì)定子線棒的耐電壓試驗(yàn)要求這樣規(guī)定：定子線棒出廠前能安全承受不低于2.75Un+6.5kV的工頻電壓，歷時(shí)1min；同時(shí)抽取的定子線棒工頻瞬時(shí)擊穿電壓不低于額定電壓的5.5～6.0倍。筆者認(rèn)為：這樣規(guī)定是十分恰當(dāng)?shù)模欠隙鄶?shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和電機(jī)制造廠慣例的。

但某些合同中這樣規(guī)定：定子線棒應(yīng)能承受的工頻擊穿電壓為5.5～6.0Un，持續(xù)1min。筆者認(rèn)為該要求過(guò)于嚴(yán)格苛刻，值得進(jìn)一步探討。

1　耐電壓試驗(yàn)和瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)

1.1耐電壓試驗(yàn)

耐電壓試驗(yàn)是一種非破壞性試驗(yàn)，針對(duì)定子線棒出廠而言，需要逐根進(jìn)行，即100%數(shù)量檢測(cè)。其出廠檢驗(yàn)?zāi)碗妷褐狄话銥?.75Un+6.5kV，試驗(yàn)時(shí)升壓到指定限值后持續(xù)時(shí)間為1min。試驗(yàn)電源一般為50Hz交流電源。通過(guò)試驗(yàn)的線棒產(chǎn)品被認(rèn)為合格，可以出廠；沒(méi)有通過(guò)試驗(yàn)或者出現(xiàn)一些異常現(xiàn)象的線棒產(chǎn)品不能被認(rèn)為合格，需做報(bào)廢或者重新包繞絕緣等處理。耐電壓試驗(yàn)是一種線棒絕緣性能的檢測(cè)手段，目的是對(duì)線棒設(shè)計(jì)、材料選擇和制造工藝進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.2瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)

瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn)，也在50Hz交流電壓下進(jìn)行，一般每臺(tái)份機(jī)組僅抽取1～2根進(jìn)行，視合同約定。試驗(yàn)時(shí)要求持續(xù)升壓直至擊穿，擊穿時(shí)要求試驗(yàn)電壓不低于發(fā)電機(jī)額定電壓的5.5～6.0倍，由于常在升壓過(guò)程中定子線棒發(fā)生瞬時(shí)擊穿現(xiàn)象，故稱(chēng)為工頻瞬時(shí)擊穿電壓試驗(yàn)。進(jìn)行瞬時(shí)擊穿試驗(yàn)的線棒產(chǎn)品僅能報(bào)廢，故在可以預(yù)知整體擊穿水平的前提下試驗(yàn)數(shù)量越少越顯經(jīng)濟(jì)。

應(yīng)該說(shuō)，耐電壓試驗(yàn)和瞬時(shí)擊穿試驗(yàn)是兩項(xiàng)性質(zhì)和目的不同的試驗(yàn)。但某些合同中的規(guī)定：定子線棒應(yīng)能承受的工頻擊穿電壓為5.5～6.0Un，持續(xù)1min。很顯然，是將兩項(xiàng)試驗(yàn)合并成了一項(xiàng)試驗(yàn)。

表1　硬性合并后驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

但這看似簡(jiǎn)單的合并，造成的后果卻極不簡(jiǎn)單：首先，在概念上與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)有出入，容易造成制造廠與監(jiān)造人員之間的誤解，難以歸結(jié)是耐電壓試驗(yàn)還是擊穿電壓試驗(yàn)。其次，若硬性合并，不管是耐電壓試驗(yàn)還是擊穿電壓試驗(yàn)，都大大提高了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，增加了制造方的難度。要知道，產(chǎn)品技術(shù)性能參數(shù)的提高取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料的更新?lián)Q代和工藝流程的完善等方面，都需要日積月累一點(diǎn)一滴地推進(jìn)，不是簡(jiǎn)單的事。試驗(yàn)電壓從2.75Un+6.5kV持續(xù)1min提高到5.5～6.0Un持續(xù)1min，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)表面上提升了160～200%，實(shí)際上提高的幅度更高，可以達(dá)到百倍以上，數(shù)值為：

