绕组匝间冲击耐电压试验仪.docx
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绕组匝间冲击耐电压试验仪
绕组匝间冲击耐电压试验仪
使用说明书(R6.1)
上海康登电气可以有限公司
一、企业简介
上海康登电气设备厂是集研制开发、生产和营销服务为一体的创新高科技企业,是国家质量监督检验检疫总局(原国家质量技术监督局)认定的计量器具制造单位,通过ISO9001:
2000质量管理体系标准的认证,并被确认为2005年度“全国(产品)国家监督检查质量稳定合格企业”。
是电机和电器安全性能及电性能检测设备行业的知名专业制造厂家。
,培育了一批团结敬业、开拓进取、技术精良、经验丰富的专业技术和管理人员,始终坚持“以技术为基础、以质量为根本、以市场为导向”的宗旨,先后与机械、冶金、化工、电力、煤炭、铁道等行业建立了众多的横向合作,并同国内诸多大专院校、科研单位建立了密切的技术合作,特别是得到了清华大学、上海大学、上海电器科学研究所、中机国际工程设计研究院有限责任公司(原机械工业部第八设计研究院)、合肥三十八所等一批专家、教授的指导。
经长期的市场调研,根据各行业、部门、企业的需求,积极开发新产品,形成了以电机检测仪器、设备类;电器安规、电性能检测仪器类;旋转机械动态监测和故障诊断的在线检测仪器类;电力系统检测仪器类等四大板块。
电机检测仪器、设备类包括绕组匝间冲击耐电压试验仪系列、工频耐电压试验仪系列、各种标准冲击波试验仪系列,各类综合成套试验装置(如电机出厂/型式试验综合测试系统)为主的电机检测仪器、设备;电器安规、电性能检测仪器类包括各类高、中、低档兼备的电参数、微欧电阻、绝缘电阻、泄漏电流、接地电阻、变压器专用测试、变频静置电源和综合性能检测仪器以及相关衍生测试仪器;旋转机械动态监测和故障诊断在线检测仪器类包括振动测量仪、动平衡试验仪、轴承故障测量仪、轴承故障分析仪、超声波测厚仪等;电力系统检测仪器类包括介质损耗检测仪、变压器、全自动变比检测仪、回路电阻检测仪、绝缘油介电强度检测仪、电器综合实验仪等。
上述的产品广泛应用于大、中、小型电机、家用电器、仪器仪表、机械设备及电力设备等的检测,各类产品均符合国家或行业标准的相关技术标准或客户要求。
产品销售于我国主要大、中、小型企业如宝钢集团、ABB电机股份有限公司、北京毕捷电机股份有限公司、沈阳电机厂、大庆油田、辽河油田、日立、夏普、西门子、惠而浦等企业及检测部门外,还远销古巴、伊朗、泰国、印度尼西亚、澳大利亚、阿联酋、俄罗斯等国家,深受用户赞许和信赖。
二、概述
绕组匝间冲击耐电压试验仪(以下简称匝间仪)适用于额定电压1140V及以下的微电机、小功率电机、中小型电机(直流电机)的绕组匝间绝缘检测;也可用于变压器绕组、电器线圈的匝间绝缘检测。
因各生产企业的电机、变压器产品的绕组绝缘结构和绝缘材料的不一致,特别是工艺水平的差异,在绕线、嵌线、刮线、接头、端部整形、搬运等工序工艺环节操作不当,都会影响电机绝缘性能,导致绕组存在着各种匝间绝缘隐患,因此,绕组匝间绝缘是电机、变压器的关键环节。
为了提高电机、变压器绝缘检测水平,美国NEMA.MG1-12.04及我国国家标准GB755-2008《旋转电机定额和性能》及GB14711-2013《中小型旋转电机通用安全要求》及GB/T22719.1—2008《交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法》等标准都有了要求和规定。
