发电机定子铁芯损耗试验方法
电机铁损试验
发电机铁损试验作者:佚名转贴自:点击数: 304 更新时间:2008-7-6发电机铁损试验原理与实际运用通过对发电机铁损试验原理的阐述及实际运用的介绍,使电气一次子铁芯数据:铁芯轭部面积:28413cm2铁芯轭部重量:146200kg二、方法一:(,6Kv电源)试验标准:1、根据DL/T596-1996《电气设备预防性试验规程》,励磁磁通密度为(特斯拉)下持续试验时间为45min。
齿的最高温升不超过25K,齿的最大温差不大于15K,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T时为kg)。
2、试验时的各部分温升和铁损值与出厂值比较,不应有明显增大。
三、铁损试验()原理图及参数计算1号发电机出厂试验数据:励磁电流:1465A 励磁线圈匝数:2匝次级电压:883V磁通密度:铁芯损耗值:159kW 单位损耗:kg(下)试验接线图:铁芯损耗试验原理图图中,B:励磁变压器,20kV/,2300kVA CT:电流互感器,1500A/5A,级PT: 3000V/400V V :电压表Wl:励磁绕组W2:测量绕组损耗测试仪:400V,60A G:被试发电机铁芯3.2.1励磁变压器容量的计算:在电源容量足够大的前提下,励磁侧的励磁电压应为:U1=KU2=2×883=1766(V)由于励磁电流为1465A,因此,单侧励磁电源容量为:S0=U1I1=1766×1465=2588(KVA)如果用一台三相变压器作为励磁电流,则三相变压器的容量至少为:S1=√3S0=×2588=(KVA)3.2.2励磁电压及励磁绕组匝数容量的计算:根据公式:U1= W1,其中:电源频率50H Z,B:铁芯中的磁密,S:铁轭面积选取W1=7,此时:U1= W1=×50×××7=(V)U2=U1/k=7=(V)也就是说,当监测U2达到时,铁芯中的磁密即达到了。
3.2.3实际励磁电流的计算:当选取U1=6225V时,励磁电流为I1=S0/ U1=2588×1000/6225=416(A)计算补充说明:上述参数均是在励磁电源容量足够大的前提下计算出来的,当励磁电源容量并非足够大时,某些参数将有少许出入。
同步发电机试验方法
同步发电机试验方法1 基本概念同步发电机指发电机发出的电压频率f 与发电机的转速n 与发电机的磁极对数有着如下固定的关系:pf60n转/分 同步发电机按其磁极的结构又可分为隐极式和凸极式;此外,还可按其冷却方式进行分类, 常见的有全空冷、双水内冷、半水内冷、水氢氢定子水内冷、转子氢内冷、铁心氢冷等;2 发电机的绝缘定子绝缘对于用户来说,主要关心其主绝缘即对地及相间绝缘;发电机的主绝缘又大致可分为槽绝缘、端部绝缘及引线绝缘;我国高压电机的主绝缘目前主要是环氧粉云母绝缘,按其含胶量又可分为多胶体系和少胶体系;定子线圈导线与定子铁芯以及槽绝缘在结构上类似一个电容器,在电气试验中完全可以把它当作一个电容器对待;为了防止定子线棒表面电位过高在槽中产生放电,环氧粉云母绝缘的定子线棒表面涂有一层低电阻的防晕漆,或在外层包一层半导体防晕带;端部绝缘表面从槽口开始依次涂有低阻、中阻、高阻绝缘漆,防止端部电位变化梯度过大而产生电晕; 转子绝缘转子绝缘包括对地绝缘和绕组的匝间绝缘;3 发电机的绝缘试验项目 发电机常规试验项目电气部分1定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量 2定子绕组的直流电阻测量3定子绕组泄漏电流测量和直流耐压试验 4定子绕组交流耐压试验 5转子绕组绝缘电阻测量 6转子绕组直流电阻测量 7转子绕组交流耐压试验8发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备不包括发电机转子和励磁机电枢的绝缘电阻测量 9发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备不包括发电机转子和励磁机电枢的交流耐压试验 10发电机组和励磁机轴承的绝缘电阻 11灭磁电阻器或自同期电阻器的直流电阻12转子绕组的交流阻抗和功率损耗测量发电机特殊试验项目电气部分1定子铁心试验2定子槽电位测量3定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量4轴电压测量5定子绕组绝缘老化鉴定6空载特性试验7三相稳定短路特性试验8检查相序9温升试验4 绝缘电阻测量试验目的检查发电机绝缘是否存在受潮、脏污、机械损伤等问题;定子绝缘电阻测量测量接线如图,电机额定电压在1000V以上者采用2500V兆欧表,测量15 s和60s的绝缘电阻,并计算吸收比,如果绝缘电阻或吸收比偏小,可以增加测量10分钟的绝缘电阻,计算极化指数,对于环氧粉云母绝缘,吸收比不应小于,极化指数不应小于2;图定子绝缘电阻测量吸收比= 1分钟绝缘电阻/15秒绝缘电阻极化指数= 10分钟绝缘电阻/1分钟绝缘电阻注意事项1 为了克服电容充电电流的影响,兆欧表的短路电流应足够大,表是选择兆欧表的参考数据;如果吸收比的测量结果比较大,往往是由于兆欧表的短路电流太小造成的;表对兆欧表短路电流的要求参考值试品电容/μF 1 2 3 5测量吸收比I D/mA≥ 1 2 4 5 10测量极化指数I D/mA≥ 12测量前后应将被测量的绕组三相短路对地放电5分钟以上;如果由于意外的原因造成测量中断,应该重新充分放电后再进行测量;如果放电不充分,对同一相重复测量的结果是绝缘电阻值偏大,而换相时,由于残余极化电势与兆欧表的电势方向一致,会出现一个极化电荷先释放再极化的过程,造成后面测量的两相绝缘电阻偏小的假像,如图所示;图绕组相间电容对绝缘电阻测量的影响3当测量结果不合格时,应首先排除穿墙套管、支柱瓷瓶的影响,如用干净的布进行擦拭,或在套管上用软铜线绕一个屏蔽电极,接于兆欧表的屏蔽端子上;如图所示;图对套管泄漏电流进行屏蔽的接线4如果绝缘电阻和吸收比都很小,说明绝缘有受潮的可能,应对绕组进行烘干处理;对大型电机可采用三相稳定短路的方式升流烘干或采用直流电流进行升温烘干,水内冷机组可通热水烘干,中小型电机可用电热元件、大功率白炽灯或机组自带的加热元件进行烘干;转子绝缘电阻测量1使用1000V兆欧表进行测量,转子水内冷的电机用500V兆欧表测量;2测量绕组滑环对转子本体大轴的绝缘电阻;3不测量吸收比;轴承座绝缘电阻测量测量目的:由于发电机磁通不对称会在大轴上产生轴电压,为了防止轴电压与轴承间的环流烧坏轴瓦,通常将励磁机侧的轴承与地绝缘;典型的汽轮发电机轴承绝缘结构如图所示,检查轴承绝缘时用1000V兆欧表测量金属垫片对地的绝缘电阻;有些汽轮发电机采用轴瓦绝缘的方式,每块轴瓦引出一个测点,应检查每个轴瓦的绝缘电阻,有些汽轮发电机没有引出轴瓦的测量点,只能在安装过程进行检查;水轮发电机的的推力轴承、导轴承在每块推力瓦下垫有绝缘垫,应在安装过程检查每块轴瓦的绝缘电阻,在轴承充油前每块轴瓦的绝缘电阻不应低于100MΩ;当轴承绝缘不合格时,除了检查绝缘垫,还应注意检查与轴承相连接的部件如温度、振动传感器、油管等的绝缘是否正常;图汽轮发电机典型的轴承绝缘结构励磁机的励磁回路所连接的设备不包括发电机转子和励磁机电枢的绝缘电阻测量1小修时用1000V兆欧表,大修时用2500V兆欧表;2如果励磁回路中有半导体电子元件时,测量前应退出这些元件或将这些元件短路,避免这些元件在测量中击穿;5 