其中，E為電場(chǎng)強(qiáng)度、n為冪率指數(shù)。可見(jiàn)提升的幅度是相當(dāng)巨大的。

2　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

規(guī)定了定子線棒耐電壓試驗(yàn)和擊穿電壓試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文件較多，針對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)，筆者認(rèn)為總體方向無(wú)誤，但部分標(biāo)準(zhǔn)引用細(xì)節(jié)描述不清晰或者有待商榷。詳見(jiàn)下列與水輪發(fā)電機(jī)密切相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和文件：

2.1國(guó)標(biāo)GB/T7894-2009《水輪發(fā)電機(jī)基本技術(shù)條件》

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)第8.2.4條表8序號(hào)1中對(duì)成品線圈的耐電壓試驗(yàn)進(jìn)行了規(guī)定，試驗(yàn)電壓值為2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min。

該標(biāo)準(zhǔn)第8.2.3條對(duì)定子線棒（線圈）的工頻擊穿電壓值進(jìn)行了規(guī)定：一般不低于5.5～6.0Un，抽樣進(jìn)行，試驗(yàn)方法參見(jiàn)IEC60243-1:1998。

2.1.2筆者意見(jiàn)

該標(biāo)準(zhǔn)總體比較客觀正確，對(duì)耐電壓試驗(yàn)和工頻擊穿試驗(yàn)分別進(jìn)行了規(guī)定。但細(xì)節(jié)不明晰，因?yàn)镮EC60243-1標(biāo)準(zhǔn)中包括了兩種試驗(yàn)方法：瞬時(shí)升壓擊穿法和階梯耐壓擊穿法，針對(duì)線棒擊穿具體采用哪一種方法并沒(méi)有做出規(guī)定。

這里說(shuō)明一下：瞬時(shí)升壓擊穿法即指施加于線棒上的電壓以一定速率（如1kV/s）持續(xù)升高，直至擊穿。階梯耐壓擊穿法指施加于線棒上的電壓在持續(xù)升壓（一般升壓速率為1kV/s）過(guò)程中，在某幾個(gè)電壓值點(diǎn)持續(xù)停留，停留初始電壓點(diǎn)一般為預(yù)期瞬時(shí)擊穿值的一半左右，停留電壓間隔一般選取5kV，各點(diǎn)停留時(shí)間均為1min，也有間隔電壓點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間為其他規(guī)定值的情況。這兩種方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果是不一樣的。

2.2行標(biāo)SL321-2005《大中型水輪發(fā)電機(jī)基本技術(shù)條件》

2.2.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)第8.2.4條表5中對(duì)成品線圈的耐電壓試驗(yàn)進(jìn)行了規(guī)定，試驗(yàn)電壓值為2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min。

該標(biāo)準(zhǔn)第8.2.3條對(duì)定子線棒（線圈）的工頻擊穿電壓值進(jìn)行了規(guī)定：不低于5.5Un，抽樣進(jìn)行。

2.2.2筆者意見(jiàn)

該標(biāo)準(zhǔn)總體比較客觀正確，與國(guó)標(biāo)GB/T7894-2009《水輪發(fā)電機(jī)基本技術(shù)條件》類(lèi)似。

2.3行標(biāo)DL/T730-2000《進(jìn)口水輪發(fā)電機(jī)設(shè)備技術(shù)規(guī)范》

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)第4.34條規(guī)定成品線圈的耐電壓試驗(yàn)值為2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min。

該標(biāo)準(zhǔn)第4.35條規(guī)定，定子線棒的工頻擊穿電壓為5.5～6.0Un，持續(xù)1min，抽樣進(jìn)行。

2.3.2筆者意見(jiàn)

該標(biāo)準(zhǔn)是容易引起異議的根源。部分發(fā)電機(jī)技術(shù)合同的描述與此存在雷同之處。

2.4國(guó)標(biāo)GB755-2008《旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能》

