大型水轮发电机定子铁损现场试验方法-论文.pdf

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1、电机技术大型水轮发电机定子铁损现场试验方法杨海龙，胡鑫凡(黄河勘测规划设计有限公司，郑州450000)[摘要]大型水轮发电机定子需在工地现场进行定子机座组圆和铁芯叠装，因此需在工地现场进行定子铁损试验，以检验铁芯制造及叠装质量。介绍试验采用的计算方法及原理，试验程序及步骤，试验结果整理分析及试验注意事项等。关键词水轮发电机定子铁损铁芯叠装试验0引言磁绕组电流J、励磁电源容量及测量线圈匝数。2．1励磁线圈匝数W1计算大型水轮发电机定子受运输尺寸及重量等的限制，其感应电动势有效值E一4．44fWBS，因励磁电源电压机座需分瓣制造并分瓣运输至工地现场进行组圆。定子机U与励磁绕组感应电动势E相等，故

2、E—U一4．44座组装焊接完毕后需进行定子铁芯叠装，定子铁芯由薄硅fWBS，即W一U／4．44fBS。规范要求铁芯磁通密度B钢片现场叠装而成。在铁芯硅钢片的制造及现场叠装过程为1T，工频电源频率_厂为50Hz，因此在已知铁芯截面积中，可能存在的片间绝缘损坏会造成片间短路及铁芯叠装S的情况下，可计算出励磁线圈W。系数不满足要求，从而在运行中会出现由片间短路引起的定子铁芯典型断面如图1所示。L为定子铁芯有效高局部过热或由铁芯叠装压紧度不够引起的铁损值超过设计度，m；h为定子铁芯轭部宽度，m；K为定子铁芯压紧和规范允许值的情况，进而影响机组性能甚至威胁到机组系数，硅钢片间用漆绝缘的取0．9340．

3、95，用纸绝缘的取的安全运行。因此，在定子铁芯组装完毕后，必须进行铁0．9；h为定子铁芯总高度，m；d为定子铁芯内径，m；损试验，以检查铁芯片间绝缘及铁芯叠装质量是否满足规d为定子铁芯外径，m；b为定子铁芯通风槽宽度，m；范及设计要求。为定子铁芯通风沟层数，m；h为定子铁芯槽深，m。定1试验方法及基本原理子铁芯截面积S=Lh，其中，L—K(^一rib)，h一(2一d)／2一h1铁损试验方法：在叠装好的发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组后，往励磁绕组中通入交流电流，使定子铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，此时铁芯中会出现涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。同时，在定子铁芯上缠绕测量绕组，通过测量绕组感应电

4、压可计算出实际的铁芯磁通量；若铁芯中片间绝缘受损或劣化，则该部分会产生较大涡流，温度会很快升高。用埋设的热电偶测量铁芯及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪查找局部过热点并进行辅助测温；根据测量结果计算出铁芯总的有功损耗及单位重量损耗，并与设计要求作比较，以判断定子铁芯的制造、叠装质量。铁损试验的基本原理是电磁感应定律，感应电动势有效值E--4．44fWq~=4．44fWBS。其中，-厂为通人交流电图1定子铁芯典型断面频率；W为线圈匝数；B为电磁感应强度(磁通密度)；S2．2励磁线圈电流J及电源容量P计算为铁芯截面积。根据磁势平衡原理J—HL，励磁线圈电流J—HL／W一Hn(d。

5、一ha)／w。其中，L为定子铁芯平均2试验前的计算周长，L一(z—h)；H为磁场强度，磁通密度在1T铁损试验前需计算的参数包括励磁线圈匝数w、励时，电机硅钢片取(1．7～2．15)×10安匝／m。收稿日期：2014—02—20作者简介：杨海龙(1976一)，全国一级注册建造师，注册监理工程师，从事设计、技术研究与管理工作；胡鑫凡(1963一)，高级工程师，注册总监理工程师，从事规划设计、技术研究与管理工作。44IWWW．chinaet．netl中国电工网电机技术电源容量P一√3UJ。其中，U。为励磁电源电压；J在此基础上，还应重点检查以下内容。为励磁线圈电流。(1)核查确认定子铁芯叠装完成并

6、验收通过，穿心拉杆绝缘合格，拉紧力符合设计要求。2．3测量线圈匝数w计算(2)全面检查定子机座和铁芯的清洁情况，确保定子根据变比公式U／一W／，计算测量线圈匝数机座及铁芯内部(通风槽内)等无金属异物。W一W／u。其中，U2为测量线圈电压，应使其在所(3)定子铁芯叠装过程中取出所有的槽样棒及槽楔样棒。选电压表量程的1／3～3／4范围内。(4)用截面积不小于70mm的铜编织线将定子机座可靠接地，并且不少于2个点。3试验接线及设备仪器选择(5)检查试验设备、仪器、仪表已准备到位并满足试大型水轮发电机定子铁损试验接线如图2所示。根据验要求。试验前计算确定的励磁线圈匝数、励磁线圈电流以及所采(6)检查

7、供电电源已具备试验条件。用的励磁电源电压，计算需要的励磁线圈总长及选择励磁(7)布置好试验仪器仪表台，准备好试验记录表格。电缆规格型号；根据计算确定所需的励磁电源容量，选择(8)在定子铁芯上按相同方向缠绕励磁线圈，由于试所需的励磁电源设备；根据试验接线图及试验前计算数据验期间可能需要变更绕组数，因此励磁电缆长度需留有缠选择相应规格型号的测量仪器。励磁电源一般采用工地现绕定子铁芯2圈的余量。在制作高压电缆头后，