发电机定子铁芯损耗试验方案汇总

发电机定子铁芯损耗试验

施工方案

批准：

初审：

编制：

设备管理部

2015年01月14日

发电机定子铁芯损耗

试验方案

一、施工项目简介

我厂发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2YHG型汽轮发电机，发电机采用内部氢气循环，定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组氢气内冷的冷却方式。

为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，必须进行铁芯损耗试验。

二、施工方案

1、施工准备

1.1物资准备

1.2人员准备

哈尔滨电机厂现场服务人员负责密封垫更换工作，设备管理部电气专业人员配合。

1.3机械设备准备

根据现场实际情况，准备扳手、螺丝刀、热成像仪等。

2、施工方案

2.1试验原理

在发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取励磁磁感应强度为1～1.4 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，铁芯发热，温度很快升高。同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。试验中用红外线测温仪测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线热成像仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。把测量、计算结

果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。

2.2试验接线图

W1:励磁绕组

W2:测量绕组

A：测量绕组电流表

W：测量绕组功率表

V2：测量绕组电压表

2.3试验标准

2.3.1《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-1996），励磁磁通密度为1.4T（特斯拉）下持续时间为45min,齿的最高温升不得超过25℃,齿的最大温差不大于15℃,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).

2.3.2《电力设备交接和预防性试验规程》（大唐集团公司Q/CDT 107 001－2005），磁密在1T下齿的最高温升不大于25℃，齿的最大温差不大于15℃，单位损耗不大于1.3倍参考值。在磁密为1T下的持续试验时间为90min，在磁密为1.4T下的持续时间为

45min。

2.4试验参数

2.4.1发电机参数

型号：QFSN-600-2YHG 额定容量：667MVA 额定功率：600MW

额定电压：20KV 定子电流：19245A 励磁电流：4128A

励磁电压：421.8V 额定频率：50HZ 功率因数：0.9

接线方式：YY 定子重量：300T 转子重量：66.5T

生产厂家：哈尔滨电机厂

2.4.2发电机参数与计算

发电机参数

定子铁芯长度L=630cm

定子铁芯外径Da=267.335cm

定子铁芯内径D1=131.6cm

定子铁芯间隙数Ns=95

定子铁芯间隙宽度bs=0.6cm

定子铁芯线棒槽高hz=15.964cm

定子铁芯线棒槽宽bz=4.573cm

定子铁芯单位体积重量r=7.65kg/cm3

波兰硅钢片型号：A270-60-50，铁芯在B=1.4T磁密时，磁化力为H=3.6安匝/cm 试验电压取自#7机3kV II段，E=3150V，f=50HZ

定子铁芯有效长度Lfe=K(L-Nsbs)

=0.94(630-95×0.6)

=538.62cm

定子铁芯有效宽度ha=0.5×(Da-D1)-hz

=0.5×(267.335-131.6)-15.964

=51.9035cm

定子铁芯有效面积S=Lfe×ha

=538.62×51.9035

=27956.26317cm2

定子铁芯的重量G=π（Da-ha）Sr

=3.14×(267.335-51.9035) ×27956.26317×7.65×10

-3

=146209.365 kg

励磁线圈匝数的计算 感应电压：E=4.44WfBS ，

励磁线圈匝数W1=fBS

E 44.4104

⨯

=26317

.279564.15044.41031504

⨯⨯⨯⨯

≈3.6

取励磁线圈匝数4匝 测量线圈匝数 励磁线圈电流计算 励磁电流I=

1

)(W H

ha Da -π

=4

6

.3)9035.51335.267(14.3⨯-⨯

=608.8A

励磁线圈导体截面选择：

电流密度原则上不大于5安/mm2，导线截面得应大于 120mm2。 励磁容量计算

在电源容量足够大的前提下，单侧励磁电源容量为： S0=U1I1=3.15×608.6=1917.09KVA

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=1.732×1917.09=3320.39KVA

我厂启备变3kV 侧容量为6000KVA ，容量足够，可用启备变作励磁电源。 2.5试验方案

根据以上计算，我厂根据现有材料，发电机铁芯损耗试验选用电压等级为3KV ，选取3KV II 段#8机3kV II 段备用电源开关80BBD12为励磁电源开关，用启备变作为励磁变压器。另选一根测量两芯电缆，耐电压1KV ，截面积在1.5mm ²皆可，在定子绕一圈，接测量仪表。