2.4.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)第9.2條僅規(guī)定了電機(jī)繞組完成后最后一級(jí)耐電壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)成品線圈的出廠驗(yàn)收的耐電壓試驗(yàn)值沒(méi)有規(guī)定。對(duì)定子線棒的工頻擊穿電壓值也沒(méi)有進(jìn)行規(guī)定。

2.4.2筆者意見(jiàn)

該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)IEC60034-1:2004而來(lái)，對(duì)線棒出廠前的耐電壓試驗(yàn)和工頻擊穿試驗(yàn)沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定。

2.5國(guó)標(biāo)GB/T8564-2003《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》

該標(biāo)準(zhǔn)第14項(xiàng)僅規(guī)定了發(fā)電機(jī)在安裝過(guò)程中的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)定子線棒的出廠驗(yàn)收的耐電壓試驗(yàn)和工頻擊穿電壓試驗(yàn)沒(méi)有進(jìn)行規(guī)定。

2.6行標(biāo)JB/T6204-2002《高壓交流電機(jī)定子線圈及繞組絕緣耐電壓試驗(yàn)規(guī)范》

2.6.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)第4.6條僅規(guī)定了整臺(tái)條式線棒在成品出廠驗(yàn)收的耐電壓試驗(yàn)值為2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min，而沒(méi)有規(guī)定線棒的工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法和限值。

2.6.2筆者意見(jiàn)

該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線棒工頻擊穿試驗(yàn)沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定。

2.7行標(biāo)DS/ZJ011-2002《大型水輪發(fā)電機(jī) 產(chǎn)品質(zhì)量分等》（該標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)現(xiàn)已經(jīng)變更為 CEEIA 154-2003）

2.7.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

該標(biāo)準(zhǔn)[1]第4.1.8條附錄A序號(hào)10規(guī)定了條式線棒在出廠前的耐電壓試驗(yàn)：試驗(yàn)方法按照標(biāo)準(zhǔn)JB/T6204（即2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min），檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為：不擊穿、不閃絡(luò)、不冒煙。

該標(biāo)準(zhǔn)第4.1.8條附錄A序號(hào)11規(guī)定了條式線棒在出廠前的瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)：室溫、在變壓器油中進(jìn)行，平均升壓速度為1000V/s，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2　平均瞬時(shí)工頻擊穿電壓標(biāo)準(zhǔn)

2.7.2筆者意見(jiàn)

該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線棒的耐電壓試驗(yàn)和瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法和限值分別作了詳細(xì)的、具體的、可操作的規(guī)定，是迄今為止國(guó)內(nèi)最具信服力的標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)內(nèi)各大電機(jī)制造公司均是依據(jù)此方法進(jìn)行的，并已經(jīng)形成了數(shù)十年的傳統(tǒng)做法。

2.8匯編《電氣工程大典》（2008版）

2.8.1匯編規(guī)定

《中國(guó)電氣工程大典》（2008版）[2]第9卷電機(jī)工程291頁(yè)，即第2篇第4章11.2.1項(xiàng)“廠內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目”中第6條對(duì)“定子線棒絕緣的工頻擊穿電壓試驗(yàn)”明確描述：按隨機(jī)抽樣做試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓以1kV/s的速度逐步升高，直至定子線棒絕緣擊穿為止。如果通過(guò)則認(rèn)為全部合格，如果有擊穿再隨機(jī)加倍抽樣做試驗(yàn)。

2.8.2筆者意見(jiàn)

該匯編雖然不是標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)線棒工頻擊穿電壓進(jìn)行了明確的描述，采用連續(xù)升壓法，而不是階梯耐電壓法。與國(guó)內(nèi)外電機(jī)制造行業(yè)的實(shí)際做法是相符的。

