水轮发电机磁轭热打键铁损加热计算的探讨.pdf

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1、第37卷第2期水电站机电技术Vol.37No.22014年4月Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStationApr.20141水轮发电机磁轭热打键铁损加热计算的探讨唐鹏程（中国水利水电第三工程局有限公司制造安装分局，陕西安康725000）摘要：大中型水轮发电机运行时由于巨大的离心力作用，使磁轭与轮臂间的径向变形增大。冷打键的方式，已无法保证运行时所需紧量，会使磁轭与轮臂产生分离，导致机组产生过大的振动和摆度。因此，在机组安装过程中用热打键的方法，使磁轭与轮臂之间产生一个预紧量，以抵消运行时的变形增量。根据在多个电站的实践经验，对铁

2、损加热的计算公式进行修正，使计算结果更接近实际，为同类工程的施工以资借鉴。关键词：水轮发电机；磁轭热打键；铁损加热；激磁绕组中图分类号：TK730.6文献标识码：A文章编号：1672-5387（2014）02-0001-03大中型水轮发电机的转子，在运行中由于巨大种方式简单，但加热时间长，轮臂升温膨胀较大。的离心力作用，使磁轭产生直径增大的弹性变形，只（4）远红外法：利用远红外线电阻片烘烤磁轭。靠冷打键的方式，已无法保证运行时所需紧量，会使远红外线电阻片热能以电磁波的形式辐射出来，集磁轭与轮臂产生分离。不仅会使机组产生过大的振中照射在磁轭上。具有热能损耗小加温速度快，效率动和摆度，

3、而且还有可能使轮臂挂钩因受冲击而断高的优点。但远红外线电阻片价格昂贵，而磁轭加温裂，造成严重事故。因此在装配时，需要将磁轭加热时所需要的数量多。电阻片上的远红外涂料容易损膨胀，使磁轭与轮臂之间产生间隙，按要求再将磁轭坏，可重复使用的比例少，故投资大、成本高。键打入一定的深度。依靠这种预紧量，保证转子在运（5）综合法：综合法就是把上述任意两种方式结行中磁轭与轮臂不产生分离现象。合起来使用，通常为铜损法加电热法或铁损法加电热法。1常用热打键磁轭加热方法及各自优缺点2磁轭热打键铁损加热法计算（1）铜损法：利用已安装的磁极绕组线圈，将它们串连起来通以直流电，通入的电流约为额定电流铁损加热法

4、就是在磁轭的外圆周上绕以激磁的50%~70%，使磁极线圈升温加热，将热量传导给绕组，通入工频电流进行激磁，使磁轭内部产生铁损磁轭，这种加热方式较为简便，既干燥了极磁又加热而发热，整个磁轭用石棉布或篷布保温。铁损加热法了磁轭。但因加热温度受磁极线圈绝缘等级的限制。由于无明火，安全可靠，因此被广泛采用。同时，磁轭的加热是靠传导，加温时间较长，使轮臂有关铁损加热法的计算，激磁绕组加电压方式，与磁轭不易产生较大温差，即磁轭与轮臂之间不容不少书中都有介绍，其形式各异，结果也相差较大，易出现较大间隙。这种方式一般在计算温差不大于往往需经多次调整改进，因此工作量较大。经过多个30℃时使用。电站机

5、组的磁轭加热理论计算与实际加热时的实测（2）铁损加热法：磁极挂装前，在磁轭外圆上顺数据进行分析比较，对部分公式进行了修正，使计算次绕上线圈，通入交流电，使磁轭内部产生铁损发结果比较接近实际。热。这种方式加热速度快，易使磁轭与轮臂产生温（1）根据磁轭胀量求磁轭应高于轮臂的温升，供差，但绕线工作量大，它适用于大中型水轮发电机的加热时判断胀量值是否达到要求。磁轭加热。（3）电加热法：在磁轭底部及通风沟内或鸠尾槽收稿日期：2014-01-13作者简介：唐鹏程（1968-），男，高级工程师，从事电气设备的安装内加装特制的电炉，通电后可使磁轭较快地加热，这及调试工作。2水电站机电技术第37卷计

6、算公式：DT1=K/aD内（1）3电站实际参数计算式中：DT1—磁轭应高于轮臂的温升（℃）—磁轭胀量（mm）湖北潘口电站、湖北白水域电站、陕西城固白果α—钢材线膨胀系数，α=11×10-6树电站的水轮发电机磁轭各参数见表2，磁轭热打内—磁轭标称内径计算结果见表3。cosf计算时取0.6，预计加热时间（2）考虑到磁轭加热时，热传导的作用使得轮臂均按8h计算。的温度也跟着上升，但上升的速度较之磁轭要慢，转表2子直径较大的比转子直径小的磁轭温升要小。由于名称内径/mm外径/mm高度/m重量/kg胀量/mm此情况的存在，计算时仅考虑用磁轭与轮臂的绝对潘口电站10160113002.1313

7、0004温差△1来计算电功率，就有可能使得电功率过白水域电站392049621.45830001.4小，最终使温差达不到。为此，对原温升计算公式修白果树电站256033681.55390000.7正如下：表3DT2=(1+K)/aD内（2）绝对计算计算计算电流计算功率DP（3）计算加热所需热量名称/kW·m-2KO温差/温升/匝数/I/AP/kW℃℃匝Q=GDT2C（3）潘口电站12792923.9235.844.713式中：—热量（J）—磁轭质量（kg）白水域电站4