大型发电机定子绕组介损测量方法研究

大型发电机定子绕组介损测量方法研究

作者：马超

来源：《数码设计》2018年第04期

摘要：人类文明发展至二十一世纪，这个时代是一个科学技术爆发式发展的社会，社会各方各面的发展可以说是日新月异，一个智能的现代化社会蓝图逐渐在人们面前展开，一个国家的电力工业的水平是衡量一个国家综合实力的重要标准，国家和社会对电力工厂发电技术的发展问题也逐年加深。同时增加的还有大型发电机工作的实施难度，对大型发电机定子绕组介质损耗控制技术的提升，是时下国家及相关部门的工作重点，文章就是以此为方向展开讨论。 关键词：大型发电机；定子绕组；介质损耗；技术难关；发展前景

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2018）04-0190-03

Abstract：The development of human civilization to the 21 century， this era is a science and technology explosive development of society， the development of all aspects of society can be said to be changing with each passing day， an intelligent modern social blueprint gradually spread out in front of people. The level of electric power industry in a country is an important criterion to measure the comprehensive strength of a country， and the development of power generation technology in power plants has been deepened year by year by the state and society.At the same time， the implementation difficulty of large generator is increased， and the promotion of dielectric loss control technology of large generator stator winding is the focus of national and related departments. This is the direction of the discussion in this paper.

Keywords：high-rating generator； stator winding； insertion loss； technical difficulties； prospects for development 引言

随着人类的进步和科技的发展，大型发电机在发电工厂日常的作业活动中的应用越来越大，與此同时对大型发电机定子绕组介质损耗的测量工作就显得尤为重要。从实验目的的角度出发，相关的专业学者认为大型发电机定子绕组介质损耗测量实验，与我们经常做的用电器局部放电试验一样，其目的都是为了检查用电仪器内部的绝缘区域是否出现老化的情况，进而保障相关的仪器能够正常工作。本次测量实验内容主要包括绕组介质损耗因数的测量以及电容量的计算。

1 数字电桥测量方法简析 1.1 数字电桥方法的测量原理分析

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相关工作人员在进行实际的测量工作之前，对实验目的的确立以及对相关工作原理的分析是必不可少的一项工作。我们通常所说的介质损耗是指，给予用电器中一些专用的电介质一定的电压，在这个规定的工作电压下，电介质必不可少的会出现一些功能损耗，针对这个损耗具体数值在，一般的情况下专业人员都通过用通过改变介质的有功分量和无功分量的比值来表示，而且这个比值有一个较为专业的名称，叫做介质损耗因数。相关的专业人员在进行电解质的研究工作中，一般都会把电介质的工作原理进行简化，把电介质看成一个有确定电阻制和一个理想的电容组成的电气元件，而且电阻和电容这两个用电器的连接方式是并联（如图1）[1]。在这种工作原理下介质损耗因数就可以通过两个用电器的电流比求出来。其具体的表达公式是tanx=IR/IC。

1.2 数字电桥测量方法的演变

数字电桥这种治疗方法是由英国的著名物理学家希林发表的，所以在传统的治疗方法中，应用范围较广的电桥测量方法就是希林电桥测量法[2]。这种测量方法所测得的结果较为准确，能够比较直观的观察出大型发电机定子绕组介质损耗的相关数据[2]。但是随着电子技术以及信息技术的不断成熟，数字化测量的时代正逐步向我们走来，在这种时代背景下，传统的希林数字电桥测量法已经不能很好适应时代的要求，所以本着优胜劣汰的原则，传统的模拟电路测量方法逐渐被新型的技术所取代。在定子绕组介质损耗测量实验中，传统的接线方法也有着相应的改变，测量实验人员改变了传统的并联接线（已知的电阻和无损耗的电容）方式，测量实验人员把测量单元连接到电介质的高压侧和低压侧（如图2），这种连接方法虽然在具体的测量实验之初，有着工作较为复杂的缺点，但是在具体实践中得出的定子绕组介质损耗值更加准确[3]。

