浅谈锦屏一级电站水轮发电机定子铁芯磁化试验

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大型水轮发电机定子铁芯磁化试验及分析

大型水轮发电机定子铁芯磁化试验及分析
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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

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

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) ,

浅谈锦屏一级6号发电机定子下线施工工艺

浅谈锦屏一级6号发电机定子下线施工工艺

龙源期刊网
浅谈锦屏一级6号发电机定子下线施工工艺作者:刘松杭沈杰铭张健
来源:《中国科技纵横》2012年第09期
1、工程概况
锦屏一级水电站安装六台型号为SF647.5-42/13130的立轴半伞式,由水轮机同轴驱动的三
相交流同步发电机,其主要技术参数为:额定容量649MVA;额定功率647.5MW;额定电压20KV;额定电流20207A;额定功率因数0.925;额定转速142.9r/min。

发电机定子绕组为三相六支路Y
型连接,中性点经过接地变压器接地。

定子铁芯槽数为504槽,定子线棒数量为1008根,线棒由80股双涤纶玻璃丝包烧结铜扁线组成,这些铜股线在整个定子铁芯长度上采用328.5°换位,线棒绝缘采用桐马环氧玻璃粉云母带加高阻防晕带,绝缘等级为F级。

端部包高阻防晕带。

在安装
间进行定子叠片后吊装到机坑,在机坑进行下线施工。

对发电机定子铁心磁化试验比损耗值的计算分析

对发电机定子铁心磁化试验比损耗值的计算分析

对发 电机定 子铁 心磁化试验 比损耗值 的计算分析
成 德 明
( 浙 江富春江水 电设备有限公司 , 浙江 桐庐 3 1 1 0 5 4 ) 摘 要: 自2 0 0 5 年全 国 旋 转 电机标 准化技术委 员会首次起 草 G B / T 2 0 8 3 5 — 2 o 0 7 《 发 电机定 子铁 心磁 化试验导则》 开
损曲线均是用 G B / T 3 6 5 5 — 2 0 0 8 t 3 1 规定的爱泼斯坦方
圈法测 量得 到 。而且 , 对于无 取 向硅钢 片 , 组成 爱泼
斯坦方圈的硅钢片一半平行于轧制方向 ,一半垂直
( 2 ) 由于定子结构上的原 因,可能需要励磁绕
于轧制方向。即, 表1 中的“ L + C ” 列的数据。
第3 8 卷 第3 期
2 0 1 5年 0 3 月

电 站 机
电 技 术
V 0 1 . 3 8 N 0 . 3
Ma r . 2 01 5 31
Me c h a n i c a l &E l e c t r i c l a T e c h n i q u e o f Hy d r o p o we r S t a t i o n
“ 作 为辅 助 的铁心 质量 判别 方法 , 定 子铁 心 比损
3 硅钢片的种类及特性
硅钢片从轧制工艺上分有冷轧和热轧,从磁性 能的方 向性分类有有取向和无取 向。 为 了分析方便 ,以冷轧无 取向硅钢片 5 0 W2 7 0
耗 B值 不得大于所用 硅钢片 的标 准 比损耗 的 1 . 3 倍 。即 : a ) 透平型同步发电机 E≤1 . 3 B
始, 直到最近对该标准重新修订 , 对定 子铁心 比损耗值是 否列入质 量判据 , 以及 比损耗 值限值取何值这 两个 问题一 直存有争议。本文依据相 关数据对 此作 些计算 、 分析 , 并提 出了作为水轮发 电机定子铁心质量判据的适宜 的比损耗

水轮发电机电气试验方法及标准

水轮发电机电气试验方法及标准

水轮发电机电气试验方法及标准一.高压发电机第一部分:定子部件1.直流电阻2.目的:检查绕组的焊头是否出问题等原因测试环境:冷状态下进行测试工具:直流电阻电桥数据处理:各项的测试应做以下处理数据处理(I max-I min)/I平均≤2%结果判定:测试值必须满足以上的关系,不满足就应检查定子线圈。

