3机组定子铁芯磁化试验技术方案

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1、编写:审核:批准中国水电H工程局土卡河项目部2007年4月土卡河水电站2#机定子铁芯磁化试验1概述土卡河水电站布置安装3台立轴轴流转浆式水轮发电机组，单台额定出力为55MW。发电机为采用一部导轴承的立轴半伞式结构，型号为SF55-52/9500。发电机定子机座为钢板焊接结构，受运输条件的限制，定子机座分为四瓣，在工地组焊成整圆，嵌鸽尾筋、叠片、下线和试骑。焊后机座外径为O10700mm，高2165mm，总重量为42.26t。定子机座无下环，大齿压板直接放于定子基础板上，机座与定子基础板的联接采用径向键定位。定子铁芯采用高导磁、低损耗、无时效

2、优质硅钢片50WW290冲制后叠压而成，全圆共有39片硅钢片组成。定子铁芯装配在安装间定子组装工位进行；机座组焊，定位筋安装，铁芯叠压完成后为106.5吨，吊入机坑进行下线工作。2磁化试验2.1磁化试验目的大、屮型水轮发电机组由于运输尺寸、重量等方面的因素限制，发电机定子机座通常采用分瓣制造运输，在安装现场进行组装焊接、铁芯堆积及定子下线等工作。铁芯磁化试验是在定子铁芯堆积、初步压紧完成后进行，其目的就是确认定子铁芯硅钢片设计制造、现场堆积、压紧等整体质量，检查铁片间是否有短路情况，绝缘是否良好。发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成，在铁

3、芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。为/防止运行屮因片间短路引起局部过热，其至威胁到机组的安全运行，在现场定子铁芯组装完成后，必须进行铁芯磁化试验。另外，对于某些机组，铁芯磁化试验还能通过振动和发热使铁芯下沉，达到仅由加压所不能达到的进一步压紧铁芯的目的。2.2试验基本原理及方法在发电机定子铁片堆积、压紧后的铁芯上缠绕励磁绕组，绕组屮通入一定的工频电流,使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取激磁磁感应强度为1〜1.2T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，温度很快升高。同时，使那些铁

4、芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。试验中用红外线测温枪或热电偶测量定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测量其感应电压，计算出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。把测量、计算结果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。2.3基木参数试验前需要计算励磁绕组的匝数、励磁电流大小及变压器的容量，计算中用到的基本参数如下。铁芯内後dj=8930mm铁芯外径d2=9

5、500rnm铁芯高度h=I100mm铁芯压紧系数取k=0.96通风沟高度b=8mm通风沟数量n=28硅钢片安匝数取H()=1.9(安匝/cm),磁通密度取B=12000高斯槽形尺寸115.2x21.4mm槽深hi=115.2mm试验用励磁电压U,=0.4KV试验用电源频率f=50Hz2.4试验计算(1)铁芯有效高度L=Kx(h-nxb)=0.95x(1100-28x8)=840.96(mm)(2)铁芯轭部宽度d2-d'-9500-8930152=1698(/WM)u212(3)铁芯截面积S=Lxha=84.096x16.98=1427.95

6、(cm2)(4)励磁线圈I巾.数=10.5(匝)"丨xios—400xio84.44x/xSxfi_4.44x50x1427.95x1.2x104(5)励磁绕组电流d，一hI=7TX———-Lw(6)电源容量P=73x(71x/=V3xO.4x530.4=367.46(KVA)xH10.5530.4(A)(7)测量电压UU,W2式⑺中测量线圈取W2=2匝，则测量电压为U7=U.x^-=400x^-=76.2(V)-1W,10.5励磁线圈导线的选择：按6A/mm2载流量计算，所需励磁电缆芯线截面积为530.4/6=88.4mm2,选用90mm

7、2的橡套绝缘铜芯软电缆缠绕，每根长度约为70m。2.5定子铁损试验原理接线图3试验过程3.1缠绕激磁绕组：定子铁芯压紧并经过外观检查和几何尺T测量合格后，即具备铁损试验条件。可以缠绕激磁绕组。为降低由于磁密不均匀所导致试验和测量误差，将定子分为三个区域间隔120°，在每个区域内90mm2橡套绝缘铜芯软电缆紧密缠绕10匝线圈。缠绕激磁线圈时尽量使所有缆线紧绕在铁芯上，避免缆线进入线槽内。经过棱角之处需加橡胶板保护。〜380V施工电源低压配电桁8发电机定子铁芯铁损试验接线图32缠绕测量绕组：测量绕组用1根1.5mm2橡套绝缘铜芯软电缆用同样方

8、法在定子上两激磁绕组区域中间位置缠绕2圈。线圈紧放槽底，并包绕定子有效铁芯，不包绕定子机座。棱角处垫橡胶板保护。3.3仪器、仪表连接：按照上图示意进行仪表、电源连接，并检查接线正