摘要：为了提高水电厂机组检修时转子磁极匝间电压的测量效率，某电厂检修维护部试验班研制出了新型发电机转子磁极匝间电压移动测量支架。本测量支架解决了发电机转子磁极匝间电压测量试验中测量时间过长，效率偏低，对磁极绝缘破坏较大的问题，提升了人与设备的安全系数，节约了检修成本，提高了检修效率。
关键词：转子磁极；匝间短路；探针；支架
1 引言
发电机磁极匝间电压的检测是发电机制造和维修行业中常见的一种检验手段进行磁极匝间电压测量，首先采用手工刀片或者锉刀将测量部位的绕组表面绝缘清除，然后给磁极加上交流电压，最后用万用表对每两匝之间的电压进行测量。如何在保证测量的安全性和准确性的前提下提高发电机转子磁极匝间电压测量的效率，是柘溪水力发电厂检修维护部试验班一直在思考的问题。
2 测量支架工作原理
本装置是通过以下技术原理工作的：
本发电机转子磁极匝间电压测量支架包括移动式导轨，旋转组件，固定导轨，探针组件，导线组成，其特征在于：所述的导线连接在探针组件上，所述的探针组件置于探针固定座组件任一位置，所述的探针固定座组件套装在旋转组件上，所述的旋转组件套装在发电机转子两端主轴上，所述的发电机转子两端主轴置于移动式底座支撑座上。
3关键技术点
3.1基于传统检测方法的数据可靠性分析
收集发电机检修过程中转子磁极的相关检测数据、分析试验结果与测量操作方式、测试时间、探针接触效果、数据规律性等要素的关系。通过对不同要素的联合分析对比，模拟不同操作方式下试验的综合效率，为专用工具的研发方向提供数据支持。
3.2测量支架与磁极固定方式的研究
根据电厂不同发电机转子磁极的具体尺寸，研发测量支架整体框架，研制其调整固定方式，满足多种尺寸要求。针对磁极的结构研发支架固定后的锁止机构，保证支架在测试过程中的可靠性及稳定性。
3.3测量导轨的研究
目前测量过程中探针的移动根在导轨上设置标尺，更能进一步的提高探针移动过程中的准确性，保证测试数据与测试位置的一一对应。根据操作者习惯一般采用同步移动和交替移动两种方式。研发导轨布局，可以有效满足探针的各种移动需求，匹配相关的仪器仪表。在导轨上设置凹槽，与探针上移动结构配合，保证移动过程中探针的对应水平位置。
3.4测量探针的研究
测量探针作为读取数据的主要承载工具，必须满足测试操作部分的绝缘、移动过程中的可伸缩性、测试过程中的接触有效性，测试导线的连接可靠性。采用分段式设计，上段操作人员手持部分采用绝缘材料，并设置内部可伸缩结构；下段采用金属导电材料并保证探针尖端的硬度；中间部分连接测试导线不影响探针的伸缩和移动。探针与导轨的配合装置上设置固定装置，可稳定探针测试对应位置。
4使用方法
本装置括发电机转子移动式底座，旋转组件，探针固定座组件，探针组件，导线组成。导线连接在探针组件上，探针组件置于探针固定座组件任一位置，探针固定座组件套装在旋转组件上，旋转组件套装在发电机转子两端主轴上，发电机转子两端主轴置于移动式底座支撑座上。
旋转组件由由紧固螺栓，圆筒，方形导柱组成。
探针固定座组件由紧固螺栓，方形内孔套筒，圆形导柱组成。
工作过程：通过观察被测发电机转子主轴长度及发电机转子直径大小确定移动式底座两端支撑座的位置，将两端支撑座用紧固螺栓固定在底板上。将旋转组件，探针固定座组件，探针组件按顺序装配成型，将发电机转子置于移动式底座两端支撑座的“V”形槽上，然后根据被测点位置旋转组件至大致位置并固定，移动探针固定座至大致位置并固定，移动探针组件至被测点位置，使探针组件接触被测点，将导线通电即可进行磁极匝间电压测量。
5.现场调试情况
5.1时间
2017年10月30日
5.2调试过程
1、仪器接线；
2、对单个转子磁极（4、23、45号磁极）施加52.5V（2.5×21匝）电压；
3、固定支架，移动测量探针测量磁极匝间电压，记录数据和测量所需时间；
4、手持探针测量磁极匝间电压，记录数据和所需时间；
5、移动支架，测量下一个磁极，重复步骤3、步骤4；
6、比较两种方法测量下的试验数据，总结。
5.3试验数据
5.3.1使用发电机转子磁极匝间电压移动测量支架测量：
测量次序：外→内环温：22℃湿度：52%
图：使用改进后的支架测量
5.3.2使用手持探针测量法测量：
测量次序：外→内环温：22℃湿度：52%
与手持探针直接测量比较，使用新型发电机转子磁极匝间电压移动测量支架测量数据与传统方法最大相差1.5%，节约时间超过50%，在保证测量精度的情况下缩短了一半的测量时间。
6.结论
使用本支架进行测量时，人与带电部位的安全距离进一步增加，测量过程中的人身安全系数得到了提升；减小了对磁极绝缘的破坏，有利于机组的安全运行；缩短试验时间约50%，减少了人工成本；把测量时对磁极绝缘的破坏降到了最低，减少了测量后修复磁极绝缘的成本。本测量支架尤其适合在各类发电机制造企业及发电机维修行业中推广使用。笔者将继续对该项目研制的测量装置进行进一步改进与优化，进一步提高其易用性、安全性、可靠性。
参考文献：
[1]杨洪涛，赵海蓉.浅析发电机转子绕组交流阻抗的测量.电力系统自动化，2001（6），第25卷第11期。
[2]张有继.水轮发电机转子磁极匝间短路现场处理办法.水电站机电技术，1999，第二期。
论文作者:张志权,朱峰,陈万,黄立骏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：磁极论文; 探针论文; 测量论文; 转子论文; 发电机论文; 组件论文; 支架论文; 《电力设备》2017年第31期论文;