锦屏一级水电站水轮发电机定子磁化试验
大型水轮发电机定子铁芯磁化试验及分析

技术交流
SMALL HYDRO POWER 2017No. 6, Total No. 198
绕对称布置,且首位相连,紧贴在铁芯齿表面;周 向距180。布 置 2 组独立的单匝测量线圈,布置在2 组励磁线圈的中间位置,测量线圈应拉紧并紧贴铁
芯 1 周 每 隔 10槽,布置在线槽的上、中、下 3 个
4 试验前准备
收稿日期:2017 - 09- 19
作者简介:马 振 华 (1987-),男,工 程 师 ,主要从事水电
厂运行与管理工作。
E-mail:mazhenhua@
实验前对定子铁芯进行彻底的清扫,全面检查 机座和铁芯,将定子基础板与支墩的固定螺栓再拧 紧一遍;检查通风沟、上下端部等位置无残留物 件 ;将定子机座可靠接地;将励磁线圈采用同向缠
( 1 ) 发 电 机 定 子 铁 芯 有 关 参 数 如 下 所 示 (见 表 1)。
表 ! 发电机定子铁芯有关参数
铁芯 外径
D1/ cm
1 288.6
铁芯 外径 Dz/ cm
# #8#.4
铁芯 长度 " / cm
288.6
定子 槽深 #/cm
2#.4#
通风沟 通风沟 数量 宽度 $ " 2/cm
小 水 电 2 0 1 7 年 第 6 期 (总 第 1 9 8 期 )
技术交流
大型水轮发电机定子铁芯磁化试验及分析
马振华,黄 浩
(二滩水力发电厂,四 川 攀 枝 花 617000)
摘 要 :定子铁芯磁化试验是定子在现场叠装而成后,为检查铁芯片间故障、压紧与否进行的试验。探析某大型水轮
T 发电机的定子铁芯改造后进行磁化试验的过程及计算方法,并通过对试验数据进行统计分析计算,判 定 磁 感 应 强 度 为 1
大型水轮发电机定子铁心磁化试验

大型水轮发电机定子铁心磁化试验作者:《二滩建设咨询有限公司》张文摘要:随着我国经济和科技突飞猛进,修建大型水电站就像雨后春笋。
而大型水轮机发电机的定子,都在现场组装,大型水轮发电机定子在现场组装完毕后,必须进行铁心磁化试验。
介绍锦屏一级电站5#机组铁心磁化试验,试验结果能满足机组安全运行。
关键词:水轮发电机定子铁心磁化试验、磁化试验技术组织措施、磁化试验安全措施。
锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内,是雅砻江干流下游河段(卡拉至江口河段)的控制性水库梯级电站,下距河口约358公里。
锦屏一级水电站坝址以上流域面积10.3万平方公里,占雅砻江流域面积的75.4%。
坝址处多年平均流量为1220立方米/秒,多年平均年径流量385亿立方米。
锦屏一级水电站规模巨大,主要任务是发电。
电站总装机容量360万千瓦(6台x60万千瓦),枯水年枯期平均出力108.6万千瓦,多年平均年发电量166.2亿千瓦时。
水库正常蓄水位1880米,死水位1800米,总库容77.6亿立方米,调节库容49.1亿立方米,属年调节水库。
枢纽建筑由挡水、泄水及消能、引水发电等永久建筑物组成,其中混凝土双曲拱坝坝高305米,为世界第一高拱坝。
建设总工期9年3个月,工程静态总投资182.9亿元。
2012年1月锦屏一级电站5号机组定子铁心组装完毕,准备作磁化试验。
1.水轮发电机定子铁心磁化试验1.1磁化试验目的发电机定子铁心是由薄硅钢片现场叠装而成。
在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,在定子铁心组装完成后,必须进行铁损试验,以检查铁心片间绝缘是否短路,同时通过磁场振动叠装的冲片,使其更密实,在磁化试验完成后对铁心进行最终压紧。
试验中,测量定子铁心的总有功损耗及定子铁心机座等各部位的温度,查找局部过热点,从而计算出铁心的单位损耗及温升,发现可能存在的局部缺陷,综合判断定子铁心的制造、安装质量是否符合设计要求。
大型水电站定子铁芯磁化试验简析

额 定功 率 因数 : 0 . 9 ( 滞后 )
额定转 速 : 1 6 6 . 7 r / ai r n
2 ) 计算励 磁绕 组 匝数 c 1 ) . 轭部 的有 效截 面积S =K・ ( L -n ・ b ) ・ h a
