检测发电机定子线棒绝缘水平的试验方法及方法比较

王彦（北京京能电力股份有限公司石景山热电厂，北京 100041）

发电机的绝缘水平是发电机状态评估的重要判据。发电机绝缘具有一定的耐电压、耐热、耐机械力、防电晕等性能。发电机的绝缘缺陷一般有两类：一类是如局部放电、受潮、老化、机械损伤等引起的集中性缺陷；另一类如绝缘整体受潮、老化、变质引起的分布性缺陷。利用出厂试验、交接试验或预防性试验，及时发现设备绝缘的隐患。

1 检测发电机定子线棒绝缘的试验项目

检测发电机线棒绝缘水平的试验项目有：绝缘电阻、吸收比和极化指数、直流泄漏电流和直流耐压试验、交流耐压试验、端部手包绝缘表面对地电位以及老化试验。

绝缘试验项目因试验电源的原因分为非破坏性试验和破坏性试验。非破坏性试验如绝缘电阻、漏电流试验。破坏性试验如交流耐压试验、直流耐压试验。破坏性试验相比非破坏性试验易于发现设备的集中性缺陷，但可能给被试设备绝缘造成损伤。为此，破坏性试验必须在非破坏性试验合格后进行。

1.1 绝缘电阻、吸收比和极化指数。

1.1.1 绝缘电阻、吸收比和极化指数的基本理论。

绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比。吸收比就是指施加直流电压后60秒时的绝缘电阻与15秒时的绝缘电阻之比。极化指数就是指施加直流电压后10分钟时的绝缘电阻与1分钟时的绝缘电阻之比。

1.1.2 绝缘电阻、吸收比和极化指数试验方法的特点。

该方法简便易行，在进行绝缘水平判别时对绝缘受潮、污秽的缺陷比较灵敏。

1.2 直流泄漏电流和直流耐压试验。

1.2.1 直流泄漏电流和直流耐压试验的基本理论。

直流泄漏电流和直流耐压试验测量方法基本与绝缘电阻测量的原理相同。直流泄漏试验时可以通过泄漏电流与加压时间的关系曲线以及泄漏电流与所加电压的关系曲线进行绝缘判断。

1.2.2 直流泄漏电流和直流耐压试验特点。

直流耐压试验设备轻便、容量小，易于发现某些设备的局部绝缘缺陷。

1.3 交流耐压试验

1.3.1 交流耐压试验的基本理论。

交流耐压试验也称为工频耐压试验。由于所施加的试验电压远超过运行电压，可见它对绝缘的考验是非常严酷的。它是鉴定电气设备绝缘状况最有效和最直接的方法。

1.3.2 交流耐压试验的特点。

交流耐压试验能发现普遍性劣化缺陷和局部性缺陷，尤其对绝缘局部性缺陷的检验，效果更突出。该试验对试品的绝缘有一定的危害，必须完成绝缘电阻、泄漏电流等相关试验并合格后方可进行。

1.4 端部手包绝缘表面对地电位

1.4.1 端部手包绝缘表面对地电位的基本理论。

端部手包绝缘表面对地电位的方法，也称之为电位外移法。当直流电压加在线棒上时，绝缘的对地电压按电阻阻值分布。当绝缘正常时，线棒绝缘的体积电阻远远大于表面电阻，电压主要分布在体积电阻上，即此时被测处绝缘表面的对地电位应是很低的，但当绝缘存在缺陷时，体积电阻减少，绝缘压降也降低，致使被测处绝缘表面的对地电压增高，在有贯穿性缺陷时，该处电位甚至可能等于导线电位，绝缘表面对地电位明显增大。

1.4.2 端部手包绝缘表面对地电位方法的特点。

端部手包绝缘表面对地电位的方法能发现发电机引出线手包绝缘与鼻端绝缘盒的绝缘缺陷。

1.5 老化试验

1.5.1 老化试验的基本理论。

发电机由于运行中受电、热及机械等因素的影响、制造工艺上存在的缺陷以及运行中的绝缘事故等原因都会缩短绝缘寿命，故研究制定发电机定子绕组环氧粉云母绝缘的老化鉴定和判断标准是必要的。

1.5.2 老化试验的特点。

老化试验对于绝缘材质有一定的要求，即环氧粉云母绝缘材质。该试验主要针对运行时间在20年以上的发电机。

2 部分发电机线棒绝缘试验项目的对比。

2.1 绝缘电阻试验与直流泄漏电流试验的对比

绝缘电阻试验与直流泄漏电流试验的测量原理是基本相同的，不同之处在于测量绝缘电阻的方法受到仪器（欧兆表）的结构和体积的限制，试验电压低且不可调，而测量直流泄漏电流时所用的电源为可调节的直流高压装置，更易检验出试品的绝缘缺陷。

2.2 直流耐压试验与交流耐压试验的比较

直流耐压试验与交流耐压试验都是破坏性试验。由于它们采用的电源电压类型不同，因而在主绝缘上的电压分布不同。直流耐压试验易发现发电机端部绝缘缺陷，而交流耐压试验易发现发电机槽部及出槽口的绝缘缺陷。

3 结语

对于发电机线棒绝缘的评价方面，无论采用哪种试验方法，都应确保试验数据的准确性，并依据试验结果比对标准进行数据分析。本文中提及五种试验方法，它们之间是相辅相成、取长补短的关系，应综合进行分析，从而及早发现绝缘缺陷，避免发电机的事故发生。

[1]《电气试验第二版》（中国电力出版社）.

[2]《电力设备交接和预防性试验规程（2008年版）》（华北电网有限公司）.