總之，根據(jù)目前大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以確定：（1）線棒的耐電壓試驗(yàn)和瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)是兩項(xiàng)試驗(yàn)，耐電壓限值和電壓施加的持續(xù)時(shí)間要求不同。（2）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DS/ZJ011-2002《大型水輪發(fā)電機(jī) 產(chǎn)品質(zhì)量分等》和《中國(guó)電氣工程大典》（2008版）對(duì)線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)作了詳細(xì)的描述：即采用連續(xù)升壓法，而非階梯耐電壓法。（3）多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線棒出廠前的耐電壓試驗(yàn)的規(guī)定是：2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min。但個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)和部分技術(shù)合同對(duì)線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)規(guī)定的不清晰或者說(shuō)不恰當(dāng)，即：定子線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓為5.5～6.0Un，持續(xù)1min。恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法是：定子線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓不低于5.5～6.0Un，而沒(méi)有“持續(xù)1min”的字樣。

3　線棒實(shí)測(cè)性能

線棒的耐電壓試驗(yàn)出廠驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為：試驗(yàn)電壓2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min。針對(duì)線棒產(chǎn)品出廠的耐電壓檢驗(yàn)試驗(yàn)，基本沒(méi)有異議，在此不展開(kāi)論述。國(guó)內(nèi)某企業(yè)針對(duì)部分特殊項(xiàng)目曾經(jīng)制訂了內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)[3]：4Un，持續(xù)1min，這已經(jīng)是極高的檢驗(yàn)水平了，當(dāng)然這需要特殊的制造工藝、材料和絕緣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，制造成本也大大增加，并不一定適合所有的產(chǎn)品。

對(duì)于線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)，其絕緣破壞時(shí)的電壓值請(qǐng)參考下面國(guó)內(nèi)某知名電機(jī)制造廠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表3　一般條件下線棒瞬時(shí)擊穿電壓經(jīng)驗(yàn)值

線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓值取決于線棒的絕緣結(jié)構(gòu)、主絕緣材料性能、絕緣厚度、線棒截面尺寸、導(dǎo)體R角半徑、制造工藝等。即使同一電壓等級(jí)和絕緣厚度條件下，也可能存在差異和變化，比如：增加線棒導(dǎo)體的圓角半徑時(shí)瞬時(shí)擊穿電壓值會(huì)升高，見(jiàn)表4。

但是，這些因素并不是可以隨意改變的，線棒的幾何尺寸、電磁計(jì)算、溫升效率等參數(shù)的選擇是相互關(guān)聯(lián)的，某些技術(shù)參數(shù)的提高可能意味著要降低其他性能參數(shù)，某些項(xiàng)目并不能通過(guò)改變上述影響因素實(shí)現(xiàn)。

電機(jī)定子線棒的瞬時(shí)擊穿電壓水平是根據(jù)自身的設(shè)計(jì)和制造能力在設(shè)計(jì)初始就應(yīng)該預(yù)料到的，對(duì)于特定的材料來(lái)說(shuō)，也是絕緣厚度選擇的重要依據(jù)[4]。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于中小型發(fā)電機(jī)或者異步電動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)額定電壓在10.5kV及以下時(shí)，一般絕緣瞬時(shí)擊穿水平裕度選取在8～10左右。隨著電壓等級(jí)的升高和絕緣厚度的增加，絕緣裕度提升難度越來(lái)越大，至目前20kV等級(jí)及以下的大型同步水輪發(fā)電機(jī)，線棒的瞬時(shí)擊穿水平裕度選取在5.5～6.0左右。而當(dāng)額定電壓達(dá)到20kV等級(jí)以上時(shí)，難度會(huì)繼續(xù)增加，標(biāo)準(zhǔn)一般對(duì)此規(guī)定：技術(shù)協(xié)議單獨(dú)協(xié)商制定。換言之，對(duì)于較低電壓等級(jí)的發(fā)電機(jī)定子線棒而言，若實(shí)現(xiàn)6Un持續(xù)1min耐電壓后的擊穿試驗(yàn)是有可能的，而對(duì)于20kV及以上等級(jí)發(fā)電機(jī)線棒，實(shí)現(xiàn)6Un持續(xù)1min耐電壓后的擊穿試驗(yàn)幾乎是不可能的，見(jiàn)表5，現(xiàn)尚缺少大量的實(shí)際產(chǎn)品數(shù)據(jù)，理論上連續(xù)升壓法的瞬時(shí)擊穿電壓值低于5.5Un是正常的。

