操作方法

（一）“泄漏電流測試儀”的操作

（1）機箱、倍壓筒、被試品接線按要求連接。

（2）接通電源。開啟電源開關，綠燈按鈕亮，稍等數秒鐘，顯示屏顯示“泄漏電流測試儀”測量界面，按照《面板說明 12、13、14 按鍵操作功能介紹》選擇、設置，確認“過壓整定”值及“計時”值。

（3）點擊紅燈按鈕，紅燈按鈕亮，綠燈按鈕熄滅，準備升壓。

（4）順時針方向旋轉粗細調電位器進行升壓。

（5）升壓至試驗電壓。需要計時控制的，點擊“確認/啟動”鍵，即可啟動計時器計時。

（6）在升壓操作中，需要切斷高壓，可直接點擊綠燈按鈕或關閉電源開關均可快速終止升壓。

試驗應注意下列問題：

1、對水管的要求應無機械雜質的凝結水或經其它處理的軟化水，電導率為 2 μ s/cm ，pH=7-8 ，硬度小于 2μ g 當量 /kg ，允許有微量 NH 3 。

 2、水質符合要求后，水內冷發電機引水管水電阻 Rr 值一般應大于 150kΩ 左右，如果達不到時應對水進一步處理。

 八、直流泄露及直流耐壓試驗

 1、不通水時的測試

在新機安裝或更換新絕緣引水管時, 雖有條件在不通水情況下進行試驗，但為了防止在高電壓下，因絕緣引水管內存有積水發生閃絡放電燒傷絕緣管內壁，應事先用干燥的壓縮空氣(進口壓力等于運行中進水大容許壓力)，從順、反兩個方向將積水吹干凈。為了測得準確數值，應采用低壓屏蔽法（如圖８）或高壓屏蔽法（圖 1０）的接線。

2、通水時的測試 

發電機在靜止狀態下定子繞組冷卻保持正常循環（保持運行時的水壓、水溫），等水質達到要求后才開始測試。 

（1）低壓屏蔽法 

匯水管對地弱絕緣的電機，其接線如圖８所示。圖中，將匯水管經毫安表ＰＡ１接至高壓試驗變壓器 ＴＴ：高壓側繞組的尾端，微安表ＰＡ２串接ＴＴ高壓側繞組的尾端而接地，這樣便將流經水管的電流 I _K和加壓相對地及其他兩相絕緣泄流 I _X 分開，和空冷或氫冷電機一樣可以從泄流值判斷定子絕緣的狀態。用低壓屏蔽法接線時，由于微安表ＰＡ２與匯水管的對地電阻 R_H 相并聯［見圖 12-a］，微安表上讀I ?_X 實際小于 I _X ，故準確地得到泄流 I _X 的數值，需經下式換算后求得

式中 R_A ——微安表內阻；R_H ——匯水管對地絕緣電阻。

圖 12    水內冷發電機定子繞組絕緣測試的等值電路

(a)匯水管接地(低壓屏蔽)；(b)匯水管接高壓(高壓屏蔽) R 、 C ——加壓相對地和其他兩相(接地)的絕緣電阻及電容；R_Y 、 C_Y ——加壓相對匯水管的電阻和電容(包括引水管及水阻)； R_H 、 C_H  ——匯水管對地電阻和電容

圖 8  直流試驗低壓屏蔽法接線

V——高壓二極管；R——限流電阻，1Ω/V； C¹ ——穩壓電容，約 1μF； C² ——抑制交流分量的電容；L——抑制交流的電感； R^a 、 R^b ——100kΩ和 500kΩ電位器;S1、S2——開關；E——1.5V 干電池；PV——靜電電壓表； R^y ——絕

引水管電R_H 可在通水情況下，試驗接線完成后，用萬用表測量得到，正、負極性各測一次取其平均值。測量時需將微安表ＰＡ２暫時斷開，以免燒壞表頭和測值偏小。又由于通水試驗時，產生極化電勢，因而在未加壓前微安表里就有指示，這時可接入一大小相等方向相反的電勢進行補償，其具體方法如圖８中的虛線方框所示，調整 R_b的 大小，使微安表ＰＡ２指示為零，即達到全補償目的。為減小雜散電流影響，微安表ＰＡ２的接地端須直接和發電機外殼連接。

