定子铁损试验分析

###电站2#机定子铁损试验压降分析

一、试验目的

铁芯磁化试验是在定子铁芯堆积、初步压紧完成后进行，其目的就是确认定子铁芯硅钢片设计制造、现场堆积、压紧等整体质量，检查铁片间是否有短路情况，绝缘是否良好。发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成，在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。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，在现场定子铁芯组装完成后，必须进行铁芯磁化试验。

二、试验基本原理及方法

在发电机定子铁片堆积、压紧后的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，通常取激磁磁感应强度为1~1.2 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，温度很快升高。同时，使那些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枪与酒精温度计测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温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。

三、基本参数

试验前需要计算励磁绕组的匝数、励磁电流大小及变压器的容量，计算中用到的基本参数如下。

铁芯外径：D1=6700mm

铁芯内径：D2=6000mm

铁芯高度：L1=1506 mm

通风沟宽度：b=6mm

通风沟数：n=41

定子槽深：hc=137mm

叠压系数：K1取1

铁心有效高度：L=K1(L1-n* b)=1*（1506-41*6）=1260mm

铁心轭部高度：h=(D1-D2)/2- hc=213mm

铁芯有效截面积：Q=L*h=0.26838m2

励磁绕组安匝数：AW=π*(D1-h)*aw=3870.1442(安匝)

aw单位长度安匝数取1.9安匝/cm、

单匝测量线圈电压：U=4.44*f*Q*B=4.44*f* L*h *B=59.58V

B—试验磁通密度，计算时取B=1T f电源频率取50Hz

四、试验电源的选择及试验接线方式

1、试验电源的选择

试验电源电压的选择根据施工现场电源电压等级有400V和10kV。

若选择400V作为试验电源，则励磁绕组匝数n1：

n1=400/59.58=6.7 取n1=7匝

则励磁电流I=3870.1442/7=552.87A

试验电源容量S=√3*U*I=1.732*400*552.87=383028.336V A

现场有两台施工变压器容量满足要求，接线也比较方便，决定采用400V作为试验电源。

2、试验用电缆的选择

为了试验安全，励磁电缆采用一根185mm2的单芯铜电缆，所需要长度大约：100米；测量线圈用4mm2塑料铜软导线。

3、试验接线方式

为了确保试验和供电安全，在定子铁芯附近设置600A空气开关，电源从施工变压器上取得，励磁线圈采用按2个部分分布，分别缠绕3匝、4匝；测量绕组绕2圈。定子铁损试验接线布置见下面示意图

五、试验过程

六、试验压降分析

在试验前测出励磁电源电压为408V，实际励磁电压为352V。计算后得出单位铁损最大为1.901W/kg，由于未知原因引起的单位铁损偏大。经研究后决定重新进行试验，这时实际励磁电压降为217V，得出单位铁损为1.933 W/kg经厂家技术部门研究后励磁绕组由七匝减至为六匝，试验时实际励磁电压为197V。单位铁损仍然偏大，对于试验电源电压压降逐渐偏大，我部实验室技术部门经过研究商讨可能是以下原因造成：

1、绕组电缆和负载本身会引起一定的压降

2、试验施工变压器可能有轻微匝间短路，随着时间匝间短路加剧导致压降逐渐偏大。

3、系统电压可能不稳定。

七、结束语

###电站水电站2#定子铁损试验已经完成，在铁损试验数值见（试验记录），励磁电压偏小，但各部位测点测温正常，其它无异常。至于试验结果是否符合要求，有待有关方面确认。