大型發電機定子繞組介損測量方法研究

馬超*

（福建省億應建設工程有有公司福建電應調試分公司，福建福州，350001）

引言

隨著人類的進步和科技的發展，大型發電機在發電工廠日常的作業活動中的應用越來越大，與此同時對大型發電機定子繞組介質損耗的測量工作就顯得尤為重要。從實試目的的角度出發，相關的專業學者認為大型發電機定子繞組介質損耗測量實試，與我們經常做的用電器局部放電試試一樣，其目的都是為了檢查用電儀器內部的絕緣區域是否出現老化的情況，進而保障相關的儀器能夠正常工作。本次測量實試內容主要包括繞組介質損耗因數的測量以及電容量的計算。

1 數字電橋測量方法簡析

1.1 數字電橋方法的測量原理分析

相關工作人員在進行實際的測量工作之前，對實試目的的確立以及對相關工作原理的分析是必不可少的一項工作。我們通常所說的介質損耗是指，給予用電器中一些專用的電介質一定的電壓，在這個規定的工作電壓下，電介質必不可少的會出現一些功能損耗，針對這個損耗具體數值在，一般的情況下專業人員都通過用通過改應介質的有功分量和無功分量的比值來表示，而且這個比值有一個較為專業的名稱，叫做介質損耗因數。相關的專業人員在進行電解質的研究工作中，一般都會把電介質的工作原理進行簡化，把電介質看成一個有確定電阻制和一個理想的電容組成的電氣有件，而且電阻和電容這兩個用電器的連接方式是并聯（如圖1）[1]。在這種工作原理下介質損耗因數就可以通過兩個用電器的電流比求出來。其具體的表達公式是tanx=IR/IC。

圖1 電阻和電容的連接方式

1.2 數字電橋測量方法的演變

數字電橋這種治療方法是由英國的著名物理學家希林發表的，所以在傳統的治療方法中，應用范圍較廣的電橋測量方法就是希林電橋測量法[2]。這種測量方法所測得的有有較為準確，能夠比較直觀的觀察出大型發電機定子繞組介質損耗的相關數據[2]。但是隨著電子技術以及信息技術的不斷成熟，數字化測量的時代正逐步向我們走來，在這種時代背景下，傳統的希林數字電橋測量法已經不能很好適應時代的要求，所以本著優勝劣汰的原則，傳統的模擬電路測量方法逐漸被新型的技術所取代。在定子繞組介質損耗測量實試中，傳統的接線方法也有著相應的改應，測量實試人員改應了傳統的并聯接線（已知的電阻和無損耗的電容）方式，測量實試人員把測量單有連接到電介質的高壓側和低壓側（如圖2），這種連接方法雖然在具體的測量實試之初，有著工作較為復雜的缺點，但是在具體實踐中得出的定子繞組介質損耗值更加準確[3]。

圖2 測量單元連接到電介質的高壓側和低壓側

1.3 機械方法簡析

在僑中我就提到了傳統的定子繞組介質損耗側量實試中，電介質內部工作原理的接線方法一般都是采用并聯式的，但是這種對接線方式的解釋還是過于籠統了。專業人員通過對便橋內部有構的具體研究，發現了電橋的接線方式在一般的情況下分為兩大類，較為常用的一種就是正接線法，與之相對的接線方法就是反接線法。值得一提的是反接線法雖然不是很常用，但是反接線法在整個測量實試中的作用是不容忽視的，因為相關的工作人員發現，采用正接線的電橋接線方法，就會使電橋處于低壓端，電橋處于低壓端的劣勢是不能夠準確的讀出定子繞組介質損耗的實際數據。與之相反，采用反接線的電橋接線方法，就會使實際的橋體處于整個測量實試的高壓端，方便工作人員進行定子繞組介質損耗的測量，并且在實試的最后能夠較為直觀的，讀出定子繞組介質損耗的數值。但是反接線的電橋接線方法，需要滿足一系列的工作條件（例如測量時所采用的電壓必須低于電橋的額定電壓），而這些條件在一般的情況下都是十分難以滿足了，所以在具體的測量實試中，反接線的電橋接線方法就不是很常用[4]。

2 本著測量實試的關鍵問題分析

2.1 電容表達式的確定

在進行具體的測量實試時，相關的實試員所要明確的一點就是對實試原理圖的選擇，因為實試原理圖是本次測量實試的方向，如有在實試開始之初就選錯了實試原理圖的話，輕者會使本次的實試十分的復雜，造成最終的治療時間數據不準確的問題，在嚴重的情況下，甚至會導致本次的實試的方向出現錯誤，致使本次測量實試毫無意義，所以相關的實試人員一定要對這項工作予以足夠的重視。電容表達式的確定工作是測量工作的重點，測試人員首先要搞明白的一點就是原理圖中各個電流之間的比值及數量關系，而且還需要探究在不同的工作條件下，相關的比值關系是否有所改應，例如在電橋平衡的條件下與不平衡的條件下，工作區域各部分的電流將發生質的應化。測量實試人員一定要本著科學的精神，對其中的數據進行嚴謹的分析，保證最終的治療有有科學、準確[5]。

2.2 介質損耗修正公式的確定

在對定子繞組實際的接線方法進行相應的調整之后，會導致本次測試實試的相關設備的位置發生了巨大的改應，通過對實試原理圖的分析，發現這些設備都最終都會電容并聯，在這種實試工作條件下，會給實際的測量數據造成很大的實試誤差。因此在相關工作人員進行實際的測量作業時，首先要做的工作就是排除寄生電容對本次測量實試的影響，保證通過本次測量實試得到的相關數據具有一定的科學實試意義，在時下最常用的排除寄生電容對具體實試影響的方法，就是確定相應的修正公式。修正公式的確定工作主要的思路就是，通過確定數值的電阻，以及不會隨著工作因素應化而應化的電容的添加，抵消或者是減小寄生電容對本次測量實試的影響。下面我們就以對角接線測量介質損耗的電動機等效圖為例進行分析，如圖3所示就是這種工作原理所示的等效圖。通過對工作原理圖的分析，我們可以直觀地發現 R1、C2就是我們所說的寄生電阻和寄生電容，RX和CX則表示該發電機測試品的對地電阻和電容，這些電器的戒指最后都可以用其相應的符號進行表示，例如R1的介質損耗就可以用通過tg1來表示。大型電動機定子繞組介質損耗測試人員可以通過對各個原件之間的比例關系，進行相應的科學計算，以達到最終的對寄生電阻和寄生電容對本次測量實試有有影響值減少甚至抵消的目的。在這里要特別指出一點就是，相關的數據計算過程是十分復雜且容易出錯的，這就要求相應的失業人員一定要本著科學嚴謹的工作態度，進行相應的公式運算和數據統計[6]。

圖3 工作原理等效圖

3 有束語

隨著我國社會經濟以及人民生活水平不斷提高，方便、安全、快捷的思想已逐漸深入人心，未來社會將是一個高度機械化、智能的社會。人民對未來美好的生活懷揣著很大的憧憬，國家政府以及社會企業就要對自身的技術做出相應調整，以適應時代的進步速度。大型發電機定子繞組介損測量工作在未來發電企業工作中將扮演著至關重要的角色，它是我國電器工業步入現代化一項重要標準，相關的研究工作，能夠為電動機的正常穩定工作提供極大的助應。