圖 9     “充水”示意圖

1、2——運行中使用的進出水閥門；3、4——沖洗用的進出水閥門；5——壓力計；6 匯水管；7——定子繞組

實測經驗證明，試驗時提高水質，不僅可以減小試驗設備的容量，而且可使直流電壓波形得到改善。新機投入和大修后。往往因為水質不合格延遲試驗和投產。此時可采取如圖 9 的辦法，將通水改為“充水”的方法。先關閉１及２號運行中使用的進出水閥門，并將該兩閥門與外部水管相聯的法蘭拆開（裝用絕緣法蘭的只拆去接地聯線即可，保證１、２號閥門對地絕緣大于幾個兆歐）。再開啟３、４號閥門，用干凈的絕緣管，從其他機組引來導電率較低的凝結水，通入定子繞組內，等水充滿后，再用壓縮空氣將水沖出排水地溝。如此重復數次，直到流出的水質合格為止（３～５μＳ／ｃｍ）。然后適當調整４號排水閥門，保持一小股水流出，監視進、出水的壓差很小（進出水壓力和運行中一樣）時，即可開始試驗。試驗表明，加壓后經過一段較長時間泄漏電流并不增加，溫度也未升高。

 （2）高壓屏蔽法

高壓屏蔽法，是將測量泄漏電流 I _X 的微安表接于高壓側，采用全屏蔽法，匯水管接至微安表前，流經水中的電流 I _K 被屏蔽于微安表ＰＡ２之外，經匯水管和其他兩相的引水管到地回到試驗變壓器ＴＴ的尾端，如圖 1０所示。采用高壓屏蔽法時，匯水管和其他兩相的引水管承受著高壓電，所以匯水管對地絕緣必須和定子繞組具有同等的絕緣水平。從等值電路圖 12 可以看出，一般 R_H 和 R_Y 小兩三倍，故高壓屏蔽法所需的試驗設備容量較大，對穩壓的要求較高。

圖 10   直流試驗高壓屏蔽法接線 

 圖 11 高壓全波整流帶濾波裝置

L——濾波電感；Ｃ——濾波電容

 3、直流試驗中一些具體問題的分析

 （1）不通水與通水情況下試驗的比較

 1      不通水時試驗。所需試驗設備簡單，容量較小，但必須*吹水，不然會帶來測試誤差，并有可能使絕緣引水管放電燒傷。

 2      通水時試驗。所需設備容量較大，回路中時間常數顯著下降，不能滿足直流脈動系數小于５％ 

HDZV 水內冷發電機泄漏電流測試儀要求，使微安表波動，甚至燒壞表頭。這時，可在微安表回路串入一個電感，并接一個電容，如圖８中的Ｌ及 C₂ 。好在高壓回路中接入適當的穩壓電容，或采用高壓全波整流，如圖 11 所示。不過這樣，需要 

有中間抽頭的高壓試驗變壓器。現場試驗時，可先用兩個規格相同的高壓電壓互感器代替。如在通水情況下，因水質不好實驗設備不能滿足要求，可以采用“充水”法進行試驗。這樣不僅可以減小試驗設備容量，還可以改善直流電壓的波形。

 （3）高、低壓屏蔽法的比較

 1      低壓屏蔽法。使用此方法，即使匯水管為弱絕緣，也可將絕緣泄漏電流 I _X 和經過水的電流 I _K 區分開來。在通水時試驗，既安全又可達到泄漏電流測試準確的要求，所需設備簡單便于廣泛采用。其缺點是匯水管對地絕緣要單獨進行一次試驗，還有從高壓來的雜散電流不便屏蔽。