直流电阻测量测量目的:检查绕组导体是否存在断股、断裂、开焊或虚焊等问题;测量发电机定子或转子绕组的直流电阻、灭磁电阻不包括非线性灭磁电阻等可以采用双臂电桥、电压电流法直流、直流电阻测试仪等;目前多数是采用直流电阻测试仪进行测量;测量要点:1测量前应在定子绕组或转子绕组不同部位放置三支以上的温度计,取平均值作为绕组的温度;2如果仪器的电流端子和电压端子分开时,应将电压端子夹在电流端子的内侧,避免电流端子的接触压降影响测量的准确度,如图所示;图 直流电阻测量接线图3测量结果换算到75℃时的数值,并与历年试验数据进行比较;铜导体换算公式如下: tR R t++=2357523575 式中,R 75:换算至75℃时的电阻;R t :温度为t ℃时测量的电阻值;t :测量时的温度;6 直流耐压试验及泄漏电流测量 直流耐压试验的特点1对检出绕组端部绝缘缺陷有较高灵敏度在交流电压下和直流电压下电机端部绝缘的电压分布如图所示;在交流电压下电压的分布与电容有关,由于电机绝缘的介电系数比空气大,而且端部绕组距离铁心远,所以绝缘层的电容C i 比绝缘表面到铁心的电容C g 大得多,绝缘层的容抗比绝缘表面对地的容抗小得多,所以绕组端部绝缘层中的交流电压降U Ci 要比绝缘层表面对地的电压降U Cg 小得多,不容易检查出端部绝缘的缺陷;而直流电压的分布与绝缘电阻成正比,端部表面的绝缘在制造时从槽口向外依次喷涂低阻、中阻、高阻绝缘漆,所以端部绝缘层的绝缘电阻R i 比绝缘表面电阻R g 大得多,绝缘层上的电压降U Ri 很大,表面电位U Rg 较低,对检出端部绝缘层的缺陷有较高的灵敏度;由于交流耐压时绕组端部绝缘表面电压较高,所以交流耐压时端部电晕较大,而直流耐压时端部绝缘表面电压较低,一般不容易看到电晕;图 在交流电压和直流电压下绕组端部绝缘的电压分布2对绝缘的破坏性较小直流耐压试验设备输出的功率一般都很小,对试品的破坏性也很小,而且不会象交流耐压试验那样对绝缘的破坏存在累积效应;在进行耐压试验时首先进行直流耐压试验,还可以通过监测直流泄漏电流的大小和变化了解绝缘是否存在局部缺陷或受潮等可以处理的问题,减少在交流耐压时绝缘击穿的可能性;直流耐压试验电压的确定发电机绝缘在进行直流耐压和交流耐压试验时,它们的击穿电压值是不一样的;如果以U DB代表直流击穿电压,以U AB代表交流击穿电压,它们的比值K通常称为巩固系数,即:K = U DB/U AB大量的试验统计数据说明,对新绝缘来说K值在~的范围内,平均值为左右,绝缘无损伤时K值最大,随着绝缘损伤深度的增加K值成比例地减小;随着绝缘的运行小时增加,K值也会随着减小;也就是说,在大多数情况下要击穿同一个绝缘缺陷,所施加的直流电压要比交流电压高得多;根据我国的实际经验,K的取值为~,并据此制定出交流耐压与直流耐压的标准;以额定电压为6kV~24kV的电机为例,按我国现行的交接和预防性试验标准,在进行定子绕组直流耐压和交流耐压试验时,K值在~之间;如果交流耐压值为U N为发电机额定电压,直流耐压值应为:×~U N = ~U N平均值约为U N,现发现有些电厂在进行的交流耐压前随意将直流耐压的数值降为,显然对后续的交流耐压是比较危险的,是不可取的做法;试验方法一般电机可以使用直流发生器进行试验,试验接线见图图发电机直流耐压试验接线1 在正式试验前应进行一次空升试验,即甩开被试验绕组按每级分阶段升一次电压,记录各阶段的泄漏电流,一方面可以检查试验设备和接线是否正常,另一方面可以测量试验设备本身的泄漏电流,以便于在正式试验时将所测量的泄漏电流减去空升时的泄漏电流;2 正式试验;试验电压按每级分阶段升高,每阶段停留1分钟,记录1分钟时的泄漏电流;3 试验前应将绕组短路接地放电,试验后应首先将被试绕组通过放电棒放电,待电压降到一定数值后比如1000V以下才能将被试绕组直接接地放电;4 在试验中应注意观察泄漏电流的变化,如果发现泄漏电流摆动或急剧增加,应停止试验,待查明原因后方可继续试验;5 对于电压较高的电机,在试验中应采取必要的措施防止电晕过大造成泄漏电流不正常;一般的措施有增加高压端与地端的距离,如果距离不够可增加绝缘隔板,避免接线中存在尖端放电等等;6 对于氢冷发电机禁止在氢气置换过程中进行试验;7 高压试验应遵守相关的安全工作规定;7 交流耐压试验 常规试验方法由于发电机试验时电容电流通常都比较大,限流电阻和保护电阻的选择应根据实际情况选择,应保证被试品击穿时过流保护能可靠动作并有足够大的功率,通常是水电阻,可添加食盐调节水的电阻;图 常规交流耐压试验接线限流电阻:由于电流较大,阻值越大,压降越大,损耗也越大,阻值应小于试品的容抗,而且要有足够大的热容量,通常采用水电阻;铜球保护电阻:为了保证铜球击穿后过流保护装置能够动作,应满足U T / 阻值≥动作电流;CX C ω=1Ω T CTCU X U I ω==A 式中,C :绕组对地及相间电容F ;Xc :容抗Ω;ω:角频率,ω = 2πf,对于工频,f = 50 Hz,ω = 314 串联谐振交流耐压试验 7.2.1 试验接线图 变频式串联谐振法交流耐压试验接线7.2.2 谐振条件I L =I C =I X L =X C U L =-U C 式中:X L =ωL由于谐振的条件是X L =X C ,即:ωL=1/ωC,整理后可得谐振条件为:LCf π=21从上式可知,通过调整电感L 或电容C 或调整频率f,都可以使试验回路达到谐振的状态;目前电子调频技术已经相当成孰,而且调频试验装置小巧轻便,已经得到广泛的应用; 7.2.3 试验回路的Q 值品质因数电感线圈的品质因数Q L 等于线圈的感抗X L 与损耗电阻R L 的比值:LL L R X Q =但在发电机试验回路中,除了线圈的损耗电阻,还存在绕组的绝缘损耗,对水内冷发电机,还存在水电阻引起的损耗;考虑电机绕组损耗后回路的等效Q 值为:δ+=tan 11LQ Q国产空冷发电机整相绕组绝缘损耗通常为~左右,水内冷绕组充水时总损耗可达~,将这些数据以及Q L ≈30代入上式,可得试验回路的等效Q 值为:国产空冷发电机试验: Q≈10~16 国产水内冷发电机试验:Q≈6~10对于串联谐振,Q 值也等于试验电压与励磁变输出电压的比值,Q 值越大,励磁电压越小,所需要的试验电源功率越小; 7.2.4 串联谐振耐压的优点在谐振状态,回路阻抗为:()R