电机铁损试验设计

XXXX厂发电机铁损试验

一、设备概况：

1、试验目的：为检验2#发电机拆卸定子线棒过程中，是否对定子的铁芯结构性能造成影响，需要对定子铁芯的绝缘状况进行检查，特进行如下试验。

2、发电机有关参数：

型号： QFSN-300-2-20B额定容量：353MVA

功率因数：0.85（滞后）频率：50HZ

额定功率：300MW 转速：3000r/min

定子电压：20kV 定子电流：10.189 kA

定转子绝缘等级：F (温升按B级考核)

生产厂家：东方电机股份有限公司

3.定子铁芯数据：

铁芯轭部面积：2.05278m2铁芯轭部重量：103544kg

二、试验方法：（ 1.4T,6000V电源）

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图中： B：励磁变压器，110kV/6kV，2500kVA（根据现场电源的实际情况，励磁变压器使用配电所电源变压器，容量：52000KVA，变比：110/6KV）

CT：电流互感器，400A/5A

PT: 6000V/100V（利用6KV盘柜PT）

V 1：电压表 V2:电压表

Wl：励磁绕组 W2：测量线圈

K：真空断路器，300A 6KV

W：功率表（未安装）

G：被试发电机铁芯

现场测试温度计，使用普通玻管温度计，粘结于发电机定子外表面；励磁导线选用10KV，185mm2绝缘导线，材质为铝芯。

三、试验前的有关计算

1、电机铁心尺寸测量

L1——5.1m（定子铁心总长）

L——4.39488m（定子铁心有效长度）

h——0.472mm（定子铁心轭部高度）

K——0.94（定子铁心填充系数<估计数>）

S——2.07438㎡（定子铁心轭部截面积）

D1——2.55m（定子铁心外径）

D2——1.27m（定子铁心内径）

2、计算（ 1.4T,6000V电源）

2.1频率为50Hz，轭部磁感应强度为1.4T时，每匝感应电势为：

e =4.44fS×1.4=4.44×50×2.07438×1.4

=222×2.07438×1.4=644.717V

2.2测量线圈电压（取接近仪表额定电压）：

U2=W2e=644V 所以有W2=644/644.717=1（匝）<取整数>

2.3励磁线圈电压（按6000V考虑）

U1=K1eW1=6000

所以有W1=6000/（1.2×644.717）

=7.756≈8（匝）<取整数>

其中：K1——考虑励磁线圈漏抗压降，取为1.05～1.2

2.4励磁电流估算：

I1=aWπ（D1-h）/W1=2.2×3.1415×（255-0.0472）/8=220.26A

aW一般取2.2～3安匝/厘米

四、试验步骤

1、准备好测温仪，用于测量各被测点的温度。

2、合上电源，开始试验。试验时间持续45分钟，每5分钟读取一次数值。

五、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。

六、试验注意事项

1、 将定子绕组三相短路接地。

2、励磁线圈应用绝缘导线，导线与定子铁心及机壳凸棱处应垫具有足够强度的绝缘材料。

3、试验中应根据铁心温度情况，适当提高磁通密度（15000高斯）或降低磁通密度（10000高斯）。

4、试验中若发现铁心任何地方温度过高或冒烟发红时，应立即停止试验。

附：300MW 发电机出厂试验数据：

励磁电流：426.7A 励磁线圈匝数：4×2匝 次级电压： 649.1V 磁通密度：1.4T 铁芯损耗值：2.17.7kW 单位损耗：2.10W/kg 七、试验记录

1、试验时磁通密度实测值 B=

WS

U

45 ×104（高斯） 2、定子铁心轭部单位铁损（折算到10000高斯） ⊿P=

G P ⎪⎭

⎫ ⎝⎛B 100002 （瓦/千克） G ——铁轭重量 G=πD av S ×7.8×10-3

=3.1415×97.2×496.3764×7.8×10-3 =1182.25（千克） 3、最高齿稳差（折算到10000高斯）

⊿t 1=（t1—t2）⎪⎭

⎫

⎝⎛B 10000 2

t1——最高齿温（℃） t2——最低齿温（℃） 4、铁心最高温升（折算到10000高斯） ⊿t 2=（t3—t0）⎪

⎭

⎫

⎝⎛B 10000 2

t3——最高铁心温度（℃） t0——铁心初温（℃） 5、试验表格 时间

（分） I （A ） U （V ） P （W ）

⊿P

（W/kg ）

B

高斯 试验

匝数 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

时间测点0 5 15 20 25 30 35 40 45

备

注

最高齿稳

差铁心最高

温升

最大单位

铁损

以下几点务必需要东电专业试验人员进行确认：

（1）试验时，变压器二次处于缺相运行状态，应考虑对110KV系统电网三相平衡性的影响。

（2）试验送电时，应充分考虑到变压器浪涌电流对电网、试验线路的影响。

（3）以上试验方案请东电厂家进行确认后进行。

东方电机厂对以上试验方案的意见或建议：

签名：

XXXX厂

2009年9月2日