带负荷试验

带负荷试验是为了综合鉴定水轮发电机组的设计、制造、安装质量，检验水轮发电机组及有关电器设备的主要技术性能和参数，考核长期安全、稳定运行的可靠性。

带负荷试验的主要试验内容有主变压器升压及冲击合闸试验、甩负荷试验、低油压关闭导叶试验、发电机作调相运行试验、机组带负荷下调速系统和励磁装置的试验等。

一般水轮发电机都通过主变压器升压后与电力系统连接。主变压器第一次利用发电机升压可从零升起，在额定电压的25%、50%、75%、100%下检查发电机电压设备和主变压器的情况，检查有无不正常的声音及异常现象。主变压器升压后情况正常，即可进行冲击合闸试验。冲击合闸试验的目的主要是检查差动保护装置是否能躲过冲击时的励磁涌流。冲击合闸最好在主变压器高压侧利用系统电压进行。此时主变压器低压侧与发电机断开。冲击合闸一般在额定电压下进行5次。

甩负荷试验的目的是检查当机组甩负荷时，水轮机调速器和励磁调节器(见水轮发电机励磁)的动态特性和检验蜗壳压力上升率与转速上升率是否符合设计要求。甩负荷试验一般甩有功负荷。当机组带负荷运转突然甩掉负荷时，通过水轮机的水量保持不变，因而水轮机得到了过剩的力矩，此力矩使机组加速。机组转速升高后，调速器即迅速关闭导叶，减少进水量，机组转速下降。导叶关闭时间愈短，机组转速上升愈小，蜗壳和压力管道中的压力上升愈大。因此，必须选择适当的导叶关闭时间，使蜗壳和压力管道的压力上升率和机组的转速上升率都不超过设计允许值。甩负荷试验分4个阶段进行，即分别按额定有功功率的25%、50%、75%、100%甩4次。对于并入电网的机组，甩负荷的方法是机组带上预定的负荷，跳开发电机断路器或主变压器高压侧断路器，突然将负荷甩掉，此时要记录机组的负荷、转速、蜗壳压力、顶盖及尾水管真空压力、导叶开度、接力器行程、各轴承温度、机组各部位的摆度和振动以及上下游水位等。不仅要记录甩负荷前后的数据，还要记录在甩负荷过程中出现的最大值。然后计算出蜗壳压力上升率、机组转速上升率和调速器的残留不平衡度。对于电力系统容量较小，甩系统负荷有困难的机组，往往采用水电阻器作负荷进行甩负荷试验。

试验的目的是为了检验机组在带额定负荷时导叶在规定的最低油压下是否能正常关闭。当水轮发电机在运行时，如油压装置或管路发生事故，油压突然下降，为了在还有一定油压和油量时能将导叶关闭，制造厂规定了一个能够关闭导叶的最低油压。当达到此值时，低油压继电器动作关闭导叶而停机。试验方法是将机组并入电力系统并带上额定负荷，油压装置的油泵停止运转，人为地降低油压装置的油压和油位到设计规定值，低油压继电器动作关闭导叶。为了保证机组的安全，试验时与电力系统不解列，以避免导叶不能关闭时可能发生转速上升过高的事故。

试验的目的是为了检验机组在带额定负荷时导叶在规定的最低油压下是否能正常关闭。当水轮发电机在运行时，如油压装置或管路发生事故，油压突然下降，为了在还有一定油压和油量时能将导叶关闭，制造厂规定了一个能够关闭导叶的最低油压。当达到此值时，低油压继电器动作关闭导叶而停机。试验方法是将机组并入电力系统并带上额定负荷，油压装置的油泵停止运转，人为地降低油压装置的油压和油位到设计规定值，低油压继电器动作关闭导叶。为了保证机组的安全，试验时与电力系统不解列，以避免导叶不能关闭时可能发生转速上升过高的事故。

根据电力系统的要求，有些水电站的机组作调相运行，向系统提供无功功率。试验时先起动水轮发电机组与系统并列，然后将导叶关至全闭，机组即转入调相工况运行。机组本身消耗的有功功率由系统提供。为了减少有功功率消耗，电站装设一套压缩空气系统和管路，利用压缩空气将水轮机转轮室内的水位压低，使转轮在空气中旋转，此时所消耗的有功功率仅为在水中的十分之一左右。试验时记录机组的无功功率、定子电压、定子电流、转子电压、转子电流、有功功率及各轴承温度、机组各部位的摆度和振动。

机组带负荷后应分别对调速系统和励磁装置进行试验。调速系统试验包括突变负荷试验、甩负荷试验和低油压关闭导叶试验。

励磁装置试验包括功率单元均流及均压测试，发电机电压调差率测定，手动、自动切换试验，整流装置冷却系统性能及噪声测定，机组带无功负荷及甩负荷试验和灭磁特性试验等。