X X R Z C L B ≈-+=222 R 代表试验回路的总损耗电阻;一旦试品击穿,X C 变为零,谐振条件被破坏,此时回路阻抗变为:()L L B X X R Z ≈-+=022由于X L 是R 的Q 倍,所以击穿后回路电流下降到击穿前的Q 分之一,不存在过电流的问题,所以试验比较安全;在进行发电机的交流耐压试验时,为了防止绝缘击穿时由于电流过大而将定子铁芯烧坏定子铁芯烧坏后极难修复,通常要求击穿后的短路电流不要大于5A,由于串联谐振法试验在试品击穿后回路电流会下降,而且试验电压波形较好电压中的高次谐波不满足谐振条件被抑制,所以发电机的交流耐压应优先采用串联谐振法;按照国标规定,工频试验电压的频率范围为45Hz ~65Hz,因此在选择电感时应满足频率的规定;串联谐振耐压的优点:1减小升压器输出电压为试验电压的Q 份之一,从而减小试验设备容量; 2试品击穿后电流下降为原来的Q 份之一,比较安全; 3不需要串接限流电阻串联谐振法不得串联限流电阻; 并联谐振交流耐压试验图 并联谐振法交流耐压并联谐振特点:U C =U L = U T X L =X C I L =-I C回路阻抗:Z≈QX L回路电流:QI Q IQX U Z U I C L L T T ===≈并联谐振耐压试验特点:1试验电流为试品电流的Q 份之一,从而减小试验设备容量; 2试品击穿时试验电流可能会增加,过流保护应可靠;3需要串接限流电阻; 谐振试验时电感或电容的选择前面已介绍通过调节电路的电感、电容或频率都可以使电路达到谐振状态;试验标准规定工频耐压时的频率范围为45Hz ~65Hz,在选择电路参数时应满足这一要求;当频率为50Hz 、电容的单位为μF 、电感的单位为H 时,可按下式估算电感或电容:L10C :C 10L ==或 对于调感或调容装置,可通过微调电感量或电容量使电路达到谐振状态;如果采用调频装置,估算电感或电容后,再按下式计算实际的谐振频率:LCf π=21如果频率落在45Hz ~65Hz 范围内,电感L 或电容C 就不用再调整,如果频率超过65Hz,应增加电感量或电容量;如果频率低于45Hz,应减小电感量或电容量;8 转子交流阻抗测量 试验目的检查转子绝缘是否存在匝间短路的问题; 隐极式转子交流阻抗测量试验经验说明,发电机的转子交流阻抗与试验电压的数值有很大的关系,因此规程中强调转子交流阻抗的测量必须在同一电压下进行,必须同时测量交流损耗,测量接线见图图 转子交流阻抗测量接线测量注意事项1 试验电压的峰值不宜超过额定励磁电压,最高试验电压为220伏;2 转子交流阻抗的测量分为膛内和膛外两种情况,膛内测量又分为静态测量和动态测量,膛内测量时,应拆开炭刷,防止灭磁电阻对测量的影响;3 膛外测量时,应注意消除转子支架对测量的影响,转子周围不宜放置铁架、铁板或其它铁磁材料;4为了消除剩磁对测量的影响,可以重复测量几次,利用交流电压进行消磁,取重复性较好的几次结果的平均值作为测量结果;5动态测量只要求测量超速试验前后额定转速下的数据,如果怀疑转子绕组有动态匝间短路,可以测量不同转速下的交流阻抗和损耗值;交流阻抗的计算记录试验中的电压U 、电流I 、损耗P 的读数以及电压表的量程、分度和CT 的变比等数据;电流值和功率损耗均应乘以CT 的变比;转子交流阻抗Z 、损耗电阻R 、感抗X 的计算: I U Z =Ω 2IP R = Ω 22R Z X -= Ω水轮发电机转子交流阻抗测量水轮发电机转子要求测量单个磁极的交流阻抗;按图接好线后,调节调压器使转子回路电流保持为恒定值,然后用电压表测量每个磁极的电压降;数据判断1 隐极转子:与历年数据比较,如果交流阻抗明显减小而损耗明显增加,可怀疑存在匝间短路的可能,但还要与空载特性、机组的振动情况等进行综合的分析,不宜轻易下结论;动态试验时,由于转子绕组在离心力的作用下被挤压高度有所减小而且线圈向外圆方向移动,会造成在一定的转速下阻抗值下降的情况,应视为正常情况;2 水轮发电机转子:当某个磁极中存在匝间短路时,该磁极的电压降就会偏小,而且该磁极左右两个相邻磁极由于磁路上的联系电压降也会比正常磁极的压降偏低,这种规律可以作为判断磁极是否存在匝间短路的依据;9 发电机短路特性试验试验目的检查励磁系统及发电机定子或发电机—变压器组一、二次电流回路是否正常;试验方法1将励磁电源改为他励电源用临时电缆将厂用电连接到励磁变高压侧;2在发电机出口接好短路排或在主变高压侧接好短路排;3按图接好试验线路;4励磁调节器改为手动调节,并置于输出最小位置;5退出发电机过流保护,退出强励装置;6按运行规程启动发电机并维持额定转速,合上励磁开关和灭磁开关;7调节励磁调节器的输出电流,使发电机定子电流逐渐增加,并同时检查盘表的指示值是否正确,一直达到倍额定定子电流值,录取定子电流、转子电流数据;8逐步减小励磁电流以减小定子电流,在定子电流分别为1、、、倍额定电流下记录定子电流和励磁电流值;图发电机短路特性试验原理图10 发电机空载特性试验试验目的检查励磁系统和发电机定子一、二次电压是否正常;试验方法1按图接好试验线路;2发电机出口开路或带主变时主变高压侧开路;3励磁调节器为手动调节,并置于输出最小位置;4投入发电机过流保护和差动保护,退出发电机过压保护;5按规程启动发电机并维持额定转速,合上励磁开关和灭磁开关;6单方向调节励磁调节器,使定子电压升高至倍额定电压值,录取定子电压、转子电流数据;7 单方向调节励磁调节器,使定子电压逐步降低,分别记录9~11组定子电压、转子电流数据,同时检查盘表;8跳开灭磁开关;图发电机空载特性试验原理图11 空载及不同负荷下发电机的轴电压测量测量方法1试验前分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座的绝缘电阻,应大于Ω;2试验接线见图;3在空载试验额定电压下,用高内阻的电压表先测量轴电压Ul,然后将转轴的汽机端与轴承座短接,测量励磁机端大轴对承座的电压U2以及轴承对地的轴电压U3;4在发电机不同负荷下分别测量发电机的轴电压;图轴电压测量原理图测量结果判断1 轴电压一般不大于10V;2正常情况下U1≈U3,U2≈0,如果测量结果是U3明显小于U1,U2数值较大正常情况下一般U3/U2大于10 以上,说明轴承绝缘不好,可能会产生轴电流;12 