同步发电机的转子交流阻抗测量方法

1、试验目的

检查转子绝缘是否存在匝间短路的问题。

2、隐极式转子交流阻抗测量方法

试验经验说明，发电机的转子交流阻抗与试验电压的数值有很大的关系，因此规程中强调转子交流阻抗的测量必须在同一电压下进行，必须同时测量交流损耗，测量接线见图1-1.

测量注意事项

(1) 试验电压的峰值不宜超过额定励磁电压，最高试验电压为220伏；

(2) 转子交流阻抗的测量分为膛内和膛外两种情况，膛内测量又分为静态测量和动态测量，膛内测量时，应拆开炭刷，防止灭磁电阻对测量的影响；

(3) 膛外测量时，应注意消除转子支架对测量的影响，转子周围不宜放置铁架、铁板或其它铁磁材料；

图1-1 转子交流阻抗测量接线

(4) 为了消除剩磁对测量的影响，可以重复测量几次，利用交流电压进行消磁，取重复性较好的几次结果的平均值作为测量结果。

(5) 动态测量只要求测量超速试验前后额定转速下的数据，如果怀疑转子绕组有动态匝间短路，可以测量不同转速下的交流阻抗和损耗值。

3、交流阻抗的计算方法

记录试验中的电压U、电流I、损耗P的读数以及电压表的量程、分度和CT的变比等数据。电流值和功率损耗均应乘以CT的变比。转子交流阻抗Z、损耗电阻R、感抗X的计算：

 Z﹦U/I  （Ω）       (8.1)

 R﹦P/I₂  （Ω）       (8.2)

 X﹦√(Z₂‐R₂)  （Ω）       (8.3)

4、水轮发电机转子交流阻抗测量方法

水轮发电机转子要求测量单个磁极的交流阻抗。按图1-1接好线后，调节调压器使转子回路电流保持为恒定值，然后用电压表测量每个磁极的电压降。

5、数据判断

(1) 隐极转子：与历年数据比较，如果交流阻抗明显减小而损耗明显增加，可怀疑存在匝间短路的可能，但还要与空载特性、机组的振动情况等进行综合的分析，不宜轻易下结论。动态试验时，由于转子绕组在离心力的作用下被挤压高度有所减小而且线圈向外圆方向移动，会造成在一定的转速下阻抗值下降的情况，应视为正常情况。

(2) 水轮发电机转子：当某个磁极中存在匝间短路时，该磁极的电压降就会偏小，而且该磁极左右两个相邻磁极由于磁路上的联系电压降也会比正常磁极的压降偏低，这种规律可以作为判断磁极是否存在匝间短路的依据。

6、交流阻抗的专用测试仪器--发电机转子交流阻抗测试仪

ZC-401A发电机转子交流阻抗测试仪是判断发电机转子绕组有无匝间短路的专用仪器，可以全自动、手动（单向或双向）测量转子绕组的电压、电流、阻抗、功率、相位角等参数。

ZC-401A发电机转子交流阻抗测试仪采用先进的高速微处理器技术，功能更强大，性能更优越，使用更方便。具有工作可靠性高、操作简便、测试精度高、小巧轻便等特点。目前在国内处于领先水平。

(1) 全自动采集、测量、显示、存储、打印所有测量参数和阻抗特性曲线（电压、电流、阻抗、功率、频率、设备编号、时间等）。

(2) 自动采集发电机的实时转速（需要转速传感器的支持），根据转速出具转速阻抗特性曲线，全面反应变压器的阻抗状态。

(3) 超大量程，能全自动和手动测量所有发电机转子交流阻抗及其特性曲线。

(4) 内置超大容量存储器，可存储测试数据，并可经标准工业通讯接口（RS232）上传至PC机，运用本公司开发的随机软件实现数据下载、自动生成和编辑典型的测试报告，便于技术管理和存档。

(5) 具有完善的过压、过流保护功能，其中过流过压保护值是根据试验参数的设置情况自动调整，既简便又能确保被试设备的安全。

(6) 可兼做单相变压器的空载、短路试验和电压（流）互感器、消弧线圈的伏安特性试验。

(7) 自带大屏幕图形LCD，全中文菜单界面，光标提示操作，简单、方便；实时显示测试数据和曲线，曲线坐标自动缩放，读图更加清晰。

(8) 自带微型打印机，可实时打印交流阻抗测试报告和交流阻抗特性曲线。