西安热工研究院科研团队提出大型汽轮发电机交流耐压试验的新方法

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交流耐压试验是大型汽轮发电机在制造、安装、交接、检修及预防性试验中必做的试验项目，从考核发电机的主绝缘劣化或热击穿方面看，要求试验电压与发电机的工作电压波形及频率保持一致。西安热工研究院的研究人员侯中峰、刘瞻、任民、吕尚霖、王家驹，在2021年第6期《电气技术》上撰文，针对此特点设计出一种适合发电机交流耐压试验的方法，有效减小了传统的串联谐振设备体积，也避免了变频谐振方法的频率偏移和谐波影响，极大提高了汽轮发电机现场耐压工作效率。

大型汽轮发电机作为火力发电厂高压电气主设备之一，在电力生产中扮演了非常重要的角色，汽轮发电机的正常工作是火力发电厂安全稳定运行的必要条件。为保证汽轮发电机正常工作，需要在制造、安装、交接、检修及运行等各个阶段严格把关。交流耐压试验作为发电机绝缘监测技术，是大型汽轮发电机在制造、安装、交接、检修及预防性试验中必做的试验项目。

交流耐压试验的优点是试验电压和工作电压的波形、频率一致，作用于绝缘内部的电压分布及击穿性能比较等同于发电机的工作状态。无论从劣化角度来看还是从热击穿的角度来看，交流耐压试验是比较可靠的检验发电机主绝缘的方法。

随着发电机容量越来越大，试验设备体积迅速变大，交流耐压试验的实施受到一定程度的影响。为解决试验设备体积迅速变大、质量迅速增加的问题，行业内引入变频耐压试验以减小设备体积，虽符合标准规范，但并不是严格意义上的工频波形，对试验准确性有一定影响。

西安热工研究院的研究人员从减小试验设备体积及质量、同时严格遵循工频波形角度出发，提出一种大型汽轮发电机工频交流耐压试验方法，以提高发电机现场交流耐压工作效率。

图1 耐压试验现场

研究人员认为调感法串联谐振试验适合机型单一，电容量变化不大的场合。如果仅针对某一机型，且只有一种电容量，可以把可调电抗器更换为固定电抗器以减小体积和质量。调频法串联谐振试验也适合电容量变化不大的场合。仅针对某一机型，且只有一种电容量时试验设备体积比较小。调频法试验时谐波对试品可能会有伤害，且频率差异时，仅适用于预防性试验，制造、安装、交接时并不适合。

他们表示，混联式谐振耐压试验适合机型多、电容量变化大的场合。相比调频法试验，混联式试验工频工作，没有谐波危害；相比调感法，混联式试验用较少设备实现更大试品电容量范围试验，装置通用性较强。

随着大型汽轮发电机容量越来越大，传统的试验方法要求不断增大试验变压器和电抗器的容量，试验设备体积和质量迅速变大，造成现场试验困难，运输成本迅速增大。研究人员指出，混联式交流耐压试验能以较小的体积和质量实现耐压试验，经济性更好，通用性更强。火力和水力发电厂相关从业人员可作为参考。

以上研究成果发表在2021年第6期《电气技术》，论文标题为“一种大型汽轮发电机交流耐压试验方法”，作者为侯中峰、刘瞻 等。