水内冷定子绕组充水或通水情况下直流电压试验水内冷发电机定子绕组结构对于水内冷的定子绕组,冷却水由端部进水总管经塑料王聚四氟乙烯水管引入各个线圈的鼻部,热水从另一端或另一个线圈的线圈鼻部经塑料王水管引入出水总管,发电机引出线的出水或进水也有一个总管;大型发电机的进、出总管分别位于定子的两端,小型发电机的进、出总管也有位于定子同一端的;定子汇水总管固定在定子端部,为圆形,通称为汇水环或汇水管;为了方便进行高压试验,三个汇水管与外部水管是绝缘的通过绝缘法兰对接;运行中必须将三个汇水管可靠接地,防止汇水环上产生高电压而击穿;图水内冷定子水路图图水内冷汽轮发电机定子概述在吹干水的情况下,试验方法与一般空冷电机相同,但将定子绕组中的水吹干在实际操作中比较困难,如果水吹不干在高电压下容易将绝缘水管损坏,很不安全;在定子绕组充水或通水的情况下,内冷定子绕组交流电压试验可按常规方法进行,因为水电阻电流与绝缘的电容电流相比小得多,而且是按相量的关系相加,可以勿略不计;而在直流电压试验中,水电阻电流比绝缘的泄漏电流大得多,必须采取特殊的试验接线将水电流排除掉;定子绝缘电阻测量12.3.1测量原理测量原理见图;图水内冷定子绕组绝缘电阻测量原理图图中RF、RU组成分压器,用于测量试验电压;RI为绝缘泄漏电流测量电阻;R1为绕组对汇水环的水电阻;R2为汇水环对地的水电阻;从测量原理上与普通的兆欧表相同,兆欧表的屏蔽端子必须接到汇水环上;所不同的是:1兆欧表需要提供流向水电阻的电流;假如水电阻为100kΩ,试验电压为2500V,那么流过水电阻的电流就是25mA,而一般的兆欧表短路电流只有几mA;所以测量水内冷绕组绝缘电阻的兆欧表必须能输出足够大的电流;2由于汇水环对地水电阻R2只有几kΩ~几十kΩ,为了保证绝缘的泄漏电流大部分流入测量电阻RI,就要求RI<<R2,但是,RI太小时,电流信号就会很小;假如RI为500Ω,发电机绝缘电阻为5000MΩ,则RI上的信号电压只有;R2的大小与水质有关,因而试验时对水质也有要求;3由于冷却水与金属导体之间会产生极化电势,虽然极化电势很小,但由于RI上的信号也很小,所以极化电势会影响测量结果;在专用的兆欧表中应有相应的极化电势补偿电路;12.3.2 测量方法1如果在充水的情况下测量,水质应达到运行要求,如果吹干水后做试验,必须将水彻底吹干;2如果充水试验,应首先测量并记录绕组对汇水环以及汇水环对地的绝缘电阻;3采用2500V兆欧表测量,分别测量15s和60s的数据,测量前后应将三相对地短路5min以上;4如果吸收比不合格或绝缘电阻不合格,可增加测量极化指数,即测量1min和10min的数据,根据测量结果作进一步的分析;12.3.3 水内冷定子绕组绝缘电阻测量中常见问题1汇水环对地短路:如果是金属性对地短路,此时RI上没有电流流过,这时所测数据是一个无穷大的假数据,而且没有吸收现象;如果是不完全接地,所测得的也是一个偏大的绝缘电阻,而且由于极化现象出现负的增长吸收比小于1;。
发电机电气试验方法及标准
发电机电气试验方法及标准一.高压发电机第一部分:定子部件1.直流电阻2.目的:检查绕组的焊头是否出问题等原因测试环境:冷状态下进行测试工具:直流电阻电桥数据处理:各项的测试应做以下处理数据处理(I max-I min)/I平均≤2%结果判定:测试值必须满足以上的关系,不满足就应检查定子线圈。
3.绝缘电阻目的:检测线圈的绝缘电阻的大小,为以后的试验确定安全保证。
测试环境:常温下测试,记录数据要记录当前的温度。
测试工具:兆欧表注意事项:在绝缘电阻测试的过程中,在每项测试完之后应该对绕组充分放电,不然会造成严重的后果测试方法:在测量前应充分对地放点,注意机械调零,在测试的时候除开被测项,其他的各项都应该接地,测试的时候记录测试时间为15s和60s时的电阻值,在测试后计算吸收比,吸收比=R60/R15吸收比应满足大于2,而且各个项的绝缘电阻不平衡系数不应大于2(不平衡系数指最大一项的R60与最小一项R60之比)4.直流耐电压.目的:在较高的电压下发现绕组绝缘的缺陷测试环境:常温下进行试验测试工具:直流耐压设备一套测试方法:利用调压器调节电压使高压侧直流电压为0.5U N、1.0 U N、1.5 U N、2.0 U N、2.5 U N、3.0U N每阶段要停留一分钟的耐压试验时间,并在试验的时候记录各个电压时候的电流值。
每项在测试的时候其他项都必须接地。
而且在电压相同的时候各个项的电流值应该比较相近。
在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%。
注意事项:在测试的时候由于是高压,因此在测试的时候要注意安全,小心周围环境。
在每项测试完之后必须充分放电,否则容易造成事故。
必须注意的就是,测温线圈的接线头必须接地。
5.交流耐电压目的:检查线圈之间的绝缘性能测试环境:常温下进行试验测试工具:耐电压试验设备一套测试方法:发电机定子的交流耐压试验在制作的过程中一共有三个阶段要测试,下面就分别介绍试验的方法:(1)、单个线圈的交流耐电压试验,每次基本上做10个线圈的耐电压试验,试验方法是:在工作台上面放木方,木方里面用海绵等软性有弹性的材料包扎一圈,必须要厚点的,外面包0.1mm左右的铝铂,并且用铜丝将其绑好,在整个线圈的低阻部分必选全放在木方上方。
DL-T596-1996_电力设备预防性试验规程旋转电机部分
DL-T596-1996_电力设备预防性试验规程旋转电机部分1.1同步发电机和调相机1.1.1容量为6000KW及以上的同步发电机的试验项目,周期和标准见表1,6000KW以下者可参照执行。
表1容量为6000KW及以上的同步发电机的试验项目,周期和要求1.1.2各类实验项目:定期实验项目见表1中序号1.3 大修前实验项目见表1中序号1.3.4 大修时实验项目见表1 中序号2.5.6.8.9.11.12.13.14.15.18 大修后试验项目见表1中序号1.3.19.211.1.3有关定子绕组干燥问题的规定。
1.1.3.1发电机交接及大修中更换绕组时,容量为10MW(MVA)以上的定子绕组绝缘状况应满足下列条件:1)分相测得沥青浸胶及烘卷云母绝缘的吸收比不小于1.3或极化指数不小于1.5;对于环氧粉云母绝缘吸收比不小于1.6或极化指数不小于2.0。
2)在40℃时三相绕组并联对地绝缘电阻不小于(Un+1)MΩ(取Un的千伏数,下同),分相试验时,不小于2(Un+1)MΩ。
若定子绕组不是40℃,绝缘电阻值应进行换算。
1.1.3.2运行中的发电机和同步调相机,在大修中末更换绕组时,处在绕组中有明显进水或严重油污(特别是含水的油)外,满足上述条件时,一般可不经干燥投入运行。
1.2直流电机1.2.1直流电机的试验项目、周期和要求见表2所示表2直流电机的试验项目、周期和要求1.2.2各类实验项目:定期试验项目见表2中序号1 大修时实验项目见表2中序号1.2.3.4.5.6.7.9 大修后实验项目见表2中序号11 1.3中频发电机1.3.1 中频发电机(永磁机)的试验项目、周期和要求见表3所示表3中频发电机(永磁机)的试验项目、周期和要求1.3.2各类实验项目:定期实验项目见表3中序号1 大修时实验项目见表3中序号1.2.3.4 1.4 交流电动机1.4.1交流电动机的试验项目、周期和要求见表4所示表4交流电动机的试验项目、周期和要求1.4.2各类实验项目:定期实验项目见表4中序号1.2. 大修时实验项目见表4中序号1.2.3.6.7.8.9.10. 大修后实验项目见表4中序号4.5. 容量在100kW以下的电动机一般只进行序号1.4.13项试验,对于特殊电动机的实验项目按制造厂规定。
