大型汽輪發(fā)電機作為火力發(fā)電廠高壓電氣主設備之一,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格把關。交流耐壓試驗作為發(fā)電機絕緣監(jiān)測技術,是大型汽輪發(fā)電機在制造、安裝、交接、檢修及預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備體積,雖符合標準規(guī)范,但并不是嚴格意義上的工頻波形,對試驗準確性有一定影響。
西安熱工研究院的研究人員從減小試驗設備體積及質(zhì)量、同時嚴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)式交流耐壓試驗能以較小的體積和質(zhì)量實現(xiàn)耐壓試驗,經(jīng)濟性更好,通用性更強?;鹆退Πl(fā)電廠相關從業(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》,論文標題為“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。