S = 0 . 9 4 x( 3 3 3 - 6 4X 0 . 6 ) ×3 5 . 3 3 9 7 8 3 . 7 2 4 9 2 ( c m )
大于该 型号 硅钢 片 的1 . 3 倍 的参 考值 。 3 . 3 铁芯磁 化试验 参数 选择
水沟。 水库正常蓄水位1 6 4 6 m, 回水长度7 . 5 k n, i 相应库容1 4 0 1 万m ; 水库死水
位1 6 4 0 m, 固定 库容9 0 5 万 m2 , 调 节库 容仅4 9 6 万 。 电站 总装t  ̄ J L 4 8 0 万 千瓦( 8 台 ×6 0 万千 瓦) , 多年 平均年 发电量2 4 2 . 3 亿千 瓦时 。 首部设 低闸 , 闸址 以上流 域面 积1 0 . 3 J 7 平方 千米 , 闸址处 多年平均 流量1 2 2 0 m / s , 本 身具有 日 调 节功 能 , 与锦
D 一铁 心 内径( c m) h ~定 子铁 心槽 深 ( c m)
h =( D 一 D ) / 2 一 h ( 1 2 o o 一1 0 8 7 ) / 2 -2 1 . 1 7 3 5 . 3 3 c m A∞= ( D - h a ) ・ H= 3 . 1 4 1 6×( 1 2 0 0 -3 5 . 3 3 ) ×2 . 2 8 0 4 9 . 6 4
∞. =U. / ( e ・ 6) =1 0 0 0 0 / ( 4 . 4 4 f B S・ 6) =1 0 0 0 0 / ( 4 . 4 4×5 0 X 9 7 8 3 . 7 2 4 9 2×1 0 - 4 ×1 . 1 ) 4 2 ( 匝) ,
锦屏一级水电站高落差垂直竖井GIL安装与试验

艺 ,安装 内置超高频 局放探 头 ,交流耐压时增加老练时 间等 ,为同类 工程 的设备选型及安装提供参考 。 关键词 :G I L ;垂直竖井 ;高落差 ;锦屏一级水 电站
浅谈普定水电站水轮发电机定子铁心磁化试验

浅谈普定水电站水轮发电机定子铁心磁化试验大中型水轮发电机的定子,因外形尺寸大,受到运输条件的限制,其定子机座采用分瓣制造运输,在安装现场进行组装焊接、铁心叠装及定子下线。
由于工地的环境条件较工厂要差,所以要求现场叠装的定子铁心必须进行磁化试验,从而通过测量单位铁损及温升的方法检查叠片质量。
本文介绍了普定水电站3号机组发电机定子铁心磁化试验的理论计算、试验步骤、试验标准、试验结果分析及结论。
标签:普定水电站;定子铁心磁化试验;单位铁损;温升1.磁化试验的原理普定水电站位于乌江上游南源贵州省普定县三岔河中游,距贵阳市125km。
水库正常蓄水位1145m,总库容4.21亿m3,为不完全年调节水库。
定子铁损试验是在定子铁心叠装、初步压紧完成后进行,其目的就是确认定子铁心硅钢片设计制造、现场叠装、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。
在叠装完成的发电机定子铁心上缠绕励磁绕组,绕组中通人交流电流,使之在铁心内部产生接近饱和状态的交变磁通使铁心磁化,从而在铁心中产生涡流和磁滞损耗,使铁心发热。
同时,如铁心中片间绝缘受损或劣化部分将产生较大的涡流,温度升高较快。
用埋设的热电偶测量铁芯上下压板及定子机座的温度,计算出温升和温差;用红外线测温仪查找局部过热點及辅助测温;在铁心上缠绕测量绕组,测量其感应电压,计算出铁心总的有功损耗。
计算出温升与单位铁损。
根据测量结果与设计要求比较,来判断定子铁心的制造、安装质量。
2.试验前的计算(1)定子铁心磁化试验所需要的基本数据:定子铁芯外径Da=590cm,定子铁芯内径Di=527.2cm,定子铁芯长度Lfe=97cm,定子铁芯齿高度hc=13.88cm,通风沟数:n=22,通风沟高度:b=0.8cm。
(2)定子铁芯轭部截面积计算:1)铁芯有效长度:L=k(Lfe-nb)式中,K为叠压系数0.96。
