中国储能网讯：发电机开路特性又称发电机空载特性，是指发电机在额定转速下，出口开路，负载电流为零，定子电压与励磁电流的关系曲线，考核自动操作控制的准确性，测定空载特性和整定有关继电保护值。

  电枢绕组开路，将发电机拖动到额定转速，在他励方式下进行试验。调节励磁电流到最高空载电压（励磁电流不超过额定励磁电流），然后单方向逐步减小励磁电流到零。试验时，同时读取三相电压、励磁电流、频率(或转速)。

  一、试验目的

  (1) 在中性点处或电气制动开关处对定子三相分别对地短接，测试定子接地保护动作功能。

  (2) 启动机组至额定转速，在投励磁前进行机组电压互感器残压测量。

  (3) 进行励磁调节器空载建压和空载特性试验。

  (4) 检查电压保护功能运行情况，在电压升至过电压保护报警值时检查过电压保护报警动作情况。

  (5) 在机组100%额定电压时测量当前振动摆度值，测量机组相关电压互感器电压、相序，测量上导对地、下导对地、上下导之间的轴电压。

  (6) 机组在额定转速且电压降至零时，在电气制动开关柜中测量主回路残压及相序。

  二、试验内容

  (1) 在中性点处或电气制动开关处对定子三相分别对地短接，测试定子接地保护动作功能。

  (2) 启动机组至额定转速，在投励磁前进行机组出口电压互感器残压测量。

  (3) 进行发电机空载建压和空载特性试验。

  (4) 检查电压保护功能运行情况，在电压升至过电压保护报警值时检查过电压保护报警动作情况。

  (5) 在机组100%额定电压时测量当前振动摆度值，测量机组相关电压互感器电压、相序，测量上导对地、下导对地、上下导之间的轴电压。

  (6) 机组在额定转速且电压降至零时，在电气制动开关柜中测量主回路残压及相序。

  三、试验步骤

  启动前需对机组进行全面检查，主要包括：①各转动与固定部件的四周间隙合格，内部无异物。②转子磁极接头对附近导体的安全距离不小于10mm。③各轴承油位在规定范围内。④推力轴承及上导轴承对地绝缘电阻符合规程要求，推力轴承高压油顶起油泵工作正常。⑤水轮发电机组测温装置、信号装置已能投入使用。⑥各油、气、水系统阀门的开启和关闭位置均正常无误。⑦各部位冷却水压力调整至规定的范围内，并能正常通水。⑧操作水轮发电机制动闸门作正确。⑨水轮发电机内部洁净，无金属等遗留物。⑩励磁滑环碳刷需拔出，水轮发电机引出线出口断路器和隔离开关处于切断状态。上述检查符合要求后，按操作程序命令进行开机操作。

  1）在中性点处对定子三相分别对地短接，测试定子接地保护动作功能，动作值正确。（5KΩ报警，1KΩ跳闸 ）

  2）机组单步启动，目标空转。

  3）手动控制导叶逐步升速。

  4）转速100%。（测量机组电压互感器残压）

  5）励磁投入，手动合励磁灭磁开关，调节励磁电流使机端电压按20%-40%-60%-80%-100% -115%-120%额定电压顺序升压，再以反向顺序降压操作，记录每一时刻的励磁电流、电压和机端电压值, 并核对励磁装置、保护装置、机组LCU现地显示屏和上位机显示的相关参数是否正常。

  6）达到100%额定电压（测量轴电压）

  7）合灭磁开关，手动调节励磁装置，让定子由0逐步升到超过保护动作定值，投入机组保护出口压板。

  10）发电机保护A套动作停机，机组跳闸停机。（检查过电压保护报警及动作情况）

  升压到最高点是注意铁心的温度，同时做好核相。

  四、试验记录内容

  (1) 定子接地保护动作值。

  (2) 电压互感器残压测量。

  (3) 机组转速。

  (4) 励磁电流和电压。

  (5) 定子电压，根据测量数据计算额定定子电压不平衡量。

  (6) 定子线圈和铁芯温度。

  (7) 过电压保护报警动作值。

  (8) 振动摆度值。

  (9) 轴电压。

  (10) 发电机风洞各部位风量。

  (11) 主回路残压和相序。

  (12) 根据测量数据拟合发电机空载特性曲线。

  (13) 根据测量数据计算出短路比、直轴同步电抗等。

  载特性曲线的直线部分及其延长线为气隙线。由上图得到：空载额定电压时的励磁电流If0=806.4A，空载额定电压气隙线上的励磁电流值Ifg=681.A。

  五、空载特性试验时需注意：

  ⑴ 发电机在启动前应确定励磁装置处于“现地”、“手动”模式，确保励磁装置处于最小输出位置。

  ⑵ 励磁电流应达到额定励磁电流或机端电压达到1.3倍额定电压值，以先到者为准；基于此，应注意机组过压保护定值的调整，重新设置V/Hz保护，退出过激磁保护。

  ⑶ 试验时保证机组在额定转速下进行，应同步记录励磁电流、定子电压和机组转速；如转速存在波动，应根据下式进行修正：

  ⑷ 试验应从最高电压向最低电压方向进行，不得采用发电机端电压上升段数据。

  ⑸ 根据标准要求，整个过程读取7~9个点。实际操作时，推荐的点数为：60%额定电压以下读取6个点（包含励磁电流为零时的数值），在60%~110%额定电压范围内时每隔5%额定电压测取一个点（不少于10点），超过110%额定电压时应读取不少于两个点（其中至少一个点在120%额定电压附近或者制造商推荐的最大机端电压值）。