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如何测量定子绕组的直流电阻?

【摘要】:发电机定子绕组的总体直流电阻包括绕组铜导线的电阻、焊接头电阻和引出连线电阻三部分。故在发电机交接和大修以及经过大电流的严重冲击后,均应测量定子绕组的直流电阻,以便及早发现缺陷。5)测得定子绕组直流电阻值后,经分析比较确认为某相或某分支有问题时,应对该相或分支绕组的各焊接头的焊接情况作进一步检查。

电机定子绕组的总体直流电阻包括绕组铜导线的电阻、焊接头电阻和引出连线电阻三部分。直流电阻的大小与发电机的型号和容量有关。对于某一台发电机而言,线圈及引出线的长度均已固定不变,在同一温度下绕组的直流电阻也不应变化,所以绕组总体直流电阻的变化,一般是因焊接头虚焊、假焊,在运行中长期受电动力作用或短路电流冲击会使焊接头的不良进一步恶化,从而造成局部过热甚至造成焊锡熔化、接头开断以及绝缘损毁等事故。故在发电机交接和大修以及经过大电流的严重冲击后,均应测量定子绕组的直流电阻,以便及早发现缺陷。

1.测量方法及要求

1)测量定子绕组直流电阻一般优先采用电桥法,而且应选用0.2级双臂电桥,也可使用同等精度的专用仪器。

2)测量时必须在发电机各相对应引出端头上进行,不允许包括发电机外部的引线或中性点的铜排

3)测量直流电阻时,必须同时准确地测量绕组温度,否则将会产生较大的误差。温度偏差1%,将会给直流电阻带来0.4%的误差。因此,在测量时绕组温度必须稳定,并且发电机各部分温度与周围的空气温度相差不应超过±3℃。运行发电机自停机后到测量时,约需隔48h。为了加速发电机的冷却,如条件允许,可在断开负载及励磁后,发电机空转一段时间后再停机。测量发电机各部和周围温度时,须使用经过校正的酒精温度计,数量不少于6支。温度计应分别置于绕组的端部和槽部,如槽部温度测量有困难,可测量铁心通风孔或齿部表面温度来代替。温度计应紧贴于测点表面,并用绝热材料覆盖好,放置时间不少于15min。如有进出口风温及定子埋入式温度计,也需同时测量。将各数据做好记录,取其平均值作为被试物的温度。

对于水内冷发电机绕组的冷态电阻,也可在通水情况下测量。当出水温度和进水温度相差不超过1℃、铁心温度与周围温度之差不超过3℃时,即可认为定子绕组也是冷态,此时把出水温度作为定子绕组冷态电阻的测量温度。

4)为减少因测量仪表不同而引起的误差,每次测量应尽可能采用同一电桥或用同一仪器。

5)定子绕组直流电阻的测量虽然是一种简单的测量,但因每相电阻值很小,且分析判断标准中误差又是很小,因此,测量时必须非常谨慎仔细,稍有疏忽,就能引起不允许的测量误差,并产生错误的判断。

2.测量结果的分析判断

1)各相或各分支的直流电阻,在校正了由于引线长度的不同而引起的误差后,相互间差别不得大于最小值的2%;与出厂或交接时测量值相比较,相对变化也不得大于2%。超过时应查明原因。

2)将实测的直流电阻值换算到同一温度后再作比较。换算系数Kt见表8-2。

表8-2 铜导线直流电阻各种温度下之Kt

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任意温度t下测得的铜导线直流电阻Rt,可用下式换算为20℃时之直流电阻:

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3)有些发电机由于结构的原因,使各相绕组端部极间的连接线和引线长度不同,特别是双978-7-111-33847-5-Chapter08-8.jpg绕组,这将造成各相电阻值不相等。在交接时或有条件时,应校正由于引线长度不同而引起的误差,即将各相或各分支的引线电阻扣除掉,再计算相间差别。引线电阻可按长度和截面面积来计算。长度可实测,导线截面面积可查厂家资料。如绕组的焊接情况无显著变化,则由于引线长度不同而引起的相间差别基本上是不会变的,因此,在以后每次测量时,只要考虑此差别就可以直接分析比较。

相间差别的相对变化的计算原则是:如果前一次测量结果中A相绕组比B相绕组的电阻值大1.5%,而本次测量结果中B相绕组比A相绕组的电阻值大1%,则B相绕组比A相绕组的电阻值相对变化为2.5%。

4)各相或各分支的直流电阻相互间差别及其历年的相对变化大于1%时,应引起注意,可缩短试验周期,观察差别的变化,以便及时采取措施。

5)测得定子绕组直流电阻值后,经分析比较确认为某相或某分支有问题时,应对该相或分支绕组的各焊接头的焊接情况作进一步检查。其常用方法有:直流电阻分段比较法、焊接头发热试验法、测量焊接头直流电阻法、涡流探测法等。