匝间仪是以检测被试品阻抗对称平衡理论为基本原理,采用冲击波比对法以高频、高压脉冲对绕组进行等效过电压的无损绝缘模拟试验,应用仪器配置的示波器记录或观察其波形,然后进行对比分析定性,能直观、迅速、正确地检测判定绕组匝间短路及各种阻抗不平衡隐患。
匝间仪可检测下列绕组的隐患:
1.匝间绝缘击穿(匝间短路)
2.电晕放电
3.绕组断线
匝间仪与市场其它同类产品比较有以下特点和功能:
1.为了保证测试准确度,匝间仪高压脉冲主电路采用单高压回路切换输出,保证匝间仪本身的对称性;
2.为了提高匝间仪运行测试的可靠性和稳定性,采用了专业示波器厂生产的数字式通用示波器;
3.具有正反向试验切换功能,消除冲击电压施于绕组的不均衡因素,提高了绝缘测试水平;
4.单相电机、交流电机通用,扩大了仪器的适用范围。
匝间仪广泛适用于交/直流电机、变压器、电器线圈的生产企业、修理部门和科研、检测等单位,是提高产品匝间绝缘检测水平的必备专用检测仪器。
三、主要技术参数
1.电源:
220V±5%,50Hz±2%;500VA;
2.试验电压:
0.3~6kVp范围内连续可调;
3.冲击波频率:
25Hz(也可提供其它频率);
4.脉冲电容:
0.1μF(其它容量另行协商);
5.最大输出能量:
1.8J;
6.绝缘电阻:
电源输入端子对不带电的金属外壳部件的绝缘电阻≥20MΩ;
7.介电强度:
电源输入端子对不带电的金属外壳部件能承受1500V/50Hz,历时1min,耐电压试验无飞弧、无击穿现象;
8.环境温度:
0~40℃;
9.相对湿度:
≤80%;
10.式样:
台式;
11.外形尺寸(mm):
648×520×335;
12.质量:
50kg
13.适用范围:
适用于额定电压1140V和500kW及以下电机。
四、简单工作原理
匝间仪的原理如图1方框图所示,电路由示波器和主机系统组成。
工作过程:
电路主要分两路,一路为示波器和闸流管灯丝预热;另一路经延时电路控制。
先将闸流管灯丝预热约8min,当闸流管受脉冲信号触发单元控制后,接通高压装置系统。
经高压整流对脉冲储能电容器充电,此时闸流管受脉冲信号触发单元控制,形成高压脉冲,经限流电阻到电子选择开关(“A—B”,“B—C”,“C-A”),再通过选择“正向试验”或“反向试验”,将其送到测试输出端子上,高压脉冲交替施加于两个测试输出端子的试品上,放电产生衰减振荡波。
经取样电路送到示波器,然后示波器自动同步跟踪,使讯号波形得到清晰稳定地显示,通过比对两冲击波形的重合与否进行判别绕组匝间绝缘性能。
脉冲触发
单元
220V/50Hz电源延时高压高压闸流管自动参照品
电源控制调节整流切换
被试品
取样电路
试验电压表
示波器
图1原理方框图
五、各开关、控制按钮名称
开关及控制按钮名称见前、后置面板图2、3。
16示波器17调压指示18试验电压
14高压指示
15讯号12电源指示
13预热指示
11升压按钮9正向试验7A-B5C-A3高压按1电源开关
10降压按钮8反向试验6B-C4自校2电源监视
图2前置面板图
23轴流风机24铭牌
22接地端子
19输出端子20脚踏开关21电源插座
图3后置面板图
注:
示波器开关控制功能、位置参阅附件示波器说明书。
六、前、后置面板说明
1.电源开关:
接通或切断仪器总电源。
2.电源监视:
按下此按钮,“调压指示”显示电源电压或调压器输出电压示值。
3.高压按:
按下此按钮,同时踩下“脚踏开关”,高压线路接通。
4.“自校”按钮:
置于“自校”开关时并接通高压输出,仪器内接电阻型模拟负载,示波器显示冲击波形。
