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时间:2017-12-08
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1、第46卷第12期人民长江Vo1.46.No.122015年6月YangtzeRiverJune,2015文章编号:1001—4179(2015)12—0075—04渔子溪电站发电机组转子线圈温升试验研究刘彬,余波,刘育,卿彪,庞煜(西华大学能源与动力工程学院,四川成都610039)摘要:利用3种方法,即双臂电桥电阻法、实时励磁电流电压电阻法和红外热成像仪测温法,在额定出力及超额定出力工况下,对渔子溪水电站4号水轮发电机组转子线圈开展了现场温升试验研究。研究结果表明:在既定参数工况下运行,4号机组转子线圈温升有很大的富裕度;在额定励磁电流下,转子
2、线圈温升在7O℃一80℃之间。但是,要准确确定4号机组转子线圈在低功率工况下的温升情况,则有待于在本次测试的基础上,改善现场测试条件并开展下一步专题研究。关键词:水轮发电机组;温升;电阻法;红外热成像仪;渔子溪水电站中图法分类号:TV731文献标志码:ADOI:10.16232/j.cnki.1001—4179.2015.12.019设计水头为290m,额定转速为500r/min,飞逸转速为1工程概述820r/min,设计流量为17.5m/s⋯。4号水轮发电机1996年以来,渔子溪水电站完成了机组的部分过组的型号为TS425/125—12,其各
3、项技术参数如下。流部件改造工作,通过改造,水轮机转轮由原来的HLA45一LJ一210改为HLA542一LJ一215,改造后的容量47100kVA水轮机增容达10%,机组运行情况非常好¨。2013额定功率40000kW年7月,渔子溪水电站开展了为期10d的超出力至42电流1970AMW试运行,从运行日志各监控数据来看,发电机励磁电压13800V电压、电流、发电机定子绕组及铁芯温度均在合格范围频率50Hz内,但是发电机转子线圈温升数据缺乏。因此,项功率因数0.85目组针对渔子溪水电站4号机组开展了转子线圈温升励磁电流1333A现场试验,通过试验来分
4、析机组在额定出力及超额定励磁电压115V出力运行工况下,水轮发电机转子线圈温升的变化情额定转速500r/min况,以便为确定渔子溪水电站各台水轮发电机组安全最大调相容量30000kVA运行极限和超出力能力提供参考。定子接线1Y飞逸转速839r/min2试验对象冷却方式密闭风冷却渔子溪水电站是一径流引水式电站,安装有4台转子绝缘F级单机容量为40MW的混流式水轮发电机组。发电机收稿日期:2015—03—20基金项目:国家自然科学基金项目(51379179);西华大学学术成果培育项目(SBZDPY116);西华大学省部级学科平台开放课题(SZJJ2
5、014—046);西华大学研究生创新基金项目(YCJJ2015159)作者简介:刘彬,男,硕士研究生,主要从事动力系统优化与节能技术方面的研究。E—mail:lbl187138354@163.toni通讯作者:余波,男,教授,硕士生导师,主要从事水利水电工程及自动化、计算机监控和仿真技术等领域的研究。E—mail:cgyubo@163.tom第12期刘彬,等:渔子溪电站发电机组转子线圈温升试验研究77温升为79.3℃。5转子线圈温升结果修正(2)以有功为42MW时的温升为基准,修正后的由于受电网及其他电气设备的限制,本次在对4温升为74.38℃
6、。号机组转子线圈温升进行现场测试时,很难将转子电据此推算,当转子励磁电流达到额定值1333A流调节到额定值。为了解转子励磁电流达到额定值后时,转子线圈的温升在70cI=~80℃范围内。的转子线圈温升情况,就需要将测试获取的转子线圈6结论温升结果修正到转子额定励磁电流下的温升。在拟定的额定出力和超额定出力5%工况下,综5.1修正原理合此次对4号机组转子线圈的温升测试所采用的3种转子线圈的发热是由励磁电流,,在线圈中产生的测温方案和测温条件,得出如下结论。铜耗(电阻损耗)所引起的。由于水轮发电机组的(1)本次对4号机组转子线圈温升的测试,是利磁极线
7、圈系裸线绕制而且是旋转的,因此其表面散热用的双臂电桥电阻法和红外热成像仪测温方法,其测主要以铜线侧面与气流的对流换热方式进行,且主要温结果得到了相互印证,表明这2种测温方法均具有与下列因素有关。①气流的运动速度;②流体的物较高的准确性。然而,基于这2种方法的测温方案均理性质;③铜线的形状、尺寸及极间空间大小等。需要在机组停机后进行,在这各种情况下,由于正常停水轮发电机组的冷却介质是空气,其物理性质稳机、做足安全措施所需要的时间较长,此期间转子线圈定。电机在运转时,线圈侧表面不同区域的空气流动的温度会下降较大,因此测温结果并不能真实地反映速度不同
8、,且难以精确计算,一般以转子表面圆周速度机组运行时的转子线圈温升情况。若能克服功率因素为参数,通过试验获得曲线或近似公式。在20世纪过大以及停机时间过
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