[实用新型]定子水内冷发电机绝缘特性测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对定子水内冷发电机进行绝缘测试的试验仪器。该仪器能在测试中自动补偿并消除内冷水的极化电势对测量结果带来的误差，从而保证了水内冷定子绕组绝缘测量结果的真实性和准确性。

背景技术

国内生产的发电机，定子绕组通常采用水内冷的冷却方式，用低压屏蔽法测量其绝缘时，需要其专用的定子水内冷发电机绝缘特性测试仪，等值电路图如附图1所示。I_Y为流经R_Y的电流；I_H为流经R_H支路的电流；U_H为R_H两端的电压；I_X为流经R_X的电流，即泄露电流；内冷水流过进出水管绝缘法兰时，在其两端会产生极化电势E_H^[1]。兆欧表根据L端输出的试验电压的大小与流经E端的电流而得出试品的绝缘电阻值。

测试时，兆欧表的L端通常输出负高压U_S，G端和E端自动调节为等电位，U_EG＝0，即汇水管与机座的电位被强制相等。此时I_Y＝U_S/R_Y，R_Y比绝缘电阻R_X要小，I_Y为数十到数百毫安，由于高压U_S不能被拉落，故要求该兆欧表较大容量，较大输出电流。在图1所示电流环路中应用柯西荷夫电压定理，得U_H+E_H-U_EG＝0。由于存在E_H，而汇水管与机座等电位，即U_EG＝0，故U_H＝-E_H+U_EG＝-E_H，I_H＝-E_H/R_H，所以流经E端的电流I_E＝I_X+I_H＝I_X-E_H/R_H，当E_H比较小，R_H比较大，且绝缘电阻R_X比较小，I_X＝U_S/R_X比较大时，相较于I_X而言，I_H很小，可以忽略不计，I_E可以近视认为等于I_X，仪表系统可根据U_S和I_E得出R_X的值。

随着绝缘材料性能的提高，定子绕组的绝缘电阻值R_X已可达到数千兆欧，I_X则较小，仅为数个微安级；对于并联了较多汇水环管的发电机而言，R_H比较小，若E_H比较大，则I_H也较大，甚至远大于I_X。此时相较于I_X而言，I_H不能忽略不计，从而测出的绝缘电阻值有较大误差甚至根本无法测量。

发明内容

为了解决现有的水内冷定子专用兆欧表因内冷水的极化电势而导致测量误差较大或根本无法测量的不足，本实用新型提供一种新型的定子水内冷发电机绝缘特性测试仪，该仪器能有效消除内冷水的极化电势对测试结果的影响，使测量结果能真实、准确反映定子绕组的绝缘性能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：屏蔽端G端设置为双线，一根为电流线，另一根为电压采样线，两者在汇水管连接处短连，见附图3。电压采样线只用于电压采样，不通过电流，故电压采样线上无电压降落，确保了绝缘电阻测量时电压的采样反馈精度。同时在传统的水内冷定子专用兆欧表的基础上增加一套内冷水极化电势的测量与再现电路， 该装置的两端口既能作为电压测量输入，又能作为电压再现输出，是双向的输入/输出端口。内冷水极化电势的测量与再现单元首先采样并记录汇水环管与机座间电位差，此电位差即为内冷水极化电势，仪表测量时内冷水极化电势的测量与再现单元在端口处使极化电势再现，该端口串联在G端电压采样线中，从而使仪表G端与E端间形成的电位差与外部固有的内冷水极化电势相抵消。