5.C-A:
若置于“C—A”开关,则冲击高压交替施加于“C”和“A”输出端子上,“B”端等效接地。
6.B-C:
若置于“B—C”开关,则冲击高压交替施加于“B”和“C”输出端子上,“A”端等效接地。
7.A-B:
若置于“A—B”开关,则冲击高压交替施加于“A”和“B”输出端子上,“C”端等效接地。
8.反向试验按钮:
脉冲高压从a、b、c端输入。
9.正向试验按钮:
脉冲高压从A、B、C端输入。
10.“降压”按钮:
按下此按钮,降低调压器电压,即输出电压降低。
11.“升压”按钮:
按下此按钮,升高调压器电压,即输出电压升高。
12.电源指示灯:
此灯亮表示电源接通。
13.高压预热指示灯:
仪器电源接通后,由延时电路控制预热约8min,待此灯亮后,即表示仪器高压可使用。
14.高压指示灯:
按下高压按钮此灯亮。
15.讯号:
讯号输出端,一般连接示波器的输入端CH1。
16.示波器:
从示波器上显示试品的冲击波形,比较两路衰减振动波形之间的差异。
17.调压指示表:
显示调压器副端输出电压,以提示操作者此冲击电压的数值。
18.试验电压表:
显示被试品所施加的冲击峰值电压。
19.输出端子:
A、B、C、a、b、c。
20.脚踏开关端子:
接上脚踏开关,与“高压按”串联使用。
21.电源插座:
接220V/50Hz市电供电。
22.接地端子:
外壳可靠良好接地。
23.轴流风机:
排出仪器内部热量。
(注:
“13.预热指示”灯亮后,轴流风机运行。
)
24.铭牌:
标识仪器基本参数、出厂日期等。
七、使用说明
注意警告:
为了保护匝间仪内的玻璃闸流管安全,匝间仪内部放有保护用的衬料,请在使用前,务必打开机盖将衬料取出,然后方可通电使用。
1.由于VQG2609B测试仪在使用时带有高压电,测试时要特别注意安全,不带电的金属外壳部件必须可靠良好接地,必须在接通电源前,请仔细阅读使用说明书,严格按使用说明书规范操作。
2.接通电源前必须检查电源电压是否为220V(最好配置500VA的交流稳压电源),并检查是否可靠良好的接地,脚踏开关是否连接,正确无误后,将被试品按图4或图5的接线连接。
3.将测试匝间仪电源线插头接入220V电源,然后将匝间仪带锁电源开关置在“通”的位置,即接通电源,此时电源绿色指示灯亮,示波器有扫描线显示。
匝间仪处于预热状态,约8min后预热指示灯亮,匝间仪可以开始工作。
此时按下“降压”按钮,电压示值应为0V。
4.从左往右按下各个按钮,观察各按钮对应的指示灯是否亮。
5.按下“电源监视”按钮,在空载状态下将匝间仪调压指示的值调节到100V,此时若试验电压显示为3kV+5%,示为电网电压正常,否则应采取措施,如在电源输入端附加稳压装置。
6.先按下“自校”自锁按钮,相应指示灯亮,然后按下“高压按”并踩下脚踏开关,此时有高压输出,然后调节“升压”按钮,使峰值电压表上显示如1KV,此时,把“V/div”放在0.5V/div档,示波器的“μt/div”放在20μs/div一档,应有1V左右的冲击波波形显示(波形图详见资料1),匝间仪工作正常。
7.正向试验:
按下“正向试验”按钮,三相电机时,高压脉冲试验电压由A、B、C进入被测电机;单相电机时,高压脉冲试验电压由主A、副A、主`A、副`A进入被测电机。
8.反向试验:
按下“反向试验”按钮,三相电机时,高压脉冲试验电压由a、b、c进入被测电机;单相电机时,高压脉冲试验电压由主B、副B、主`B、副`B进入被测电机。
9.三相电机测试选择:
