10kv铁损试验在西龙池的成功应用

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1、10KV电源铁损试验的应用与分析郑元吉王大勇【摘要】：定子铁损试验是检验定子铁芯装配质量的重要手段，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序，其基本方法是在定子铁芯上缠绕若干个励磁绕组，将交流电流通入绕组内，此电流在定子铁芯中产生磁场，同时产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，测量铁芯总的有功损耗与温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升，从而判别铁芯叠装的质量。【关键词】：定子铁损励磁电压励磁电流磁通密度1前言定子铁损试验是检验定子铁芯装配质量的重要手段，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序，其基本方法是在定子铁芯上缠绕若干个励磁绕组，将交流电流通入绕组

2、内，此电流在定子铁芯中产生磁场，同时产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，测量铁芯总的有功损耗与温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升，从而判别铁芯叠装的质量，如果铁芯绝缘不好或铁芯装配质量不佳，当铁芯通过交变磁通时，涡流损失就会增加，造成局部过热，加速铁芯绝缘和线棒绝缘老化，严重时将造成铁芯绝缘烧伤或线棒击穿事故。因此大型水轮发电机定子在现场叠装后，定子铁芯必须进行磁化试验，通过测定温升及单位铁损的方法检查叠片质量。2发电机相关数据　发电机电动机发电机型号SPEL.IEC/60034-1额定容量333300KVA319600KW额定电压18KV

3、18KV额定电流10691A10662A额定功率因数0.9（超前）0.975（滞后）额定转速500r/min500r/min额定频率50HZ50HZ额定励磁电流2010A1780A额定励磁电压262V/表13试验标准根据国标规定以及厂家铁损试验守则，铁损试验采用0.8-1.0特拉斯的磁通密度，持续时间为90分钟。试验合格标准：实测单位铁损不大于标准铁损的1.3倍，最高温升不超过25K，最大温差不超过15K。4试验接线及有关参数计算4.1试验接线4.2试验参数的计算(1)定子铁芯有效长度：L=K（L1-nb）定子铁芯扼部高度：h=-ha定

4、子铁芯轭部截面积：S=L×h式中K——定子铁芯填充系数，硅钢片片间用漆绝缘的取0.93～0.95，K取0.95L1——定子铁芯总长(cm)；280cmn——定子铁芯通风沟数;60b——定子铁芯通风沟宽(cm)；0.6cmD2——定子铁芯内径(cm)；480cmha——定子铁芯齿高(cm)；20cmD1——定子铁芯外径(cm)；615cmL=K(L1-nb)=0.95×(280-0.6×60)=231.8cmh=-ha=-20=47.5cmS=L×h=231.8×47.5=11010.5cm2(即为1.10105m²)(2)励磁线圈匝数W

5、1W1=式中U1——励磁线圈电源电压（V）；10000Vf——试验电源频率（Hz）；50HzB——试验时铁芯轭部磁通密度；1T（理论数值）S——定子铁芯轭部截面（m2）W1===40.9(匝)根据计算励磁线圈为40.9匝,电流为95.8安，实际电流将比此电流要小,选取整数40匝。若励磁线圈电源电压U1取0.4KV，经过计算，W1=1.64匝，不便于励磁线圈在定子铁芯上均匀缠绕，故我们将励磁线圈电源电压U1取为10000V。(3)励磁线圈的电流IeIe=式中定子铁扼平均直径Dav=D1-hDav——定子铁轭的平均直径（cm）；567.5c

6、mH0——单位长度安匝数，磁通密度在1T时取2.15～2.3安匝/厘米；H0取2.15（经验值）Ie===95.8AHO---励磁磁动势（经验值）w1---励磁线圈匝数（计算值）现我们为大家提供两种计算励磁线圈电流Ie的新方法供大家参考：①先计算励磁线圈电抗Xc，在计算励磁电流Ie：Xc=μo*μr*F*W1²S/RavIe=U1/XcU1---励磁电压(v)Xc---励磁线圈的电抗(Ω)μo---真空磁导率μr----相对磁导率F—电源频率(HZ)S---定子铁芯轭部截面(m²)Rav----铁扼平均半径（m）故Ie=U1*Rav/μ

7、o*μr*F*W1²*S=10000*2.8375/（12.6*10-7*4.91*103*50*40²*1.10105）=52.1A②使用欧姆定律Ф=F/Rm,先求出磁动势F，在用公式F/W1计算出IeF=B*S*Rm=B*S*3.14*Dav/(S*μo*μr)=B*3.14*Dav/μo*μrIe=F/W1式中B-----磁通密度（T），S------铁芯扼部截面积(m²)，μo---真空磁导率μr----相对磁导率，Dav----铁扼平均直径（m），F-----磁动势（安匝）。故Ie=B*3.14*Dav/μo*μr*W1=1*

8、3.14*5.675/（12.6*10-7*4.91*103*40）=72A采用的方法不同，励磁电流个不相同，而且差别不小，单从方法上来讲，我认为新方法更严谨，至少它没有使用经验值参与计算，且新方法算出的结