#9发电机定子铁芯损耗试验技术方案
技术方案项目名称:#9发电机定子铁芯损耗试验编制:审核:会签:批准:天津军粮城发电有限公司2011年7月26日发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成的。
由于制造和检修可能存在的质量不良,或在运行中,由于热和机械力的作用,可引起片间绝缘损坏,造成短路,在短路区域形成局部过热,引起发动机定子线圈绝缘损伤,从而威胁机组的安全运行。
所以发电机在交接时或运行中,对铁芯绝缘有怀疑时,或铁芯全部或局部修理后,或发电机定子打槽楔前后,需进行定子铁芯的损耗试验,以测量铁芯单位质量的损耗,测量铁轭和齿的温度,检查各部温升是否超过规定值,从而综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。
一试验目的通过发电机定子铁芯损耗试验测量定子铁芯单位损耗,测量铁轭和齿部温度,检查各部温升是否超过标准值,综合判定片间绝缘是否良好,有无短路。
二发电机参数型号:QFSN-350-2 额定功率:350MW 额定电压:20kV 额定电流:11887A 功率因数:0.85 频率:50Hz 转速:3000r/min 定转子绝缘等级:F 生产厂家:哈尔滨电机厂有限责任公司投运日期:2010年7月三试验依据及标准1 DL/T596-1996 《电力设备预防性试验规程》与华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》。
2 磁密在1T下持续试验时间为90min,齿的最高温升不大于25K,齿的最大温差不大于15K,单位损耗不大于1.3倍参考值。
对直径较大的发电机试验时应注意校正由于磁通密度分布不均匀所引起的误差。
3 试验时的各部分温升及损耗值与出厂值比较应无明显增大。
三试验方法1 试验原理接线定子铁损试验一般接线如图1所示,由于励磁线圈W1和测量线圈W2集中布置,对大型发电机因其漏磁对试验结果影响较大。
图中测量线圈W2应布置于磁通均匀或接近均匀的区域。
将发电机转子抽出后,定子绕组应三相短路接地。
如定子绕组有尚未消除的接地点时,则绕组只需短路,不可再接地,以免多点接地使铁芯烧坏。
发电机绝缘电阻测试
1.发电机结构定子绕组a.设计定子线棒为水冷却、相间连接线及主出线套管为氢气冷却。
为了最大程度降低杂散损耗,线棒由单独绝缘的多股导线组成,导线在槽区内进行540°换位,并在线模中进行热压固化。
当线棒弯曲成型后,采用烘干固化端部线匝。
线棒断面上由多股空心不锈钢冷却管和实心铜导线组成,以保证良好的散热性。
在线棒端部,实心导线钎焊至铜接头上,空心不锈钢冷却管钎焊至水盒上,水盒通过聚四氟乙烯(PTFE)绝缘软管与总汇水管相连。
上层线棒和下层线棒之间的电气连接通过铜接头用螺栓进行电连接。
汇水总管与定子机座绝缘,从而可在不进行气体置换的情况下即可测量绕组的绝缘电阻。
在运行期间应将总汇水管接地。
b.Micalastic高压绝缘定子线棒的高压绝缘采用成熟的Micalastic系统。
在该系统中线棒上半迭包有若干层云母带。
云母带有一层很薄的高强度衬底材料,云母带通过少量的环氧树脂粘结在衬底材料上。
云母带的层数及相应的绝缘厚度取决于发电机的电压。
缠上云母带后,线棒进行真空干燥并采用低粘度、高渗透性的环氧树脂进行浸渍。
在浸渍过程的第二阶段,用氮气对线棒加压,以完成真空压力浸渍(VPI)过程。
然后环氧树脂浸渍过的线棒被放入模具成形,并在高温烘箱中进行固化。
经过处理后的线棒除了能完全防水和耐油外,同时还具有优良的电气、机械和热性能,从而获得无空隙的高压绝缘。
为将绝缘材料和槽壁之间的电晕放电减小到最小,在所有线棒槽部分的表面涂一层半导体漆。
此外所有线棒都带有端部电晕保护,以控制线棒槽部分至端部绕组的过渡电场,防止出现电晕。
c. 线棒支撑系统为保护定子绕组不受负荷变化引起的磁力影响,并确保在运行过程中线棒牢固地固定在槽中,线棒安装有侧面波纹板、槽底垫条以及位于槽楔下方的顶部波纹板。
定子端部绕组线棒间的间隙在安装之后填充了绝缘材料并进行固化。
使线棒端部形成了锥形整体端部绕组结构。
另外,端部绕组被固定在一个由环氧玻璃丝绕绕制并完全由定子机座支撑的刚性锥环上,以进行径向支撑。
发电机性能试验(全)
中国华电集团内蒙古白音华金山发电有限责任公司发电机性能考核试验一发电机温升试验1 试验目的白音华金山发电有限责任公司1、2号机组所配发电机为哈尔滨电机厂生产的600MW汽轮发电机,为考核发电机的的温升,决定在投运后对发电机进行温升试验。
2 试验依据GB1029-93三相同步电机试验方法GB/T7064-1996透平型同步电机技术要求。
3 额定参数型号:QFSN-600-2YHG额定容量:705.88MVA额定功率:600MW 功率因数:0.85(进相0.95)额定电压:20KV4 试验内容在冷却介质温度不超过额定温度、氢气入口压力、氢气纯度均在额定条件下,在额定负荷的75%、90%和100%下,依次测量以下数据:①测发电机定子绕组的温升(检温计法,测温元件制造厂已埋设)②测发电机定子冷却水的温升(检温计法,测温元件制造厂已埋设)③测发电机定子铁心的温升(检温计法,测温元件制造厂已埋设)④测量发电机转子线圈的平均温升(直流压降法)⑤测量发电机氢冷器进出口风温(检温计法,测温元件制造厂已埋设)5 试验方法5.1试验方法采用直接负荷法,即在发电机直接带负荷的工况下,直接测量发电机的温升。
试验时,应保持发电机的转速在额定转速,端电压尽可能保持稳定,为此试验中应将电压调节器AVR改投手动调节位置。
发电机各参量尽可能保持稳定,定子冷却水水流量保持额定并稳定、所有氢气冷却器的水量应调节好,各氢气冷却器的出风温度应尽可能调节到额定值、氢气压力、氢气纯度保持额定,并保持均衡稳定。
试验需按多个有功工况进行(具体工况选择按现场实际情况确定)。
调整好负荷,在发电机稳定运行1小时后,开始测量发电机定子电流、电压,发电机有功、功率因数,转子碳刷压降,并测量发电机定、转子线圈温度、铁芯及发电机进出、风温度。
做好记录。
测量间隔为每15~20分钟一次,直到发电机各部分温度稳定为止(以每小时温度变化不大于1℃)。
发电机转子线圈温度采用直流压降法,即根据测量到的发电机转子电流(在转子分流器上接直流毫伏表)、转子压降(扣除碳刷压降后),计算出转子线圈的平均温度,见下式,式中: t--转子线圈平均温度;R0--转子线圈在温度为t0时的直流电阻值;Uf 、If--测量时转子的电压、电流值。
定子铁芯铁损的试验和测试