首先按下“正向试验”或“反向试验”按钮,然后按下“A—B”按钮,相应按钮中指示灯亮。
同样的按下“高压按”并踩下脚踏开关,接通高压输出,调节“升压”控制器,使峰值表上指示所需施加冲击波幅值。
此时在示波器上选择合适的“V/div”和“t/div”档极,使观察的冲击波衰减振荡波形最易判别差异,然后松开“A—B”按钮,按下“B—C”或“C—A”按钮,重复如上试验,如果试验两次波形都基本重合即为合格,如“A—B”重合,而“B—C”或“C—A”不重合,即“C”输出端所对应的那一相绕组出现故障。
同样的如“B—C”重合,“A—B”或“C—A”不重合即“A”输出端所对应的那一相绕组出现故障,如都不重合,则表示二相或二相以上的绕组出现故障。
(注:
“高压按”在每一输出档级时,正常情况为1—5秒;如需仔细观察,一般不宜超过10秒。
注:
换相时松开“高压按”。
)
10.断开“高压按”,松开脚踏开关,测试项目完成后将测试品取下,然后连接到下一台待测电机,进行第二台电机试验,以此类推。
11.测直流电机的时候,使用正向试验,按图6所示接线,然后按下“A-B”按钮进行试验,出现波形后,利用示波器的存贮功能,把该波形作为标准波形存贮,然后移动输出夹子做同样片数的另一段绕组试验,如果波形重合,则表示绝缘完好,反之,则表示绝缘有故障。
再以此类推。
12.试验不同阻抗的电机,需调节示波器“LEVEL”档,使波形显示稳定,具体调节方法请参照随机文件中的DS1052E示波器操作简易说明书。
八、测试注意事项
1.测试时仪器的测试端有高压,测试时要注意安全,严格规范操作。
2.测试时,严禁带高压电转换,以免损伤选择开关和示波器其它电器元件,以保证测试仪使用寿命。
若测试时需转换开关的档级,须断开“高压按钮”开关,再进行转换。
3.轴流风机应经常保持清洁,测试完毕后防尘罩遮盖好,防止灰尘、潮气侵入。
4.当电机整机试验时,必须选择“正向试验”。
九、三相电机各相的平衡试验
1.用测试连接线将电机U、V、W、U`、V`、W`分别与测试端子如图4所示连接
2.将输出选择开关置于“A—B”档级,按下“高压按钮”并踩下脚踏开关,缓慢调节输出电压所需的施加电压,从显示器上观察衰减振荡波,必要时可转换测试“V/div”与“ms/div”开关的档级,使显示的衰减波形合适幅度。
断开“高压按钮”开关,依次对“A—C”、“B—C”进行试验,若三相波形之间都重合,则被试品性能良好,若两相衰减振荡波形有差异,就说明被试品存在故障。
A
BABC0(地)ABC
C
UVW
V
aU`V`W`
b
c
UW中性点 UVW
电机半成品试验接线示意图 接法 Y0接法
ABC
UVW
Y接法
图4三相电机定子试验接线示意图
注:
接法、Y接法和Y0接法必须选择“正向试验”
十、单相电机比较试验
1.用测试连接线将试品分别与测试如图4所示连接
2.将输出选择开关分别置于“A-B”,分两次试验,打主绕组时,两个电机主绕组分别接A,a和B,b,按下“高压按钮开关”并踩下脚踏开关,缓慢调节输出电压至所需的施加电压,从显示器上观察衰减振荡波形,必要时可转换测试“V/div”与“ms/div”开关的档级,使显示衰减波形达到合适幅度,观察显示衰减振荡波形是否重合,进而判断被试品是否存在故障。
测试副绕组时同理。
C主A副A主`A副`A
AB
ab
主B副B主`B副`B
参照品被试品
图5单相电机试验接线示意图
十一、直流电机换向器的试验方法
1、在测试直流电机的时候,把测试转换开关置于“A-B”的位置。
