（新疆新能发展有限责任公司 新疆巴音郭楞蒙古自治州 841000）
摘要：发电机是高压试验设备中结构、运行条件最为复杂的设备。运行中的发电机定子受到电磁、机械应力及热应力的联合作用，因而检查其运行的可靠性及运行性能的手段-试验，已不仅限于检查其运行特性、机电特性等一系列内容。确保发电机并网运行的运行安全和稳定性，发电机定子制造厂及安装现场，并网运行前后要经过一系列试验机检查。发电机正式运行后，也要定期（大修及小修）进行试验及检查，及时发现各种缺陷和隐患，以预防发电机发生各种事故和设备损坏。试验也一项发展的学科，也会随技术的发展融入新的内容。红外诊断技术能够实时、准确、无接触，远距离测量带电设备的表面温度，及时发现局部过热缺陷，将设备的故障在发生前诊断出来，对电力系统的安全稳定有着积极的作用。
关键词：发电机绕组；分类；直流电阻；缺陷分析；红外成像
一、引言
确保发电机的制造质量，检查其电气性能是否达到设计要求，以及发电机并网运行安全和稳定性，发电机在制造厂及安装现场，并网运行前后，机组大小修前后都要经过一系列试验及检查，及时发现各种缺陷和隐患，以预防发电机发生各种事故和设备损坏。发电机的试验项目主要分特性试验和绝缘试验两大类。特性试验又分直流电阻测试、交流阻抗测试、空载和短路试验。特性试验主要检查的是发电机绕组和铁芯，绝缘试验包括绝缘电阻、直流耐压及泄漏试验、交流试验，绝缘试验关注于绝缘层的状况。
定子线圈是有许多线棒连接而成，每一个线棒都通过焊接相连。焊接头，由于制造、安装、检修等质量不良及非正常运行（如长期荷、出口短路等）的各种有害因素影响，有可能在运行中使焊缝的接触电阻增大，其结果使接头发热增加，电阻再增大，如此恶性循环，到一定程度，引起焊头局部过热，严重时绝缘烧坏，乃至接头开裂。因此其必须进行线棒的检查试验，直流电阻测试对检查线棒焊接非常重要和有效。
红外成像技术是一门检测电气设备过热隐患技术，它利用运行中电气设备辐射的红外能进行检测，及时发现的接触性热故障，它把肉眼看不到的红外光线变成可视图像，使人们能发现故障的确切部位。
二、发电机绕组的直流电阻测量
（1）发电机定子绕组的直流电阻测量可用电桥法、变压器直流电阻测试仪进行。
（2）对于定子绕组单星形联结的发电机，应测出各项直流电阻；如为双星形联结，则应测量各相及各支路的直流电阻。测量时需准确测量当时绕组的温度，温度1℃的误差会带来直流电阻约0.4%的误差，容易造成误判断。所以测量直流电阻，发电机应处于冷状态，即绕组表面温度与周围空气温度之差不应超过±3℃。
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（3）结果判定：将试验结果折算至同一温度（如30度或75度），并校正测量引线引起的误差后，绕组各相或各分支的直流电阻值互差值，以及于初次（出厂或交接试验值）试验值相比较，相差不得大于最小值的1.5%（1%），超出要求者应查明原因。
（4）根据所测的绕组直流电阻，当怀疑焊接头有问题时，需用分段比较法查找有缺陷的焊接头。对测量结果有怀疑的线圈可轻轻敲击端部接头，观察数据变化，常常可发现绕组端部接头焊接是否存在问题。
山口电厂1号发电机在大修时对线圈直流电阻进行了测量，线圈直流电阻超标，直流电阻三相不平衡已超过最小值的2%，查看历年记录，发现C相电阻逐年呈上升趋势，本年度测试值已超过规程的要求值。直流电阻超标说明绕组的某个端部接头出现脱焊现象，机组再投入运行风险比较大。
如何找到缺陷部位？常规检查比较复杂，要在绕组的中间段位置将绝缘层钻孔针刺一个点，分别对发电机出线和中性点测试直流电阻（电压），首先判断故障位置大致在哪一段。确定好那一段后，再在故障段钻孔针进行测量，依次逐步缩小范围，直到确定具体部位，测试工作比较繁琐，且绝缘层破坏的地方比较多，后期处理上麻烦，且测试灵敏度也不够高。红外诊断技术现在使用上比较多，能够实时、准确、无接触，远距离测量带电设备的表面温度，对发现局部过热缺陷非常灵敏。试验的具体操作是：首先记录试验时现场温度（15℃），用直流焊机，对线圈通200A-300A的直流电流。待线圈发热稳定后，站在转子机坑内用红外成像仪对线圈环绕测温，测量时正常绕组显示图像普遍为淡红色，而缺陷部位图像显示火焰般红色，光线明显发亮，通过图像分析，可以判断该处即为缺陷位置。现场解体缺陷部位84槽端部并头套，可见该处焊锡已脱开。重新处理并头套后，定子线圈三相直流电阻平衡，相差0.3%，符合规程要求。
结束语
在试验后对测量结果的判断，应与历次试验比较；同一设备相间比较；同类设备互相比较。对于重要设备可作出时间关系曲线I=f（t）和伏安特性曲线I=f（u）进行分析。试验数据值应符合（规程）规定值。对标准无明确规定的设备，应与同一设备各相比较，与历年的试验结果比较，与同类设备比较，视变化而判断。确保试验结果的准确性和保证电力系统安全稳定运行。
发电机定子线圈的红外诊断主要是确定定子线圈直流电阻超标的确切位置。通常定子线圈直流电阻超标是由于线棒端部并头套处焊接不良等原因引起的，按传统的的方法打开线圈并头套来确定缺陷位置，工作量大，工作时间长，劳动强度高。如果给定子加一直流电流，使线圈发热，其温升至稳定，然后利用红外热成像仪测量端部及线棒的温度，通过比较分析可以确定出缺陷的位置，该方法可以大大提高工作效率，减少人力、物力、财力的浪费。
参考文献
[1]电气设备试验方法.水利电力出版社，
[2]红外诊断技术的应用.中国电力，1993.
论文作者:李红霞,宋光新,熊耀明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电阻论文; 发电机论文; 绕组论文; 线圈论文; 定子论文; 测量论文; 缺陷论文; 《电力设备》2018年第16期论文;