发电机温升的测量方法及限度

2026-06-26(179)次浏览

发电机的温升是指发电机某部件与周围冷却介质温度之差;温升限度是指发电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时各部件温升的允许极限。

一、温升的测量方法

　　通常说A级的极限工作温度为105℃，A级的最高允许工作温度是90℃。那么，极限工作温度与最高允许工作温度有何不同?其实，这与测量方法有关，不同的测量方法，其反映出的数值不同，含义也不一样。

　　1、温度计法

　　用温度计法测量结果反映的是绕组绝缘的局部表面温度。这个数字平均比绕组绝缘的实际最高温度即“最热点”低15℃左右。该法最简单，在中、小发电机现场应用最广。

　　2、电阻法

　　用电阻法测量结果反映的是整个绕组铜线温度的平均值。该数比实际最高温度按不同的绝缘等级降低5～15℃。该法是测出导体的冷态及热态电阻，按有关公式算出平均温升。

　　3、埋置温度计

　　试验时将铜或铂电阻温度计或热电偶埋置在绕组、铁心或其它需要测量预期温度最高的部件里。其测量结果反映出测温元件接触处的温度。大型发电机常采用此法来监视发电机的运行温度。

　　4、目测法

　　很多发电机厂家在测试电机系统温升时，都采用电机台架系统配合上位机进行测试，流程框图如下图所示。台架数据是台架端电脑记录的，通常需要两个人来配合试验，并且试验时间点的记录也是人眼观察到达时间点后，再观察温度信号值后记录此时刻的温度值。

　　在温升试验过程中，先目测读取阻值数据，如下图所示。然后用笔手工记录下当前时刻的绕组阻值和对应时刻的时间点，并且根据记录下的一组绕组阻值和时间刻度，以时间刻度为横坐标，以绕组阻值为纵坐标，手工绘制出绕组阻值随时间变化的曲线。

　　发电机组启动运行后，满载运行约4～6h，发电机的温度和温升超过规定值。不同绝缘等级的发电机其各部分最高允许温度和温升有所不同，如表1和表2所示。各种测量方法所测量到的温度与实际最高温度都有一定差值，因此需将绝缘材料的“极限工作温度”减去此差值才是“最高允许工作温度”。

表1 同步发电机最高允许温度（环境温度为40℃）

电机部分	A级绝缘		E级绝缘		B级绝缘		F级绝缘		H级绝缘
电机部分	温度计法	电阻法	温度计法	电阻法	温度计法	电阻法	温度计法	电阻法	温度计法	电阻法
定子绕组	95	100	105	35	30	120	125	140	145	165
转子绕组	95	100	105	35	30	120	125	140	145	165
电机铁芯	100	-	35	-	120	-	140	-	165	-
滑动轴承	80	-	80	-	80	-	80	-	80	-
滚动轴承	95	-	95	-	95	-	95	-	95	-

二、发电机各部位的温度限度

　　1、与绕组接触的铁心

　　温升(温度计法)应不超过所接触的绕组绝缘的温升限度(电阻法)，即A级为60℃，E级为75℃，B级为80℃，F级为100℃，H级为125℃。

　　2、滚动轴承温度

　　应不超过95℃，滑动轴承的温度应不超过80℃。因温度太高会使油质发生变化和破坏油膜。

　　3、用空气间接冷却绕组的温升限值

　　发电机在额定状态下长期运行而达到热稳定时，发电机各部分温升的最大允许限值称为温升限值。发电机绕组的温升限值主要取决于发电机绝缘结构所能允许的极限温度和最高冷却介质温度，它们之间的关系为温升限值一极限温度一最高冷却介质温度一热点裕度绕组的热点裕度是指额定负载时绕组最热点的稳定温度与绕组平均温度之差。

　　4、非基准条件下绕组温升限值的修正

　　基准条件是指环境温度最高为40℃，海拔不超过1000m的工作条件，规定的数值即为发电机在这种工作条件下运行时其绕组温升的限值。若发电机热试验或运行时所处的工作环境超过了基准条件时，则有可能对发电机的散热产生一定的影响，有必要时需规定的数值进行修正。