L=0.96(97-22×0.8)=76.224cm2)铁芯轭部高度:ha=(Da-Di)/2-hc=(590-527.2)/2-13.88=17.52cm3)轭部截面积:Sz=L×ha=76.2 24×17.52=1335.4cm2(3)励磁线圈匝数计算:We=U×l083/4.44?SzB,式中U—励磁电压,选为400V,f-电源频率,50Hz,Sz—轭部截面积,1335.4cm2,B—轭部磁通,10000高斯。
水电站档案验收中存在的问题浅析——以锦屏一级水电站为例

⑥个别项 目文件存在代签字现象; ⑦地下 厂房监理对 金属结 构工
程个 别 门槽 质量 评定 比完 工 日期早 :
1 . 完整 性方面 ①业 主总部 报奖 申报 文件收集
不全 :
⑧c Ⅳ标段项 目划分有错误。
② 工程早期 声像档案 归档不 完
展 整 改 。为 检 验 整 改 效 果 和 顺 利 通
限不一 致 :
③个 别档案案 卷 目录 与实体档
案 档 号不 一 致 , 个 别 案 卷 挂接 电子 文 件 与纸 质 文件不 对应 :
过验收, 1 0月 中 旬 开 展 专 家 咨 询 ,
2 0 1 6年 1 1月 1 3 日至 1 1月 1 6 日锦
中图分 类 号 : T V 7 文 献标 识码 : B 文章 编号 : 1 0 0 0 — 1 1 2 3 ( 2 0 1 7 ) 1 2 — 0 0 3 7 — 0 3
一
、
概 况
屏 一 级 水 电 站 开 展 档 案 验 收并 顺 利
通过 。
个 别 竣 工 图题 名 拟 写不 准 确 , 存 在与 施 工 图重名 的情 况 ;
⑤个别项 目文件缺批复性文件 ;
⑥ 个 别 单 位 油 物 试 验 人 员 的 资
质 文件 和 特殊 工种 年审 文件 未归 档 ;
③少数项 目文件存在重复归档。
4 . 规范性方面
① 少 数项 目使 用表 格未 统一 ;
2 0 1 6年 5月 3 0 日至 6月 2 日。 锦 屏 水 电 站 档 案 预 验 收 , 根 据 预 验
整, 2 0 0 8年 前 视 频 文 件 未 归 档 , 2 0 0 8 年 以前 少 数照 片 收集不 全 ;
浅谈锦屏一级电站水轮发电机定子铁芯磁化试验

定子铁 芯外径 D =1 3 1 3 c m; 定子 内径 D =
1 2 0 0 e m; 定子铁芯高度 L , =3 2 5 e m; 定子槽深
h = 2 2 . 8 5 2 c m; 通 风沟 宽 K= 0 . 9 5 c m, 通 风 沟个 数 n: 6 7; 通 向沟 高度 b = 0 . 6 m。 ( 2) 轭部宽度 h 及 定 子 铁 芯 面 积 轭部 的有
绕 测量绕 组 , 测 量其 感应 电压 , 计 算 出铁芯 总 的有
功 损耗 、 温升 及 单位 铁 损 。根 据 测 量结 果 与 设计 要 求进 行 比较来判 断定 子铁 芯 的制 造 、 安 装质 量 。 3 试 验前 的计算 ( 1 )定 子铁损 试验 所需 要 的基 本数 据和计 算
必 须进行 此项试 验 。
在 叠装 完成 的发 电机定 子铁芯 上缠绕 励磁 绕 组, 绕 组 中通入交 流 电流 , 使 之在铁 芯 内部产 生接
定 子铁 芯磁化 试验是 利用 缠绕在 铁芯 上 的励 磁线圈, 通人 工频交 流 电 , 使铁 芯 内部 产生 饱和 交 变磁通, 通 过 测 量铁 芯 各部 位 的温 升 、 温差 , 检 查
1 3 1 3 0型水 轮发 电机 , 单 机 额定 容 量 6 4 7 . 5 MV A /
7 0 0 M V A, 额定功 率 6 0 0 M W, 额 定 电压 2 0 k V, 额 定 电流 2 0 2 0 7 A。发 电机为 立轴半 伞式 三相 凸极
同步 发 电机 。定 子铁 芯高 度为 3 2 5 0 m m, 铁 芯 内 径为 1 2 0 0 0 mm, 铁芯外 径为 1 3 1 3 0 m m。机 座在 圆周 方 向分 为 5瓣 进 行 组 圆焊 接 。定 子 冲片 由 0 . 5 m m厚 的 M 2 5 0— 5 0 A 1 5无取 向涂 漆硅 钢 片 冲 制, 每 张片有 3个 鸽尾 槽 , 双 面涂 F绝 缘漆 以减少
锦屏水电站发电机定子铁心磁化试验

量的损耗 、 铁心轭部 、 齿部温升参数来综合判断定子铁 心的安装质量。同时通过振动叠装 的冲片 , 使其更密