1.3 机械方法简析

在侨中我就提到了传统的定子绕组介质损耗侧量实验中，电介质内部工作原理的接线方法一般都是采用并联式的，但是这种对接线方式的解释还是过于笼统了。专业人员通过对便桥内部结构的具体研究，发现了电桥的接线方式在一般的情况下分为两大类，较为常用的一种就是正接线法，与之相对的接线方法就是反接线法。值得一提的是反接线法虽然不是很常用，但是反接线法在整个测量实验中的作用是不容忽视的，因为相关的工作人员发现，采用正接线的电桥接线方法，就会使电桥处于低压端，电桥处于低压端的劣势是不能够准确的读出定子绕组介质损耗的实际数据。与之相反，采用反接线的电桥接线方法，就会使实际的桥体处于整个测量实验的高压端，方便工作人员进行定子绕组介质损耗的测量，并且在实验的最后能够较为直观的，读出定子绕组介质损耗的数值。但是反接线的电桥接线方法，需要满足一系列的工作条件（例如测量时所采用的电压必须低于电桥的额定电压），而这些条件在一般的情况下都是十分难以满足了，所以在具体的测量实验中，反接线的电桥接线方法就不是很常用[4]。 2 本着测量实验的关键问题分析

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2.1 电容表达式的确定

在进行具体的测量实验时，相关的实验员所要明确的一点就是对实验原理图的选择，因为实验原理图是本次测量实验的方向，如果在实验开始之初就选错了实验原理图的话，轻者会使本次的实验十分的复杂，造成最终的治疗时间数据不准确的问题，在严重的情况下，甚至会导致本次的实验的方向出现错误，致使本次测量实验毫无意义，所以相关的实验人员一定要对这项工作予以足够的重视。电容表达式的确定工作是测量工作的重点，测试人员首先要搞明白的一点就是原理图中各个电流之间的比值及数量关系，而且还需要探究在不同的工作条件下，相关的比值关系是否有所改变，例如在电桥平衡的条件下与不平衡的条件下，工作区域各部分的电流将发生质的变化。测量实验人员一定要本着科学的精神，对其中的数据进行严谨的分析，保证最终的治疗结果科学、准确[5]。 2.2 介质损耗修正公式的确定

在对定子绕组实际的接线方法进行相应的调整之后，会导致本次测试实验的相关设备的位置发生了巨大的改变，通过对实验原理图的分析，发现这些设备都最终都会电容并联，在这种实验工作条件下，会给实际的测量数据造成很大的实验误差。因此在相关工作人员进行实际的测量作业时，首先要做的工作就是排除寄生电容对本次测量实验的影响，保证通过本次测量实验得到的相关数据具有一定的科学实验意义，在时下最常用的排除寄生电容对具体实验影响的方法，就是确定相应的修正公式。修正公式的确定工作主要的思路就是，通过确定数值的电阻，以及不会随着工作因素变化而变化的电容的添加，抵消或者是减小寄生电容对本次测量实验的影响。下面我们就以对角接线测量介质损耗的电动机等效图为例进行分析，如图3所示就是这种工作原理所示的等效图。通过对工作原理图的分析，我们可以直观地发现R1、C2就是我们所说的寄生电阻和寄生电容，RX和CX则表示该发电机测试品的对地电阻和电容，这些电器的戒指最后都可以用其相应的符号进行表示，例如R1的介质损耗就可以用通过tg1来表示。大型电动机定子绕组介质损耗测试人员可以通过对各个原件之间的比例关系，进行相应的科学计算，以达到最终的对寄生电阻和寄生电容对本次测量实验结果影响值减少甚至抵消的目的。在这里要特别指出一点就是，相关的数据计算过程是十分复杂且容易出错的，这就要求相应的失业人员一定要本着科学严谨的工作态度，进行相应的公式运算和数据统计[6]。 3 结束语

随着我国社会经济以及人民生活水平不断提高，方便、安全、快捷的思想已逐渐深入人心，未来社会将是一个高度机械化、智能的社会。人民对未来美好的生活怀揣着很大的憧憬，国家政府以及社会企业就要对自身的技术做出相应调整，以适应时代的进步速度。大型发电机定子绕组介损测量工作在未来发电企业工作中将扮演着至关重要的角色，它是我国电器工业步入现代化一项重要标准，相关的研究工作，能够为电动机的正常稳定工作提供极大的助力。 参考文献：

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[1] 黄吉宇. 大型发电机定子绕组介损测量方法研究[J]. 新华网， 2014： 31-32. [2] 刘岩松. 大型发电机定子绕组介损测量方法研究[J]. 赤峰学院学报（自然科学版）. 2015， （10）： 51-52.

[3] 王健相. 大型發电机定子绕组介损测量方法研究[J]. 安徽医科大学学报， 2015， （5）： 10-11.

[4] 黄佳宁. 大型发电机定子绕组介损测量方法研究[J]. 中国人民大学学报， 2014： 24-25. [5] 黄翔. 大型发电机定子绕组介损测量方法研究[J]. 大连医科大学学报， 2016， （5）： 6-8.

[6] 于亚军. 大型发电机定子绕组介损测量方法研究[J]. 中南民族大学学报， 2014， （5）： 17-18.