2、任意取直流电机换向器的3~7片的间距,作为一段绕组测试波形,再测另外一段相同间距的绕组,看波形是否相同,如果相同则把这个波形做为标准波形存储到数字示波器里面,以后每次都测相同间距的绕组,测出的波形与此标准波形相比较。
测完一圈,此电机测完。
图6直流电机换向器测试接线图
十二、一般简单常见故障及排除
关于绕组匝间测试仪一般简单常见故障及解决方法:
序号
故障
可能解决方法
备注
现象
可能原因
1
开机无屏显,电源指示灯不亮。
a.电源线与仪器插座接触不良;
b.电源开关未打开;
c.仪器电源插座上的保险丝出现故障。
a.换一个插座或将电源线插好;
b.将电源开关置到“通”的位置;
c.换一个新的保险丝。
2
正常开机后,预热指示灯长时间不亮(超过10分钟)。
时间继电器出现故障。
将时间继电器拧紧或重新拔插后再开机,等待一段时间后,如果预热灯还是不亮,需要更换时间继电器。
3
预热指示灯亮后,正常操作高压显示正常,但无输出波形。
a.讯号连线接触不良;
b.仪器与被试品之间的连线接触不良;
c.示波器是否调节不当;
d.闸流管出现故障。
a.调节示波器和匝间仪之间连接的信号线;
b.检查所有的测试连线,排除不良接触即可。
c.参阅示波器使用说明书
d.打开机盖,轻触闸流管,感觉其是否发热。
如无温度,则拿下闸流管,用工具清理管脚及管座卡脚上的氧化层,再重新装好,开机再试。
正常,说明接触不良引起故障,如闸流管还是无温度,则闸流管坏。
4
输出波形正常,但有严重的干扰现象。
玻璃真空继电器出现故障。
打开机盖,观察T字形的玻璃真空继电器,如有打火现象,则真空继电器坏。
5
输出波形显示始终为一个波形。
T字形高压真空继电器坏(看似在切换,其实有一端未接触到,更严重的真空继电器根本不切换,即没有连续的“嗒嗒”响声)。
更换同型号T字形高压真空继电器。
6
更换多个电机测试,其输出波形为:
一个正常波形,一个开路波形。
很可能有某根测试输出线为断开状态。
检查所有的测试连线,排除断裂处即可。
注:
匝间仪元件极大部分为电子器件,其理论寿命约7-8年左右,其中真空继电器、闸流管的理论寿命约2~3年。
十三、随机文件资料
1、典型波形图
2、关于直流电机电枢绕组匝间短路测试方法
3、闸流管安装步骤
4、电气原理图(1份)
5、绕组匝间冲击耐电压试验仪使用说明书(1份)
6、合格证(1份)
7、检测报告(1份)
8、DS1052E示波器操作简易说明书(1份)
十四、随机附件
1.脚踏开关1副
2.电源线1根
3.测试线1套
4.讯号线1根
5.钥匙2把
资料1:
典型波形图
资料2:
关于直流电机电枢绕组匝间短路测试方法
一、接线示意图如下:
1.把仪器后面板的A端子和B端子用一条短路线连接;
2.把转子换向器按5~7片的间距等分,在每一等分点上粘贴一根大头针,然后把输出线A夹到大头针A上,输出线C夹到大头针C上,按下仪器正面板输出转换按钮A-B,然后按照直流电机匝间测试限值要求,如Un<500V,每两片之间施加350V,如5片,即Up=5×350V=1750V;如Un≥500V,每两片之间施加500V,如5片,即Up’=5×500V=2500V;再按下高压按钮及同时踩下脚踏开关,示波器上即出现一个RLC自由衰减震荡波形,同时启动示波器的存贮记忆功能,把该波形存贮下来作为标准波形;然后移动输出夹子A和C,依次打相同片数的绕组,产生的波形与标准波形比较,如波形重合即匝间正常,如波形不重合,则视为有异常现象。
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