一、水內冷直流高壓發生器簡介

水內冷發電機定子繞組的直流耐壓試驗和直流泄漏電流試驗無外在吹水或通水兩種條件下進行。各自的優缺點比較如下：

• 吹水情況下做試驗

優點：可用一般直流高壓試驗器進行試驗（如60kV/10mA型），設備輕便、操作簡單、讀數準確且不受水質情況的影響。

缺點：由于30萬機組的結構所致，其底部積水很難吹干。因此十分耗時，吹水時間甚至長達一周以上。延長了大修停機時間。如果吹水不*，不僅會帶來測量誤差，且萬一試驗時引起線圈內拉弧，就有損壞繞組的危險。

• 通水情況下做試驗

優點：不用吹水設備，省去了吹水的時間。

缺點：目前采用交流試變（或諧振變）與硅堆、電容組合，并且要另加裝置對匯水管等進行極化補償。設備笨重、分散，接線復雜。試驗結果受水質影響，微安表波動大、讀數較困難。

綜合上述情況，要同時克服兩方面的缺點，就必須解決在通水情況下，采用成套設備在輕便、簡單、準確的前提下進行試驗。根據“低壓屏蔽法”原理研制開發的“水內冷發電機直流高壓試驗裝置”基本滿足了這一要求，其主要特點是：

1) 整套裝置僅由控制箱及倍壓兩部分組成，接線十分簡單。

2) 采用電子控制與調諧，操作方便、舒適；電壓、電流等均在面板表計上直接讀數且無需換算。

3) 一分鐘定時及提示功能，按試驗規程要求設定。

4) 完善的過壓、過流保護功能。

二、工作原理（低壓屏蔽法原理）

低壓屏蔽法適于匯水管對地弱絕緣的電機，其接線如圖1所示。將匯水管經毫安表1接至高壓試驗變壓器B_S高壓側繞組的尾端，微安表2串接B_S高壓側繞組的尾端而接地，這樣便將流經水管的電流I_k和加壓相對地及其它兩相絕緣泄流I_x分開，和空冷或氫次電機一樣可以從泄流值判斷定子絕緣的狀態。

     用低壓屏蔽法接線時，由于微安表2與匯水管的對地電阻R₃相關聯，微安表上讀數I’_X實際小于I_x，故準確地得到泄流I_x的數值，需經下式換算后求得

式中R_A——微安表內阻；

R₃——匯水管對地絕緣電阻。

R₃可在通水情況下，試驗接線完成后，用萬用表測量得到，正、負極性各測一次取其平均值。測量時

需將微安表2暫時斷開，以免燒壞表頭和測值偏小。又由于通水試驗時，產生極化電勢，因而在未加壓前微安表里就有指示， 這時可接入一大小相等方向相反的電勢進行補償，其具體方法如圖1中的虛線方框圖所示，調整R_b的大小，使用微安表2指示為零，即達到全補償的目的。

圖1 直流試驗低壓屏蔽法接線                          圖2  “充水”示意圖

D—高壓二極管；R—限流電阻，1歐/伏；C₁—穩壓電容，       1、2—運行中使用的進出水閥門；

約1微法；C₂—抑制交流分量的電容；L—抑制交流分量的          3、4—充洗用的進出水閥門；

電感；R_a、R_b—100千歐和500千歐電位器；K₁、K₂—開；             5—壓力計；6—匯水管；

DC—1.5伏干電池；R₂—水電阻；V—靜電電壓表                         7—定子繞組

為減小雜散電流影響，微安表2的接地端須直接和發電機外殼連接。

實測經驗表明，試驗時提高水質，不僅可以減小試驗設備的容量，而且可使用直流電壓波形得到改善。

新機投入和大修后，往往因為水質不合格延遲試驗和投產。此時可采取如圖2的辦法，將通水改為“充水”的方法。先關閉1及2號運行中使用的進出水閥門，并將該兩閥門與外部水管相接的法蘭拆開（裝用絕緣法蘭的只拆增接地聯線即可，保證1、2號閥門對地絕緣大于幾個兆歐）。再開啟3、4號閥門，用干凈的絕緣管，從其它機組引來導電率較低的凝結水，通入定子繞組內，等水充滿后，再用壓縮空氣將水沖出排水地溝。如此重復數次，直到流出的水質合格為止（3～5微姆/厘米）。然后適當調整4號排水閥門，保持一小股水流出，監視進、出水的壓差很?。ㄟM出水壓力和運行中一樣）時，即可開始試驗。試驗表明，喂壓后經過一段較長時間泄漏電流并水嗇，溫度也未升高。

水內冷發電機通水直流高壓試驗裝置，就是根據“低壓屏蔽法”原理研制的儀器。其采用大功率直流高壓發生器的核心技術替代了原來的試驗變壓器、高壓硅堆、穩壓電容、整流電容及電感、靜電電壓表、調壓器等一系列組合試驗工具。并把mA表、μA表以及極化電勢補償裝置全部集成在操作箱內。同時具有電子調諧和多重保護功能。從而減輕了試驗設備的重量，簡化了接線，使試驗簡便、安全。

三、主要技術性能

水內冷直流高壓發生器