【AT4检测发电机绕组方法】发电机绕组

AT4作业指导书

一、目的

（一）指导风场员工掌握AT4的使用方法及相关注意事项。

（二）风场员工根据测量结果对发电机绕组故障情况进行初步判断，及时采取针对性措施进行处理。

二、AT4简介

AT4全称ALL-TEST Ⅳ，是一款利用MCA 技术对电机故障进行诊断的设备。MCA 技术是是电机故障测试技术名称的英文字母缩写。这项技术的基本原理是将电机看成一个包含电阻、电感和电容的复杂电路进行分析，通过测量绕组的电阻R、阻抗Z、相角φ、倍频I/F

数据来对电机的绕组情况进行分析。原理图如下：AT4●●电感：1.00mH-9.999H

●电容：0.01μF-200μF

●相角：0-90度，测量电流／电压时间差，以度为单位

●绝缘：0-99M（1000V,500V两种测试电压）

●输出频率：100-800Hz

●I/F：-50至+50%

三、使用方法

（一）使用前准备工作：

●查看AT4设备电量情况，若电量低及时充电或携带好充电电源。●检查拆除发电机定、转子端盖及绕组接线的工具是否齐全●携带万用表

●用于定、转子短接和接地的导线

（二）使用时的注意事项：

●由于使用AT4对发电机进行测量通常在风机上进行，在实际开始测量工作前，必须锁定风机叶轮锁

●

●

●由于在风机上使用AT4进行测量，在工作过程中需要正确佩戴安全帽、注意机舱内的危险区域为防止在测量过程中由于电磁感应产生的感应电伤人，在测量定子绕组时需要将转子绕组所有电缆短接后可靠接地，在测量转子绕组时则需要将定子绕组所有电缆短接后可靠接地如在测量过程中出现以下界面，可能是两只表笔的接线不通或者所测绕组内

部存在开路。

（三）测量过程（按照先测定子绕组，再测转子绕组的顺序编制）：

1. AT4需要在发电机不带电的情况下进行测量，测量前需要拆除发电机定、转

子连接至变频器的电缆。

2. 打开发电机集电环室，解开发电机转子电缆至集电环的接线，并将三根转子

电缆使用短接线连接后可靠接地。

3. 转子侧绕组星形接

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6. 辨明接线。因发电机定子绕组出线有时未标明U、V、W两根引出线的对应关

系，我们使用万用表对进行校对。

●连接好万用表两只表笔，并调至蜂鸣档

●短接两只表笔测试蜂鸣档正确

●将一只表笔接至U 相的一根出线U1，另一根表笔依次测试其余11根出线，

万用表测试导通的出线即为U2，同理找出U1’、U2’及其他对应的绕组出线端子

7. 打开AT4电源，开机后主菜单如下，光标在A 处闪烁，指示模式为AUTO MODE。

通过右箭头键可以将光标移至INS 的I 处，下方的500指示当前绝缘测试电压为500V，按下OK

可以对绝缘测试电压进行修改

修改时界面如下，选择1，并按OK 确认可以将绝缘测试电压修改为1000V，选择2

即开始绝缘测试按下MENU 键可以回到主菜单，在任何情况下，同时摁下左、右箭头都可以回到

主菜单。

8.

进行发电机定、转子绕组测试时，两只表笔按下图连接

选择AUTO 模式，在光标与A 处闪烁时按下OK 键

进入短接测试界面，按照说明要求将两只表笔短接后，按下任意键并等待

9. 进行定子绕组测试时，为防止在对一个绕组进行测量时，其他绕组的感应电

对测量结果产生影响，在对U1、U2绕组进行测量时，将其余10根绕组的出

线全部短接并接地。

10. 短接测试结束后进入测量界面。按照提示将两只表笔分别接至U 相绕组U1、

U2出线上，其余出现全部短接后接地。按下OK

键后开始测量

AT4

界面会显示正在测试的内容，依次为电阻、电抗、倍频、相角

MEASURING Resistance

测试结束后显示这一根绕组的测量结果，无需重新测量在光标位于OK 处时按下OK 键即可开始第二根绕组的测量。如需重新测量这一根绕组，可以按下右箭头将光标移至REMEASUR 处，按下OK