表4　不同導(dǎo)體圓角半徑的瞬時(shí)擊穿電壓

表5　高電壓等級(jí)的線棒擊穿電壓試驗(yàn)

可見(jiàn)，瞬時(shí)擊穿電壓和階梯耐電壓值的試驗(yàn)結(jié)果是不同的，這兩種試驗(yàn)結(jié)果之間的模擬換算關(guān)系暫時(shí)停留在研究階段，未見(jiàn)明確的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行定義，理論估算方法如下：

通常電場(chǎng)強(qiáng)度E和絕緣壽命L的關(guān)系用負(fù)冪指數(shù)模型表示：

式中，c為常數(shù)，n為冪率指數(shù)。根據(jù)線棒的電老化試驗(yàn)結(jié)果（比如1.6Un和2.0Un電壓下的壽命Ln），推算出線棒的參數(shù)c和n。

公式（1）中的E為常數(shù)，可對(duì)固定場(chǎng)強(qiáng)下的壽命進(jìn)行推算，不適用于擊穿（場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化）下的壽命推算。該公式可拓展為積分形式：

式中，K為損失壽命率，E(t)為場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間的變化函數(shù)，t1、t2為加壓初始和結(jié)束時(shí)間。

瞬時(shí)擊穿情況下，E(t)=At/d（A為升壓速度，d為絕緣厚度），K=1，t1=0，帶入公式（2）可以求得t2和瞬時(shí)擊穿電壓。

階梯耐壓情況下，輸入起始耐壓Uo，耐壓時(shí)間60s，升壓5kV，進(jìn)行分段累計(jì)積分，由于計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，在此忽略。最后可以得到理論上的擊穿電壓值和持續(xù)的時(shí)間。

某電機(jī)制造公司曾經(jīng)制造了一批試驗(yàn)線棒（d=3.5mm，Un=15.75kV），通過(guò)模擬計(jì)算后得到瞬時(shí)擊穿電壓和階梯耐電壓試驗(yàn)值之間的比值系數(shù)ξ如圖1所示，約為1.20～1.25。

目前持續(xù)升壓法條件下線棒的瞬時(shí)擊穿電壓標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為不低于5.5～6Un，并不恰當(dāng)。若采用階梯耐電壓法，則初始耐電壓選取值不應(yīng)為5.5～6Un，而應(yīng)為2.75～3.0Un左右；且最終擊穿值的考核標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該更改，應(yīng)接近5.5～6Un/ξ。系數(shù)ξ絕對(duì)有待進(jìn)一步探討[5]，ξ約為1.20～1.25是僅考慮電應(yīng)力的理想狀態(tài)，實(shí)際階梯耐電壓過(guò)程中由于試樣局部熱效應(yīng)更加強(qiáng)烈，可能會(huì)導(dǎo)致階梯升壓法擊穿值偏低或ξ偏大。

圖1　階梯耐電壓和瞬時(shí)擊穿電壓數(shù)據(jù)對(duì)比

4　合同執(zhí)行現(xiàn)狀

部分電機(jī)制造公司根據(jù)技術(shù)的規(guī)定（或者在業(yè)主的強(qiáng)烈要求下）對(duì)線棒嘗試過(guò)6Un持續(xù)1min的試驗(yàn)，如哈電、浙富、福伊特等，但都是額定電壓不是很高的機(jī)組，如：10.5kV等級(jí)或者13.8kV等級(jí)。但應(yīng)該說(shuō)明，這絕對(duì)是比較嚴(yán)格苛刻的要求；而且這是單點(diǎn)（6Un）電壓值的階梯耐壓試驗(yàn)，不是真正的按照標(biāo)準(zhǔn)的階梯耐電壓試驗(yàn)；真正的階梯耐電壓試驗(yàn)是選擇好初始耐電壓值后連續(xù)升壓并每隔一定電壓值（比如5kV）持續(xù)固定時(shí)間（比如1min）。