定子铁芯铁损的试验(1)概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法,也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。
其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组,通入50H Z交流电压,电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗,使铁芯发热。
通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度,计算出单位重量铁芯损耗与温升(W/kg),比较判别铁芯叠装质量。
(2)用于定子铁损试验的计算参数1)发电机技术参数:发电机型号:SF100-68/10350SF20-44/6500额定容量111.11MVA23.35MVA额定功率100MW20MW额定功率因数0.90(滞后)0.85(滞后)额定电压15.75kV10.50kV额定电流A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min2)铁芯参数及试验计算参数(发电机定子结构参数计算)定子铁芯外径D1(mm)定子铁芯内径D2(mm)定子铁芯高度h(mm)定子铁芯磁轭高度(估算)h a=(D1-D2)/2-h c(cm)通风沟高度b(mm)通风沟数量n槽深h c(mm)硅钢片安匝数H0(安匝/cm)×槽宽槽型尺寸hc填充系数K=0.95选择电源频率f=50(Hz)选择激磁电压U=400(V)试验磁通密度B=1T(理论数值)3)试验参数计算铁芯有效高度L=K×(h-n×b)(mm)定子铁芯磁轭截面积S=L×h a(cm2)激磁线圈匝数的计算W l=U×104/4.44×f×S×B(匝)激磁线圈的电流和功率I=π×(D1-h)×H0/W l(A)P l=I×U×10-3(kVA)测量线圈匝数的计算W m=(U2/U)×W l(匝),其测量电压为(V)。
激磁线圈电缆截面积:按每平方毫米(铜线)电流密度不大于3安培选择,采用铜芯橡套绝缘软线。
电机铁损试验
电机铁损试验公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]发电机铁损试验作者:佚名????转贴自:电力安全论坛????点击数:304????更新时间:2008-7-6发电机铁损试验原理与实际运用通过对发电机铁损试验原理的阐述及实际运用的介绍,使电气一次子铁芯数据:铁芯轭部面积:28413cm 2??? 铁芯轭部重量:146200kg 二、方法一:( ,6Kv 电源) 试验标准:1、根据DL/T596-1996《电气设备预防性试验规程》,励磁磁通密度为(特斯拉)下持续试验时间为45min 。
齿的最高温升不超过25K ,齿的最大温差不大于15K ,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T 时为kg )。
2、试验时的各部分温升和铁损值与出厂值比较,不应有明显增大。
三、 铁损试验()原理图及参数计算 1号发电机出厂试验数据:励磁电流:1465A?? 励磁线圈匝数:2匝?? 次级电压: 883V 磁通密度:??? 铁芯损耗值:159kW?? 单位损耗:kg (下) 试验接线图:?图中, B :励磁变压器,20kV/,2300kVA?? CT :电流互感器,1500A/5A ,级? ? PT: 3000V/400V?? V :电压表??? Wl :励磁绕组??? W2:测量绕组?? 损耗测试仪:400V ,60A???????? ? ?G : 被试发电机铁芯 3.2.1励磁变压器容量的计算:在电源容量足够大的前提下,励磁侧的励磁电压应为: U 1=KU 2=2×883=1766(V )由于励磁电流为1465A ,因此,单侧励磁电源容量为: S 0=U 1I 1=1766×1465=2588(KVA )如果用一台三相变压器作为励磁电流,则三相变压器的容量至少为: S 1=√3S 0=×2588=(KVA )3.2.2励磁电压及励磁绕组匝数容量的计算:根据公式:U 1= W 1,其中:电源频率50H Z ,B :铁芯中的磁密,S :铁轭面积选取W 1=7,此时:U 1= W 1=×50×××7=(V) U 2=U 1/k=7=(V)也就是说,当监测U 2达到时,铁芯中的磁密即达到了。
发电机定子线圈绝缘薄弱故障点原因分析
发电机定子线圈绝缘薄弱故障点原因分析长期的运行经验和发电机定子绕组事故现象表明,发电机定子线圈的腐蚀损坏现象已相当普遍,严重地影响了电机的安全运行和使用寿命。
引起电机定子绕组事故的最普遍原因是定子线圈油污腐蚀及定子铁芯槽楔、垫块、垫条松动,定子绕组端部绑绳松动断裂,致使线圈在运行中产生振动,造成主绝缘磨损腐蚀被击穿。
1 电机定子线圈腐蚀的特点及部位从发电机定子绕组线圈主绝缘击穿的现象来看,线圈主绝缘的腐蚀损坏大致可分为2类:一类是从线圈外部主绝缘开始向内的腐蚀损坏,通常称为外腐蚀;另一类是从线圈内部绝缘开始向外的腐蚀,通常称为内腐蚀。
1.1线圈主绝缘外腐蚀损坏(1)发电机定子绕组端部和定子铁芯内线圈振动,使线圈主绝缘腐蚀损坏。
这是外腐蚀损坏事故中最为普遍也最为严重的现象。
造成这种腐蚀损坏的主要原因是,发电机在运行中,因其端部绕组在电磁力的作用下产生振动,致使线圈在定子铁芯槽内端部固定不牢,发生槽楔、线圈层间垫条、端部间隔垫块和绑绳松动脱落,线圈与绑绳及间隔垫块之间出现摩擦,防晕半导体漆破坏发生电晕腐蚀,从而造成槽部和端部线圈主绝缘击穿。
(2)定子铁芯内部磁性物质的磨损腐蚀。
这种情况主要是由于检修过程中没有认真清理、吹扫定子绕组,导致绕组线圈缝隙及其它死角处遗留了一些微小的磁性杂物,在发电机运行时磁性杂物被吸附在线圈主绝缘表面,在电磁感应及电磁力的作用下,磁性杂物呈旋转方式运动,将线圈主绝缘磨钻出坑洞。
(3)定子线圈的油污腐蚀。
目前,大型发电机及高压电动机轴瓦都普遍存在漏油现象,因而电机线圈因油污腐蚀烧毁的事故也相当普遍。
这类故障发生的部位基本集中在电机定子槽口、绕组端部和绕组鼻端引线处。
其特点是油污附着在线圈上,对线圈主绝缘起溶解浸蚀作用,使主绝缘与导线分层线圈整体绝缘强度降低,长时间运行后造成定子绕组相间短路、接地短路等故障。
(4)定子铁芯硅钢片对绝缘的磨损腐蚀。
在压装定子铁芯的过程中,如果硅钢片叠片不整齐,或者定子铁芯通风槽钢及端部压指压装固定不良,或者在检修中损伤了定子铁芯,都会造成发电机运行时发生振动,磨损绝缘,最终导致线圈的主绝缘被击穿。
发电机定子铁芯磁化试验计算与选择
发电机定子铁芯磁化试验计算与选择摘要:发电机定子铁芯磁化试验,是检查发电机定子铁芯制造、安装质量的有效方法。
试验对铁芯产生交变磁通造成铁芯温度升高,通过对铁芯温升的监测,以分析判断定子铁芯绝缘情况。
