定子磁化试验措施

双河口水电站定子磁化试验方案
1.简述
定子磁化试验是检验定子铁芯装配质量的重要手段,也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序，其基本方法是在定子铁芯上缠绕若干个励磁绕组,将交流电流通入绕组内,此电流在定子铁芯中产生磁场,同时产生涡流与磁滞损耗,使铁芯发热,测量铁芯总的有功损耗与温度,计算出单位重量铁芯损耗与温升,从而判别铁芯叠装的质量。

如果铁芯绝缘不好或铁芯装配质量不佳,当铁芯通过交变磁通时,涡流损失就会增加,造成局部过热,加速铁芯绝缘和线棒绝缘的老化,严重时将造成铁芯绝缘烧伤或线棒击穿事故。

2.编写依据：
1）GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》
2）SD287-1988《水轮发电机定子现场装配导则》
3）图纸及技术说明书
3.铁芯参数及试验时有关数据
定子铁芯外径:Φ
=625cm
1
=560cm
定子铁芯内径: Φ
2
定子铁芯齿高: hc=11.95cm
定子铁芯总高: H=100cm
定子铁芯通风沟数: n=20
定子铁芯通风沟高度: b=0.6cm
填充系数: k=0.95
选择电源参数: 频率f=50Hz
电压u=400V
试验时的磁通密度: B=1 T
铁芯允许损耗42.28Kw
4.试验参数的计算
1)定子铁芯轭部截面积A
A=L×H =K×(H－n×h )×[(Φ1－Φ2)/2－hc]=0.171798m2
2)励磁线圈匝数N
N=U/E=400/4.44×50×1×0.171798=10（匝）
考虑到线圈电压损耗，为保持1T的磁通，试验时按9匝缠绕线圈
式中U—励磁线圈供电电压400V
f—试验电源频率50Hz
B—轭部磁通密度1T
A—轭部截面积1717.98cm2
3) 测量线圈取1匝,则测量电压为
V1=U/N=400/9=44.4(V)
5．试验设备选择
1）试验时电源选择厂房门口10/0.4KV、容量500 KVA的变压器。

2）试验设备及仪表
6.试验接线及试验准备
定子磁化试验接线图
1）缠绕励磁绕组
定子紧压结束,具备磁化试验条件后,可缠绕励磁绕组。

为使磁通密度分布均匀,用截面积为120mm2铜芯电缆，在定子圆周上分布均匀缠绕9匝。

电流互感器串于电缆一端，接至变压器c相出线端，电缆另一端接至变压器a相出线端，缠绕线圈时，电缆要拉紧并贴在铁芯齿表面，不得放在线槽内,棱角处需加垫橡皮保护。

2）缠绕测量绕组
测量线圈1匝,缠绕在任两个绕组区域的中间部位,线圈放在槽内,贴紧槽底，缠绕时线要拉紧。

测量绕组包绕定子有效铁芯,不包绕机座,棱角处加垫橡皮保护。

3）温度计及热电偶布置
沿定子铁芯圆周上、下轭部和齿部均匀布置12个温度计,用于监视，并用橡皮泥塞住，以防震落。

铁芯外围4个,用于测量铁芯及机座温度。

4）设备及表计接线
按图接好各仪表连线,用500V兆欧表测量励磁线圈对地绝缘应良好，用500V 绝缘表测量线圈绝缘应良好。

5）定子本体准备
检查所有铁芯螺栓均在特定的力矩下紧固;认真检查定子内、通风沟内、上下端处不应有铁磁物质遗留;吹干净定子铁芯通风沟内、定子机架及定子铁芯顶部的灰尘;除去定子机架附近地面上的所有杂物和金属颗粒;定子机座与基础可靠固定,并用50mm2的导线将定子外壳可靠接地。

7．试验步骤
1) 操作人员、记录人员、观察人员各就其位,试验人员记录各温度计的原始温
度及所在的位置;
2) 合上电源断路器，观察定子铁芯振动情况，全面检查定子铁芯各部，当出现
冒烟、火花、严重异常声响时，应立即跳闸查明原因;
3) 各部无异常后开始试验，合上电源10分钟后记录初始温度,用温度计测量
定子铁芯各部温度；
4) 每隔10分钟记录一次温度计读数及各测量表计读数;
5) 试验正常进行90分钟后结束,跳开断路器;
6) 试验结束后,检查定子机座与定位筋各焊缝应无裂纹,螺杆应无松动。

8．试验数据及结果分析
1）实际磁通密度
B ˊ=V1/（4.44fWcA ） (T) V1—测量线圈感应电压值 Wc —测量线圈匝数 2）铁轭重量
G=π(OD-hc)A ×7.85×10-3 7.85(g/cm 3)（估算值）为铁芯比重 3）单位铁损
P=(P/G)×(1/B ′)2 (W/kg) P —实测总铁损 4）最高铁芯温升
t 1=(t 3-t 0)×(1/B ′)2 (℃)
t 3--铁芯最高温度 t 0—铁芯初始温度 按标准规定,△t 1不得大于25℃ 5）最高铁芯温差
t 2=(t 1-t 2)×(1/B ′)2 (℃)
t 1—铁芯最高温度 t 2—铁芯最低温度(90分钟时) 按标准规定,△t2不得大于15℃。

6）在铁芯磁化试验过程中,铁芯和机座之间的温差超过10℃时,建议试验停止,原因是由于试验过程中铁芯不做冷却处理,全部发生的热量持续给铁芯加温,若铁芯和机座之间温差过大,热膨胀的应力将可能损坏铁芯或者机座,因此试验时间不宜过长。