键即可重新测量

OK V 相

绕组OK

测试结束后显示同时显示U1、U2和V1、

V2的测试结果，光标在OK 处闪烁时按下OK 键开始下一相测量。

12. V1、V2绕组测试结束，按下OK

键后进入以下界面，,将两只表笔分别接至W

相绕组W1、W2出线上，其余出线全部短接后接地，按下OK 键开始测量

测试结束后显示同时显示U1、U2和V1、V2和W1、W2的测试结果，光标在OK 处闪烁时按下OK

键进入绝缘测试界面。

13. 绝缘测试界面如下所示，如需进行绝缘测试，则在光标位于YES 处按下OK

键，如不进行绝缘测试，按下右箭头将光标移至NO 处按下OK 键即可回到测试界面。以下不进行绝缘测试，将光标移至NO 处按下OK

键回到测试界面。14. 测试界面显示如下，在光标位于Save 处按下OK

键可以对测量结果进行保存按照提示输入保存文件的名字，共可输入

11个字符，选择字符后按下OK

键确认，可用左右键移至错误的字符处进行修改，完成后按MENU

输入电机相数后按OK 键确认

输入电机马力，完成后按下OK 键

光标在YES 处闪烁时按下OK

键即可完成存储，完成存储后回到测试结果界面

在测试结果界面按上下键可以查看全部测试结果数据

电阻

阻抗

相角

倍频

将光标移至Diff，按下OK 键可以查看三相的极值偏差

电阻差值

阻抗差值

15. 按照10、11、12的步骤对U1’U2’、V1’V2’、W1’W2’三个绕组进行绕

组测试，并做好记录。

16. 定子绕组绝缘测试结束后，开始测量转子绝缘。测量转子绝缘前将定子绕组

12根绕组出线全部短接后可靠接地，防止在转子侧进行测量时在定子侧的感应电伤人。

17. 转子侧绕组测试以转子侧为3根电缆出线为例说明。转子侧绕组通常采用Y

型接法，U2、V2、W2三个端子已经在内部短接，在进行绕组测试时可以通过测量U1V1、U1W1、V1W1两端的结果来进行分析。这样测量的时候测量数据为分别两个绕组串联后的数据。

18. 辨别好接线后，将U1V1、U1W1、V1W1当做三个绕组，按照10、11、12的步

骤进行绕组测试。

19. 绕组测试结束后将设备关机并收好各组件。

20. 拆除测量过程中的短接线和接地线，并按照线标对拆下的接线进行恢复。

四、数据分析

按照标准，三相绕组阻抗偏差超过5%、倍频偏差超过3、相角偏差超过2满足任意一条即表示发电机绕组存在故障。下面对发电机故障可能产生的原因及现象进行简要说明。

绕组的常见故障有：绕组接头松动、绕组短路、绕组污染或过热。

●绕组接头松动或虚接会导致绕组测试时测得的电阻增大或无法测得结果。●绕组短路可分为匝间短路、同相绕组的不同线圈短路和相间短路。如测得相

角偏差>1、I/F偏差>2可能是绕组发生了匝间短路；如测得相角偏差>1、I/F偏差2可能是绕组发生了相间短路。

●绕组污染或过热可能导致电感和阻抗产生较大变化，绕组测试中反映出来的

可能是阻抗Z 偏差较大。

五、相关原理介绍

倍频说明

对于某相绕组，频率为f 时，角速度ω=2πf ，电流I 的计算式为

I =U

R 2+（ωL -2ω频率翻倍变为2f 时，角速度变为2ω，电流I 的计算公式变为

I 倍频=U

R 2+（2ωL -ω2）

I/F=I 倍频-I *100%纯电感回路R 和C 为0，I 倍频=1I ，I/F=-50%，纯电阻回路L 和C 为0，I 倍频=I ，I/F=0。

发电机绕组可以等效为一个小电阻和大电感的串联，I/F值在-50%-0%之间，且接近-50%。