进行定子铁芯磁化试验前需经过详细计算并根据现场条件选择合理试验方案,本文主要就该项试验计算及试验方案的选择进行详细分析说明。
关键词:磁化试验;计算;选择Abstract:Generator stator core magnetization test is an effective method to check the stator stator core manufacturing and installation quality. The test results inan alternating magnetic flux generated in the iron core that causes the temperature of the iron core to rise. Through the monitoring of the temperature rise of the iron core, the insulation condition of the stator core is analyzed and judged. Before the stator core magnetization test is performed, a detailed calculation is required and a reasonable test scheme is selected according to the site conditions. This article mainly analyzes the calculation of the test and the selection of the test program.Key words:Magnetization test; Calculation; Selection.1 概述发电机定子铁芯在制作、安装、大修时都可能造成绝缘损坏,造成铁芯内短路。
汽轮发电机定子铁心的设计
1 电磁计算中的定子磁路汽轮发电机定子铁心是电机中磁路的主要部分。
与转子不同的是,它是处于交变磁场中工作。
在交变磁场中,铁心将出现能量损失,即磁滞和涡流,总称为铁损。
一台发电机中,铁损约占电机能量损耗的15~25%。
我为某公司设计的五个系列数十个电磁方案中,一般约在17~21% 。
方案算得理想时,会发现自然在这个范围。
如果磁路设计不合理,可能会偏高。
当超过30%,建议你要调整方案了。
在设计时,应细心比较各个方案的空载励磁电流值,在整机成本核实的情况下,将其调节到合理范围。
齿磁密当然是取在铁磁材料特性曲线的开始饱和段,接近1.5T,但不是像有些工程师问我的:“取1.5(T)还是1.8,取2行不行呢?”,因为这个值不是绝对的,前面讲了,空载励磁电流和空载损耗才是我们要控制的指标。
在发电机的轭部磁密通常取得不高,但是积分路线长。
有时可以试着减小外圆尺寸,虽说磁密在增高,却因磁路长整个轭磁势还下降了。
设计时,额部的修正系数要用到二元插值,可在我的其它计算机论文中查到程序编制方法。
气隙磁压降占了整个磁势中主要部分,我所举的以上例子中,常占到80~90%。
气隙磁密的选取和气隙长度的选取不是本文讨论范围,其本质是要满足机电能量转换需要,需要说明的是,它的大小也不是绝对的,反而是受铁心设计要求左右的。
特别是空载时铁芯中的附加损耗和气隙的长短有直接的关系。
2 降低铁损的措施发电机一般选用导磁性能优越、单位铁耗小的各向同性优质硅钢片。
前面说过,铁损包括磁滞和涡流两个分量,损耗表示为:QFE =α1+α2△t2 (1-1)其中α1——磁滞损耗α2△t2——涡流损耗系数α1、α2与频率、材料及磁密有关。
在采用特定磁密(如1.5T)和固定频率(如50HZ)分析时,可以认为都是只与材料有关的常数。
在热轧硅钢片中,磁滞损耗是主要部分,而在冷轧硅钢片中,主要损耗是涡流。
硅钢片冲剪的边缘多,磁滞增高;硅钢片冲剪边沿的毛刺多,则涡流必定增高。
发电机铁损试验
当前位置:电力招聘网首页> 电力写作专区> 文章查看发电机铁损试验上一条新闻2007年全国火电可靠性金牌机组..下一条新闻UPS日常维护中的人为故障任占义原创|栏目:技术交流| 2008-06-13 21:17:29.883 | 阅读300 次发电机铁损试验原理与实际运用通过对发电机铁损试验原理的阐述及实际运用的介绍,使电气一次专业人员掌握铁损试验的具体方法和步骤。
内容摘要:在发电机试验中,需要对定子铁芯的绝缘状况进行重点检查,铁损试验是检查定子铁芯最直接和有效的方法。
通过对发电机铁损试验原理的介绍,详细说明了做铁损试验两种不同电压等级的具体方法和步骤,对于顺利完成试验工作,确保发电机主设备的安全具有很大的指导意义。
培训内容:一、设备概况:1、试验目的:1号机小修发电机试验中,需要对定子铁芯的绝缘状况进行重点检查。
2、发电机有关参数:型号:QFSN-600-2 额定容量:667MVA功率因数:0.9 频率:50HZ额定功率:600MW 转速:3000r/min定子电压:20kV 定子电流:19245A定转子绝缘等级:F(按B级使用)出厂序号:60SH007出品日期:2003年生产厂家:上海汽轮发电机有限公司3.定子铁芯数据:铁芯轭部面积:28413cm2铁芯轭部重量:146200kg二、方法一:( 1.4T,6Kv电源)试验标准:1、根据DL/T596-1996《电气设备预防性试验规程》,励磁磁通密度为1.4T(特斯拉)下持续试验时间为45min。
齿的最高温升不超过25K,齿的最大温差不大于15K,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T时为2.5W/kg)。
2、试验时的各部分温升和铁损值与出厂值比较,不应有明显增大。
三、铁损试验(1.4T)原理图及参数计算3.1 1号发电机出厂试验数据:励磁电流:1465A 励磁线圈匝数:2匝次级电压: 883V磁通密度:1.4T 铁芯损耗值:159kW 单位损耗:1.11W/kg(1.0T下)3.2 试验接线图:铁芯损耗试验原理图图中, B:励磁变压器,20kV/6.3kV,2300kVA CT:电流互感器,1500A/5A,0.2级PT: 3000V/400V V :电压表 Wl:励磁绕组 W2:测量绕组损耗测试仪:400V,60A G:被试发电机铁芯3.2.1励磁变压器容量的计算:在电源容量足够大的前提下,励磁侧的励磁电压应为:U1=KU2=2×883=1766(V)由于励磁电流为1465A,因此,单侧励磁电源容量为:S0=U1I1=1766×1465=2588(KVA)如果用一台三相变压器作为励磁电流,则三相变压器的容量至少为:S1=√3S0=1.732×2588=4482.416(KVA)3.2.2励磁电压及励磁绕组匝数容量的计算:根据公式:U1=4.44fBS W1,其中:电源频率50H Z,B:铁芯中的磁密,S:铁轭面积选取W1=7,此时:U1=4.44fBS W1=4.44×50×1.4×2.8413×7=6181.5(V)U2=U1/k=6181.5/7=883.1(V)也就是说,当监测U2达到883.1V时,铁芯中的磁密即达到了1.4T。
