采用10KV高压电源进行定子铁芯磁化试验合理化建议简介

采用10KV高压电源进行鲁地拉定子铁芯磁化试验

合理化建议情况简介

一、实施必要性

过去小容量发电机定子铁芯磁化试验通常采用400V低压电源进行试验，随着机组容量逐步增大，目前大型机组定子铁芯磁化试验已不能采用400V低压电源进行试验。鲁地拉电站6台机组容量均为360MW，定子铁芯磁化试验需要电源变压器容量较大，鲁地拉电站厂房内现有施工变压器及电缆不能满足试验要求，若采购并更换厂房内施工变压器及电缆，则需要资金较多，约需24万元，耗时较长，施工也存在困难。采用10KV电源进行试验可避免上述不利因素，将现有10KV电源简单改造，更换现有施工电源引入线路上的跌落保险，电源部分能够满足试验电源要求。

二、实施技术方案

（1）项目概况

本项目需详细计算试验时励磁绕组匝数、励磁电流、试验电源容量。综合判断现有供电系统是否需要改造。提前准备试验措施方案，报监理工程师批准后实施。本项目需改造现有施工电源引入线路上的跌落保险，将容量80A的3只10KV 跌落保险更换为3只150A或200A跌落保险。试验时需自备或与设备厂家协商提供试验用的10KV高压开关柜和10KV单芯软电缆。

（2）项目设计

图1定子铁芯结构示意图

鲁地拉电站厂房从变压器容量为20000KVA的10KV变电所，经两路铜芯3×

25高压电缆引入两路施工电源，再经厂房两台施工变压器（容量为800KVA和 400KVA各1台）变为400V电源供厂房用电，铜芯3×25高压电缆，在空气中的载流量为137A。

鲁地拉机组铁芯外径D

1=15070mm，铁芯内径D

2

=14130mm，铁芯高H=2130mm，

叠压系数K=0.93～0.97，通风沟高度b=6mm，通风沟数量n=46，铁芯槽深

H

e =195mm，铁芯轭部高度h=(D

1

-D

2

)/2-He=(1507-1413)/2-9.5=27.5cm，铁芯轭部

截面积S=K(H-nb) ×h =0.94×(213-46×0.6) ×27.5 =0.94×185.4×27.5 =4792.6cm2。硅钢片牌号为M250-50A,硅钢片安匝数H

= 2.0安匝/厘米，励磁绕

组安匝数AW=π(D

1-h) H

=9296安匝，励磁线圈匝数N=U

1

/4.44fSB, 励磁电流

I1=AW/N,试验电源容量为Q= U

1×I

1

,经计算可得到如下数据。

序号 试验电源U1励磁线圈匝数N励磁电流I1试验电源容量Q结论

1 400伏 2匝 4648安 3220KVA 原有系统不具备条件

2 10000伏48匝 193.7安 3355 KVA 电缆载流量不满足

3 10000伏92匝 101安 1749KVA 可选

4 10000伏88匝 105.6安 1829KVA 可选

5 10000伏66匝 140安 2439KVA 电缆载流量不满足

以上数据经分析可知：第一组方案中电流达到4648安，目前电缆无法达到要求，且400V系统变压器容量仅有800KVA和600KVA施工变压器各1台，无法达到容量要求；第二组、第五组方案中电流达到193.7安和140安，铜芯3×25高压电缆载流量无法满足要求；第三组、第四组方案中电流达到101安和105.6安，电缆及系统变压器容量均能满足要求。故第三组、第四组方案为可选方案，具体试验时根据叠压系数、实际电流及实际磁通量确定试验方案励磁线圈匝数。鲁地拉电站4号机组试验时励磁线圈匝数取88匝，试验结果较好。

（3）试验接线图

定子铁芯磁化试验原理接线图详见图2。

（4）施工的时间节点计划

2013年9月12日在鲁地拉电站4号机组实施。5#、6#机组根据施工实际进度安排，定子铁损试验前，需由业主通知施工变电所10号10KV线路停电，改造现有施工电源引入线路上的跌落保险，将容量80A的3只10KV跌落保险更换为3只150A或200A跌落保险，更换后，在厂房安装间800KVA变压器的高压侧引接试验电源，引接完成后10号10KV线路恢复供电，方可采用10KV电源进行4

3

号机组定子铁损试验。

（5）安全要求

试验电压为10KV,相应要求试验时需保持安全距离，增加监护人员，无关人员远离试验现场。

三、实施应用成果

采用10KV高压电源进行定子铁芯磁化试验，该技术已在鲁地拉电站4#机组推广应用，效果较好，由发电机厂家提供了10KV高压开关柜1面，提供了10KV 单芯1*70mm2软电缆850米，试验顺利成功。为项目节约资金约24万元。

四、技术应用适用范围

采用10KV高压电源进行定子铁芯磁化试验，该技术适用于大型机组，且定子在现场组装，需要现场进行定子铁芯磁化试验（以往通常称为定子铁损试验）的项目。小型机组由于需要的试验电源变压器容量较小，通常低压电缆能够满足试验要求，仍宜采用低压电源进行定子铁芯磁化试验技术方案。

中国水利水电第三工程局有限公司

鲁地拉机电安装项目部

2013年11月20日