[發明專利]水輪發電機定子上層線棒交流耐壓測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202010519057.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111751679A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 付海濤;張松濤;程亮;王明;郭鈺靜
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/34
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

水輪發電機定子上層線棒交流耐壓測試裝置及測試方法，將傳統的一套超大容量的變頻串聯諧振耐壓裝置優化成了幾組小容量的變頻串聯諧振耐壓裝置組合的形式，任意一組小容量的耐壓裝置都能單獨運行，且組與組之間可根據試品的電容大小和耐壓等級進行任意組數的組合使用，通過對變頻電源、勵磁變壓器等機型組合，解決目前大型發電機上層線棒交流耐壓測試難的問題，在進行測試時，組合的變頻電源等可以全部投入，也可以部分投入使用，且單臺組合的故障不會影響整套裝置的使用，容錯率高，適合在大型水輪發電機的線棒繞組耐壓測試進行推廣。

技術領域

本發明涉及水輪發電機生產測試領域，具體涉及一種水輪發電機定子上層線棒交流耐壓測試裝置及測試方法。

背景技術

目前大型水輪發電機組定子安裝大都采用現場下線方式，按照國標GB/T8564-2003《水輪發電機組安裝技術規范》的要求，在發電機上層線棒嵌裝完畢后，槽楔打完電接頭焊接前，需要對上層線棒進行交流耐壓試驗，以及時發現線棒在安裝過程中產生的絕緣缺陷。由于上下層線棒之間的電接頭距離近(一般只有2～3mm)，采用絕緣隔離較為困難，而且隔離后極易擊穿絕緣隔離損傷試驗設備及線棒，所以上層線棒一般選擇跟下層線棒一起進行耐壓。大型水輪發電機上下層線棒數量眾多，可達1000-1600根，這樣，上下層線棒整體的電容將很大，需要超大容量的耐壓裝置才能進行試驗。常規的超大容量耐壓裝置存在單個組件體積大、重量重，轉場困難的缺點，而且需要超大電流的檢修電源開關進行供電，試驗現場的檢修電源開關通常很難滿足要求。

現有技術中有對水輪發電機上層線棒進行耐壓測試的裝置，例如中國專利文獻CN200996993Y記載了一種變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，通過變頻控制器、勵磁變壓器、高壓電抗器、高壓分壓器進行組合來實現耐壓測試。

中國專利文獻CN 208421136U記載了一種變頻諧振耐壓試驗裝置，能夠整定試驗電壓、調頻范圍、加壓時間、保護電流，安全可靠性高，裝置具有過電流、過電壓、IPM及放電保護功能。

中國專利文獻CN 206773136U記載了一種變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，具有結構簡單、控制精度高的特點。

上述的專利都是單一裝置進行耐壓測試，如果要對大型水輪發電機的上層線棒進行耐壓測試的話，裝置的容量非常巨大，導致體積巨大，且試驗現場的電源容量也不易達到。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種水輪發電機定子上層線棒交流耐壓測試裝置及測試方法，通過對變頻電源、勵磁變壓器等機型組合，解決目前大型發電機上層線棒交流耐壓測試難的問題，在進行測試時，組合的變頻電源等可以全部投入，也可以部分投入使用，且單臺組合的故障不會影響整套裝置的使用。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

水輪發電機定子上層線棒交流耐壓測試裝置，包括多個變頻電源VF、多個勵磁變壓器、多個固定電抗器L、標準電容器C、高壓分壓器，每個變頻電源VF的輸入端與電源開關連接，變頻電源VF的輸出端與勵磁變壓器的低壓繞組連接，固定電抗器組L、標準電容器C和串聯的勵磁變壓器的高壓繞組組成回路，高壓分壓器與標準電容器C并聯，高壓分壓器的電壓測量線與變頻電源VF相連，高壓分壓器的高壓端連接有發電機定子三相繞組。

本套大容量的耐壓裝置可由四組小容量的耐壓裝置組合而成，任意一組小容量的耐壓裝置都能單獨運行，組與組之間可根據需要進行至之間任意組數的組合使用，本套裝置中的四個小容量勵磁變壓器的高壓繞組通過首尾串聯、尾端接地的方式，實現了一個大容量勵磁變壓器的功能；

本套裝置含有四個小容量的變頻電源VF，每個小變頻電源由不同的電源開關單獨進行供電。本發明將大容量變頻電源拆分成了若干個小容量變頻電源，每個小變頻電源可通過不同的電源開關分別進行供電，根據可知，在U和S一定的情況下，I如果由多個不同的電源開關共同分擔，將使得每個電源開關只需提供很小的電流即可，這將大大降低對單個開關通流能力的需求。