2      高壓屏蔽法。此方法只適于匯水管全絕緣的電機。微安表接在高壓側對雜散電流易于屏蔽，較低壓屏蔽法所測泄漏電流要準確一些，同時對匯水管也進行了耐壓。其缺點是：試驗設備容量較大，穩壓較難，須采用較完善的濾波裝置。試驗時，非加壓的兩相引水管承受電壓高，故絕緣引水管多耐壓了兩次，匯水管對地絕緣耐壓了三次。

 4、測試實例

 （1）通水試驗時水質要良好

 一臺ＱＦＳ－１２５－２型發電機，容量為１２５ＭＷ，電壓為１３．８ｋＶ，采用ＩＩ形濾波， 

電容器用兩個１．８μＦ，電感用３ｋＶ電壓互感器的高壓繞組代替．用低壓屏蔽法試驗，１５ｋＶ下不通水時測得脈動系數接近于零，通水時（導電率為１３μＳ／ｃｍ）１５ｋＶ下測得動脈系數為８．７％，這時微安表擺動，讀數的重復性也很差．可見在不通水或通以導電率較小的水時，微安表較穩定，二者的試驗結果接近，并能反映吸收現象，所以水質好壞是個關鍵．

 （2）不通水試驗時需吹干積水

水未吹干、泄漏電流變化頻繁、分散，用圖 13 所示的普通方法無法測準泄漏電流值，同時因絕緣引水管內壁附有水分，很容易在直流高壓下因閃絡而燒壞，故必須吹干。

 HDZV 水內冷發電機泄漏電流測試儀                            

圖 13    直流泄漏及直流耐壓試驗接線

a  微安表處于高壓側；b 微安表處于低壓側；S1——短路開關；S２——示波器開關；Ｆ１——５０－２５０ｖ放電管；ＰＶ１——０．５級電壓表；ＰＶ２——１－１．５級靜電電壓表；Ｆ——保護球隙，直徑選用２０ｍｍ；ＰＳ——觀察局部放電的電子波器 

（3）高低壓屏蔽法測量比較

一臺發電廠自己改造的１２ＭＷ、６．３ｋＶ發電機。匯水管加強絕緣后，雖然放了水，但在未吹干凈的情況下，用高壓屏蔽法和低壓屏蔽法兩種接線方法進行對比試驗，其結果如表 1 所示。

表 1       高、低壓屏蔽法測得的泄漏電流（μＡ）

由表 1 可見，低壓屏蔽法測得的數值稍大些，器吸收現象也不顯著，這是由于低壓屏蔽法雜散電流比高壓屏蔽法大的緣故，扣除這部分影響后其結果是一致的。這兩種方法都顯示有三相泄漏不平衡系數較大的現象，都能反映相間絕緣不平衡的差異，其中高壓屏蔽法靈敏度略高． 

（4）測量泄漏電流發現缺陷兩例

HDZV 水內冷發電機泄漏電流測試儀                         

在通水情況下，用低壓屏蔽法測試泄漏電流發現絕緣缺陷的兩個實例如下．

 1      絕緣支柱有缺陷。一臺１２ＭＷ、６．３ｋＶ發電機，在２．５U _n 下測得三相泄漏電流是：

相為７２μＡ；Ｂ為１１２μＡ；Ｃ為４２μＡ。不平衡系數為（１１２－４２）／４２＝１．６７。

Ｂ相泄漏電流在較低電壓下就偏大。后來檢查發現Ｂ相引出線支柱絕緣子有缺陷。

2      端部絕緣有缺陷．一臺１２５ＭＷ、１３．８ｋＶ發電機，測試泄漏電流時，發現Ａ相泄漏電流隨電壓不成比例上升，且于２．２U _n 下在端部過橋引線處，經膠木墊塊發生相間擊穿；Ｃ相在１．５U _n 

下電流急增，經清掃表面仍無減小，在２U _n 時觀察電流隨時間不斷增大，再繼續升壓到２．５U _n 時在端部也擊穿。

以上兩個實例充分說明，采用高壓屏蔽法或抵壓屏蔽法，對水內冷發電機的定子絕緣能有效地檢測出絕緣缺陷。