发电机定子铁损试验方案
发电机定子铁损试验方案1. 概述发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成,叠装完成后必须进行铁损试验,通过实测定子铁芯单位质量的损耗,测量铁轭和齿的温度,检查各部温升是否超过规定值,从面综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。
铁损试验是发电机大型试验项目之一,试验前必须作大量的计算工作和准备工作。
铁损试验方法:定子铁芯缠绕若干个励磁绕组,将交流电流通入励磁绕组,因交流电流在定子铁芯中产生磁场,而产生涡流和铁磁损耗,使铁芯发热,通过测量铁芯总的有功损耗与温度,计算出单位重量铁损与温升,以此判断铁芯叠装质量优劣。
根据国标《发电机定子铁心磁化试验导则GB/T20835-2007》规定以及厂家《铁损试验守则(61417)》,铁损试验采用8000-10000高斯的磁通密度,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1.15W/Kg的1.3倍,即1.495 W/Kg,最高温升不超过25℃,最大温差不超过15℃。
发电机定子为工地组合方式,定子机座由4瓣组合焊接,铁片经叠装和紧压后进行铁损试验,定子铁芯采用DW270-50冷扎无取向的硅钢片,每片厚度为0.5mm,冲片表面涂有一定厚度的F级绝缘漆。
发电机及定子铁芯有关系数如下:型号:SF100-14/5380额定容量:100MW/117.65MVA额定功率因数:0.85(滞后)额定电压:13.8kV额定电流:4922A额定转速:428.6r/min额定频率:50Hz励磁电压:193V励磁电流:1172A定子铁芯外径:D1=538(cm)定子铁芯内径:D2=434(cm)定子铁芯长度:Lfe=190(cm)定子铁芯齿高:hc=16.7(cm)定子铁芯通风沟数量:n=52定子铁芯通风沟高度:b=0.6(cm)定子铁片型号:DW270-50定子铁片厚度:0.5(mm)定子铁片标准损耗:1.15(W/kg)(10000高斯)2.试验前的有关计算:2.1 定子铁芯扼部截面S的计算2.1.1定子铁芯有效长度K—定子铁芯叠压系数,片间用绝缘漆时取0.93—0.95。
浅析电机铁芯开裂改善方法
浅析电机铁芯开裂改善方法发表时间:2020-08-05T16:43:43.827Z 来源:《当代电力文化》2020年8期作者:陈磊[导读] 电机结构最复杂的是定子,定子加工的最后一道工序是铁芯的激光焊接。
摘要:电机结构最复杂的是定子,定子加工的最后一道工序是铁芯的激光焊接。
激光合体也称为激光熔接,使用激光设备将高强度的激光辐射至铁芯嵌合部,铁芯吸收了激光束的热能并熔化形成焊缝。
定子铁芯开裂分为偏位开裂和中部开裂。
偏位开裂指的是激光在偏离铁芯嵌合的部位进行熔接导致的开裂。
中部开裂指的是激光对准了铁芯嵌合部,但由于熔接强度不足导致的开裂。
关键词:定子铁芯;机械设计;激光合体;目前伺服电机生产过程中存在的主要问题是激光装配过程中电机定子铁芯经常断裂,导致电机生产成本增加。
介绍了电机定子铁心开裂的原因及机械设计的改进方案。
一、分析发电机定子铁心松动原因发电机运行时,定子铁心应具有相应的机械、电气和磁特性。
因此,核心故障主要包括:铁芯松动;片间绝缘损坏;齿部的局部掉齿、掉片;铁芯的烧损;铁芯的叠片振动等。
(1)由制造、安装质量等原因造成的铁芯故障。
1)硅钢片质量不佳。
比如硅钢片厚薄不均、边缘有毛刺、漆膜质量不佳等。
2)铁芯压装压力不合适。
铁芯压装要求有适当的压力范围,压力不足,将直接造成铁芯的松动,长期运行将造成片间磨损,并破坏片间绝缘。
压力过大,有可能造成片间绝缘的损坏。
3)压指、压板压偏或压力不均:由于加工、安装质量等因素造成铁芯压指、压板压偏或压力不均,导致铁芯局部松动,端部阶梯齿掉齿、掉片等故障时有发生,严重的导致断片磨损线棒主绝缘直至主绝缘击穿,发生接地事故。
4)电阻温度计损坏引起的故障:当电阻温度计及其引线有两点与机壳短路时将在所构成的回路中产生感应电势和感应电流,其大小与回路的面积成正比。
5)其他因素。
比如鸽尾筋安装不准确、通风沟槽钢不正确等,也会造成铁芯的局部或整体松动。
(2)运行过程中导致的铁芯故障:发电机现场安装后,长期运行过程中,由于运行条件、事故等原因引起的铁芯故障。
基于ELCID的发电机定子铁芯损耗试验
基于ELCID的发电机定子铁芯损耗试验解兵【摘要】铁芯是发电机的重要组成部分,其片间绝缘故障将影响发电机的安全运行,并可能造成严重的设备损伤,铁芯试验能较早地发现铁芯的故障点,避免故障扩大.文中介绍了ELCID(Electro-magnetic Core Imperfection Detector)铁芯试验的原理、方法,并通过实例详细介绍了ELCID在大型发电机铁芯试验中的试验情况及相关注意事项.结果表明,ELCID铁芯试验能够有效地对发电机铁芯状况作出判断.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2010(029)005【总页数】4页(P33-36)【关键词】发电机;铁芯;ELCID铁芯试验【作者】解兵【作者单位】江苏省电力试验研究院有限公司,江苏,南京,211103【正文语种】中文【中图分类】TM835铁芯是发电机的重要组成部分,由相互绝缘的硅钢片叠压而成。
发电机运行时,主磁通随着转子旋转,这种交变磁场在铁芯中产生磁滞损耗和涡流损耗,使铁芯温度升高。
如果铁芯的片间绝缘损坏,就会造成铁芯故障部位局部过热,使得片间绝缘的进一步损坏,如此恶性循环导致故障范围的进一步扩大。
因此,在发电机交接试验、局部或全部更换定子绕组前后以及在发现定子铁芯有损伤等缺陷时,必须对定子进行铁芯损耗试验,发现并处理铁芯缺陷部位,避免故障扩大化[1]。
随着发电机容量越来越大,发电机铁损试验所需的励磁电源也越来越大,而且励磁电缆的要求也越来越高,使得传统的铁芯损耗试验变得更加困难和难以实现。
20世纪70年代末,英国中央发电局研发了一种新的发电机定子铁芯故障测试技术,即ELCID铁芯试验,通过这些年来的研究,ELCID铁芯试验已经在试验中不断地完善[2]。
目前,ELCID试验在发达国家一些大的电力生产和制造行业已得到较为广泛的应用;我国的发电机生产厂家及部分电力试验单位也开始利用ELCID设备开展发电机铁芯检测工作,并取得了一些成绩[3,4]。