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大型汽輪發(fā)電機作為火力發(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)電機的正常工作是火力發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行的必要條件。為保證汽輪發(fā)電機正常工作，需要在制造、安裝、交接、檢修及運行等各個階段嚴(yán)格把關(guān)。交流耐壓試驗作為發(fā)電機絕緣監(jiān)測技術(shù)，是大型汽輪發(fā)電機在制造、安裝、交接、檢修及預(yù)防性試驗中必做的試驗項目。

交流耐壓試驗的優(yōu)點是試驗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，交流耐壓試驗是比較可靠的檢驗發(fā)電機主絕緣的方法。

隨著發(fā)電機容量越來越大，試驗設(shè)備體積迅速變大，交流耐壓試驗的實施受到一定程度的影響。為解決試驗設(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設(shè)備體積及質(zhì)量、同時嚴(yán)格遵循工頻波形角度出發(fā)，提出一種大型汽輪發(fā)電機工頻交流耐壓試驗方法，以提高發(fā)電機現(xiàn)場交流耐壓工作效率。

圖1 耐壓試驗現(xiàn)場

研究人員認(rèn)為調(diào)感法串聯(lián)諧振試驗適合機型單一，電容量變化不大的場合。如果僅針對某一機型，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)諧振試驗也適合電容量變化不大的場合。僅針對某一機型，且只有一種電容量時試驗設(shè)備體積比較小。調(diào)頻法試驗時諧波對試品可能會有傷害，且頻率差異時，僅適用于預(yù)防性試驗，制造、安裝、交接時并不適合。

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

隨著大型汽輪發(fā)電機容量越來越大，傳統(tǒng)的試驗方法要求不斷增大試驗變壓器和電抗器的容量，試驗設(shè)備體積和質(zhì)量迅速變大，造成現(xiàn)場試驗困難，運輸成本迅速增大。研究人員指出，混聯(lián)式交流耐壓試驗?zāi)芤暂^小的體積和質(zhì)量實現(xiàn)耐壓試驗，經(jīng)濟(jì)性更好，通用性更強。火力和水力發(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)電機交流耐壓試驗方法”，作者為侯中峰、劉瞻 等。