部分項(xiàng)目的技術(shù)合同（如三峽左岸，拉西瓦、龍灘、小灣等）也進(jìn)行了類(lèi)似5.5～6Un持續(xù)1min的耐電壓規(guī)定，但經(jīng)過(guò)制造方和業(yè)主的說(shuō)明和解釋?zhuān)瑯I(yè)主均同意按照傳統(tǒng)的連續(xù)升壓法進(jìn)行瞬時(shí)擊穿試驗(yàn)方法，而沒(méi)有在5.5～6Un電壓值下持續(xù)1min。

5　結(jié)論

（1）大型發(fā)電機(jī)定子線棒的耐電壓試驗(yàn)和瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)是兩項(xiàng)不同的試驗(yàn)。

定子線棒出廠前的耐電壓試驗(yàn)規(guī)定正確描述應(yīng)為：試驗(yàn)電壓2.75Un+6.5kV，持續(xù)1min。

定子線棒出廠前的瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)規(guī)定正確描述應(yīng)為：瞬時(shí)擊穿電壓不低于額定電壓的5.5Un（或者6.0Un）。

兩者不能混淆。

（2）線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓試驗(yàn)一般采用連續(xù)升壓法，參考升壓速率為1kV/s。

（3）部分技術(shù)合同中關(guān)于“定子線棒的瞬時(shí)工頻擊穿電壓為5.5～6.0Un，持續(xù)1min”的規(guī)定，容易產(chǎn)生誤解，是有待商榷的表述；該表述極大提高了驗(yàn)收條件，在高電壓等級(jí)條件下難以實(shí)現(xiàn)。

（4）大型水輪發(fā)電機(jī)定子線棒的性能均一性和質(zhì)量穩(wěn)定性是第一位的，過(guò)高的追求擊穿電壓性能指標(biāo)的做法給生產(chǎn)制造帶來(lái)了不小的難度，尤其在高電壓等級(jí)機(jī)組上值得慎重考慮。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]DS/ZJ011-2002, 大型水輪發(fā)電機(jī), 產(chǎn)品質(zhì)量分等[S].

[2]唐任遠(yuǎn), 顧國(guó)彪, 等. 中國(guó)電氣工程大典第9卷電機(jī)工程[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2008, 291-292.

[3]何智江. 三峽左岸電站發(fā)電機(jī)線棒主絕緣技術(shù)特點(diǎn)[J]. 大電機(jī)技術(shù), 2003(6): 1-4.

[4]鄒祖冰, 杜建國(guó). 大型水輪發(fā)電機(jī)定子線棒工頻擊穿試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)的探討[J]. 大電機(jī)技術(shù), 2011(6): 33-35.

[5]毛繼業(yè). 發(fā)電機(jī)定子線棒擊穿試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析[J].絕緣材料, 2007(4): 18-21.

滿(mǎn)宇光（1976-），1999年畢業(yè)于西安交通大學(xué)高電壓技術(shù)及設(shè)備專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)工作于哈爾濱大電機(jī)研究所，長(zhǎng)期從事大型發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù)研究，高級(jí)工程師。

審稿人：潘延明

Comments on Rapid Rise Breakdown Test Requirements of Stator Bars in Some Large Hydro-generator Technique Contracts

MAN Yuguang
（State Key Laboratory of Hydro-power Equipment, Harbin 150040, China）

Abstract:My own opinion and viewpoint on rapid rise breakdown test requirement of stator bars in large hydro-generator technique contracts in this paper. It’s considered that there are some disagreements with general is proposed standard in some technique contracts. Some of the supports have been found and shared with reader in order to guarantee the product quality and unify the correct product quality identifying criterion and method.

Key words:large hydro-generator; stator bar; voltage withstand test; rapid rise breakdown test; duration time

[作者簡(jiǎn)介]

[收稿日期]2015-08-01

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM312

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1000-3983(2015)06-0016-05