水轮发电机定子铁损试验.pdf

陈显.水轮发电机定子铁损试验
文章编号:1006-2610(2011)02-0062-04
电礼定铁试
陈昱
(江西洪屏抽水蓄能有限公司,南昌330096)
摘要:定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法,也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。以
江西柘林水电站5号机组为例介绍发电机定子铁损验的计算、实施及整理分析方法
关词:定子;帙损;试验;水轮发电机
中图分类号:TV734.1
文献标识码:A
Test on turbine generator stator core loss
CHENG Yu
Jiangxi Hongping pumped Storage Co. [td, Nanchang 330096, China
Abstract: Stator core loss test is an important method for inspection of the quality of generator stator core assembly and a major process
for inspection of the core self-insulation performance. Taking Unit 5 of Tuolin hydropower station in Jiangxi Province for example, this
oaper describes the method for calculation and analysis of generator stator core loss
Key words: stator; core loss; test; turbine generator
1背景介绍
发电厂。电站原装机容量4x45MW,为满足江西省
调峰调频电源的需要,1999-2002年进行2x120
发电机定子铁芯是由硅钢片叠压组装而成的。MW机组的扩建。笔者作为扩建工程定子现场组装
由于制造和检修可能存在质量不良,或在运行中,由专业管理小组成员,全过程参与了2台120MW机
于热和机械力的作用,可能引起片间绝缘损坏,造成组铁损试验。现以5号机组为例简要介绍该电站的
短路,在短路区域形成局部过热,威胁机组的安全运铁损试验及其方法。
行。定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量
的重要方法,也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工2试验要求
序。其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组励
按照《电力设备预防性试验规程》?的要求,当
磁绕组,通人交流电,电流在定子铁芯中产生磁场的
时产生涡流与磁滞损耗,使铁芯发热。通过测各点温度按1.0T(特斯拉〕磁通密度折算时,铁芯
最高温升不应超过25℃,铁芯各部温差不得超过
绕组得到的感应电压、励磁电流的有功功率损耗及
15℃;单位铁损△P。在1T下不大于1.3倍参考
铁芯温度变化,计算出单位质量铁芯损耗(W/kg)与
值;试验持续时间为90min。
铁芯温升,从而比较判别铁芯叠装质量。
柘林水电站位于赣西北部修河中游末端的永修3定子铁芯参数
县柘林镇,是江西电网调峰、调和事故备用的主力
该定子为工地组合方式,定子机座由4瓣组合
收稿日期:2010-11-25
焊接,铁片经叠装和紧压后进行铁损试验,定子铁芯
作者筒介:陈显(1975-),男,江西省修水县人,工程师,从事水采用50W270冷轧无取向的硅钢片,每片厚度为0.5
电站运行管理工作
mm,冲片表面涂有一定厚度的F级绝缘漆
西北水电?2011年?第2期
63
(1)发电机主要参数
型号:SF120-80/14800;额定容量:137.1MVA
400
额定功率:120MW
额定电压:15.75kV;
W、=4.44364.44x50×199728x10°x
额定电流:5027A;
额定转速:5r/min;
9匝
额定功率因数:0.875(滞后);效率:98.2%
式中:1为励磁线圈电源电压,取400V为试验电
额定转子电压:429V:额定转子电流:1275A;源频率,取50Hz;S为定子铁芯轭部截面积,m2;B
定子绕组双Y型接线;中性点经消弧线圈接地;为试验时铁芯轭部磁通密度,T,按规程要求取1'T。
定子、转子绕组、定子铁芯F级绝缘
3)励磁电流的计算
铁芯密度:7.6x10kg/mi
1=m4=314×16175×0×22
单位铁芯损耗△P。≤1.1W/kg
制造厂家:哈尔滨电机厂。
1100A
2)定子铁芯各部尺寸
式中:定子铁轭的平均直径D。=D1ーh=14800
铁芯外径:D1=14800mm;铁芯内径:D2
182.5=14617.5mm;Ho为单位长度安匝数,是
4160mm;铁芯高度:L1=1380mm;铁芯槽深:h。=个经验值,在磁密为1T时,取(2.15~-2.3)x102安
137.5m;通凤沟高:b=6mm;通风沟数:N=38:硅吨/m,这里取2.20x10安画/m
钢片牌号:50W270;?压系数:K=0.95。
励磁线圏电缆截面积按每平方毫米(铜线)电
定子铁芯结构如图1所示。
流密度不大于3A/m2选择,采用铜芯橡套绝缘软
线。选取70mm2,500V多股铜芯橡皮线,6组线圈
并联使用,每组9距。
励磁电源线:选取185mm2、500V多股铝芯线,
且2根并联使用。
(4)试验变容量的计算
试验容量3U41=1,732×400×1100=762
(kVA),可使用1台额定容量1000kVA三相变压
器作为试验变压器。
5)测量线圈匝数W2的估算
图1定子铁芯结构图
88.66
9=2匝
式中:2为测量线圈的电压,应使其在电压表量程
4试验有关的计算
的13~34范围内,此处取88.66V。测量线圈选
(1)定子铁芯轭部截而S的计算
取2.5mm2400V多股铜芯橡皮线。
1)定子铁芯有效长度L
5试验方案及接线
L=K(L1ーNb)
=0.95x(1380-38×6)=1094.4mm
因柘林水电站5号机组属典型的低水头、低转
2)定子铁芯轭部高度h
速、大直径机组,且受组装现场试验条件限制(如试验
电源、保护用断路器等),经哈尔滨电气集闭公司和柘
林水电站技术人员共同协商,采用了以下试验方法。
14800-14160
137.5=182.5
(1)为减小每组励磁线圈的励磁电流,决定采
mm
用6组励磁线圈相并联,即每组励磁线圈的引出线
3)定子铁芯轭部截面S
直接接在低压真空断路器的出线端,因而每组线圈
S=Lh=1094.4×182.5=199728mm
的试验电流为总试验电流的1/6。且每组含9匝励
(2)励磁线圈匝数W1的计算
磁线圈。励磁线圈必须绝绿良好,避免造成对地短