实, 并 使 铁 心 下层 达 到 进 一 步 压 紧 的 目的 J , 在 磁 化 试验 完成 后还需 对 铁心 进行 最终 压 紧 。 本文 介绍 了锦 屏 水 电 站一 级 、 二级 2台 大型 水 轮
p i e s a n d me t h o d s o f ma g n e t i z i n g t e s t a r e i n t r o d u c e d r e s p e c t i v e l y .T h e v i b r a t i o n a n d t h e t e s t r e s u l t s a r e a n a l y z e d,wh i c h
大型水轮发 电机定子铁心是 由薄硅钢片现场叠装 而成的。在硅钢片的制造或 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 。运 行 中 的发 电 机若片间短路会引起局部过热 , 加速铁 心绝缘 和定子
线 圈的老 化 , 甚 至 会 威 胁 到机 组 的安 全 运 行 。磁 化 试
机 由天津 阿尔 斯通 水 电设 备 有 限公 司制 造 , 定 子铁 心 采用0 . 5 m m厚 的 M 2 5 0— 5 0 A进 口冷轧 硅钢 片 冲制 的 扇形 片 叠成 。定 子铁 心 每 片 扇 形 片 冲压 成形 后 , 去 毛 刺、 磨光 , 在 两面 涂 “ F ” 级绝 缘漆 , 并 有完 整 的漆膜 。
g e ne r a t o r .
Ke y wo r d s :J i n p i n g Hy d r o p o we r S t a t i o n;s t a t o r s o r e ;ma g n e t i z i n g t e s t ;p e r u n i t i r o n l o s s ;t e mp e r a t u r e r i s e
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锦屏一级水电站水轮发电机定子磁化试验
摘要:大型水轮发电机在工地现场组装完成后,为检查定子铁芯绝缘情况及叠压质量保证发电后的安全运行,必须进行铁芯磁化试验。
本文结合锦屏一级#6发电机定子磁化试验,介绍了大型水轮发电机定子磁化实验的实验目的、方法和实验措施。
关键词:铁芯铁芯损耗#6发电机定子磁化实验
1、概述
磁化试验是发电机定子铁心叠片完成后必须进行的一项重要试验,其目的是检查定子铁心制造和现场安装的整体质量、片间的绝缘是否良好,如果绝缘损坏会造成短路,在短路区域形成局部过热,威胁机组的安全运行。
磁化试验以测定铁心单位质量的损耗,铁心轭部、齿部温升值参数来综合判断定子铁心的安装质量。
锦屏一级电站有6台单机容量为600MW的混流式水轮发电机组,定子铁心装配由机座、双鸽尾筋、托块、扇形片、拉紧螺杆、调整板等组成。
定子铁心在工地叠装,铁心外径φ13130mm,内径φ12000mm,铁心高度3250mm。
铁心沿轴向共分布67个通风槽,通风槽高度为6mm。
定子铁心整圆由42片扇形冲片组成,圆周共504槽。
2、发电机参数及试验参数
发电机有关参数:
额定容量:647.5 MW/700 MV A
功率因数:0.925(滞后)
额定电压:20kV
额定电流:20207 A
额定转速:142.9r/min
定子铁心槽数:504 槽
定子铁心外径:D外=1313cm
定子铁心内径:D内=1200cm
定子铁心长度:L=325cm
定子铁心槽深:h=22.852cm
铁心通风沟层数:n =67
铁心通风沟高度:b=0.6cm
定子冲片损耗:1.05(W/kg)(1 特斯拉时)
铁心比重ρ:7.6t/m3
3、试验相关计算
(1)励磁线圈安匝数计算Aω。
Aω=π(D 外-ha)·H≈8842(安匝)
(2)计算励磁绕组匝数ω1。
ω1=U1/(e·)≈45(匝)
计算励磁绕组电流I1(全电流)
I1=Aω/ω1≈196.5(A)
(3)需要的视在功率近似值为。
S视=U1I/1000=1965(KV A)
三相供电系统容量应为3400(KV A)
(4)磁通密度测量。
当定子铁心轭部磁通密度为B=1T时,单匝测量线圈之感应电势为:E2=4.44BSfω2≈202.1V
4、试验接线原理简图(图1)
5、准备工作
5.1 电源准备
根据磁化试验电源容量,将厂房安装间施工用10KV电源的接入点改在厂房侧电缆分接箱处,进线主变容量为40000KV A,10kV CT为400/5保护定值为一段8A,时间0S,二段4A,时间0.5S。
5.2 清扫检查
试验前,对定子各部位进行彻底的清扫,全面检查机座和铁心,检查通风沟、上下端部位置、各环板间无残留金属物件和其它杂物,定子槽内不得有槽样棒遗留。
将定子机座与基础支墩再次紧固,使定子机座可靠接地。
同时,铁心测温RTD也必须短接接地。
检查10kV开关柜断路器操作回路,校验开关柜保护装置动作正确,保护装置整定值及延时时间应小于上级10kV馈线柜保护整定值,10kV电源电缆、励磁电缆做绝缘检查。
5.3 线圈缠绕
由于发电机定子直径较大,为降低由于磁密不均所引起的误差,励磁线圈采用1个支路均匀缠绕分布,选用70mm2铜心交联电力电缆,励磁线圈紧贴在铁心齿表面(不入槽),缠绕励磁线圈45匝。
测量线圈一匝,用2.5mm2铜线缠绕在铁心适当位置紧贴在槽底,铁心棱角处垫以5mm厚的胶皮或木方保护,测量线圈应绕在与励磁线圈成90的位置。
5.4 测温点布置
将测温点按上、中、下三层均匀布置在定子铁心上,紧贴铁心,测点处用石棉泥保温,按约定顺序进行编号。
测温点布置从1槽为起点依次编号,酒精温度计共选24槽均匀布置,每槽布置在上、中、下三部(共计72个测点)。
另外,辅之以红外线测温仪巡检铁心四周各个部位温度。
6、试验程序
(1)检查完成后,在确认上级主回路开关断开的情况下,作分合闸操作试验,分合闸应正确可靠。
(2)试验指挥发令,试验人员就位,记录各测温点原始温度。
注意:首次通电后要根据读数校核磁化时磁通密度在1T 左右,如偏差过大要调整励磁线圈匝数。
(3)合上断路器3~6min后断开,全面检查铁心各部位有否过热现象,如发现冒烟、局部过热、发红、冒火花(应关灯检查),应立即跳闸停止试验,查明原因;若无异常,即正式开始试验(对个别温度较高处加设测温点)。
(4)四组测量人员每隔15分钟同时记录一次铁心各部分温度及表计读数(读数时应尽量做到同时性),当铁心各部分的最高温升超过25℃,或铁心和机座间最高温差超过15℃(为折算到1T时的数值)时,终止试验。
在试验中,定期检查铁心温度以发现铁心的“过热点”。
对温度超过铁心平均温度10℃以上的“过热点”进行修补。
试验重复进行,直到没有温度超过铁心平均温度10℃以上的“过热点”出现。
整个磁化试验持续90 分钟。
7、安全注意事项
(1)因本试验负荷大,且两相供电,故不得有与之相关的其它工作面作业。
(2)多余励磁和供电电缆用无磁绕法缠绕,以免形成过大压降。
(3)试验过程中,中心柱的回臂必须与定子脱开,不得有任何连接。
禁止将金属梯子放在定子内进行测量工作。
(4)试验人员不能带铁磁物资进入定子内,并关闭手机或其它可能因强磁场损坏的设备。
(5)严禁使用水银温度计测量。
(6)检查所有RTD绝缘电阻并将引出线可靠接地、检查定子铁心拉紧螺杆绝缘电阻符合要求。
发电机机座可靠接地。
(7)试验过程中若发现铁心任何一处温度超过规定值(硅钢片极限受热温度为:105℃),或其他区域发热厉害、冒烟或发红,应立即停止试验。
(8)现场配备一定数量干粉灭火器。
(9)试验区域用警示带围起来,悬挂警示牌,由专职安全员监守,非工作人员禁止入内。
8、试验结果
励磁线圈电压:9600-9800V;励磁电流:180-208.8A;测量线圈端电压:212-216V;噪音:99.6-111.7dB;最高温差:4.527K;最高温差:12.430K;单位铁损:1.52W/kg;试验时间:90min;环境温度:21℃;相对湿度:66%。
9、结语
实验表明,依据上述计算及实验方案,#6及铁损试验获得成功,各项指标满足要求。
试验过程中无异常现象。
#6机铁芯叠装质量良好,为下一步工序定子下线工作尽早进行提供了有力保证。