3.绝缘电阻目的:检测线圈的绝缘电阻的大小,为以后的试验确定安全保证。

测试环境:常温下测试,记录数据要记录当前的温度。

测试工具:兆欧表注意事项:在绝缘电阻测试的过程中,在每项测试完之后应该对绕组充分放电,不然会造成严重的后果测试方法:在测量前应充分对地放点,注意机械调零,在测试的时候除开被测项,其他的各项都应该接地,测试的时候记录测试时间为15s和60s时的电阻值,在测试后计算吸收比,吸收比=R60/R15吸收比应满足大于2,而且各个项的绝缘电阻不平衡系数不应大于2(不平衡系数指最大一项的R60与最小一项R60之比)4.直流耐电压.目的:在较高的电压下发现绕组绝缘的缺陷测试环境:常温下进行试验测试工具:直流耐压设备一套测试方法:利用调压器调节电压使高压侧直流电压为0.5U N、1.0 U N、1.5 U N、2.0 U N、2.5 U N、3.0U N每阶段要停留一分钟的耐压试验时间,并在试验的时候记录各个电压时候的电流值。

每项在测试的时候其他项都必须接地。

而且在电压相同的时候各个项的电流值应该比较相近。

在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%。

注意事项:在测试的时候由于是高压,因此在测试的时候要注意安全,小心周围环境。

在每项测试完之后必须充分放电,否则容易造成事故。

必须注意的就是,测温线圈的接线头必须接地。

5.交流耐电压目的:检查线圈之间的绝缘性能测试环境:常温下进行试验测试工具:耐电压试验设备一套测试方法:发电机定子的交流耐压试验在制作的过程中一共有三个阶段要测试,下面就分别介绍试验的方法:(1)、单个线圈的交流耐电压试验,每次基本上做10个线圈的耐电压试验,试验方法是:在工作台上面放木方,木方里面用海绵等软性有弹性的材料包扎一圈,必须要厚点的,外面包0.1mm左右的铝铂,并且用铜丝将其绑好,在整个线圈的低阻部分必选全放在木方上方。

锦屏水电站发电机定子铁心磁化试验

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

浅谈水轮发电机组6kV定子铁损试验的应用

浅谈水轮发电机组6kV定子铁损试验的应用

浅谈水轮发电机组6kV定子铁损试验的应用摘要:大中型水轮发电机组定子,因外形尺寸大,受运输条件的限制,定子只能运输到工地现场进行机座组装、铁芯叠装、磁化试验和定子线圈嵌装等组装试验工作。

其中,定子铁损试验是检查定子铁芯绝缘情况和铁芯叠装质量的重要环节和手段。

本文结合老挝XPXN水电站定子铁损试验,从试验参数计算、试验过程及注意事项等方面对6kV定子铁损试验方法进行分析。

关键词:水轮发电机组;定子铁损;6kV励磁电压;铁芯磁化1.引言由于工程前期现场条件较难易满足大型试验实施,故需要成熟优化后的试验方法。

采用6kV 励磁电压进行定子铁损试验,可以一定程度的减少现场试验设备布置难度和场地占用要求,更主要的可以减小励磁电流,实现励磁电缆对定子铁芯有效缠绕。

例如:主厂房安装间较小受到场地占用要求限制,以及励磁电流较大,励磁电缆难以缠绕。

通过实践证明,使用6kV励磁电压进行定子铁损试验,能有效的减少励磁电缆截面积,实现励磁电缆对定子铁芯的有效缠绕,同时成套试验设备的集装箱也能减少对场地的占用。

2.工程概况老挝XPXN水电站位于老挝南部占巴塞省波罗高原,距阿速坡市 12.5KM。

电站装机三台单机容量126MW立轴混流式水轮发电机组和一台单机容量为42MW卧式冲击式机组,立轴混流式水轮发电机组水头689.6m、额定转速600r/min,是目前亚洲最高水头的立轴混流式水轮发电机组之一。

发电机组主要结构参数如表1。

表1:机组主要结构参数3.试验基本原理在叠装完成整体压紧后的发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组,绕组中通入工频电流,使之在铁芯内部产生接近饱合状态的交变磁通,取激磁磁感应强度约为1T左右,铁芯在交变磁场作用下产生涡流和磁滞损耗,使铁芯发热。

同时,如果铁芯中片间绝缘受损或劣化,这部份铁芯将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或酒精温度计测量定子铁芯上、下齿压板及定子机座的温度,计算出温升和温差;在铁芯上缠绕测量绕组,测量其感应电压,计算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。

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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
采用 5 0 H z的交 流 电源 , 在 1 T的磁 通 密 度下 进
大型水 轮发 电机定 子 装 配 完毕 , 定 子 铁 芯 磁 化试 验是 检验铁 芯 绝 缘情 况 、 铁 芯叠 压 质量 好 坏
的重要 手 段 。对 于在 工 地 组 装 的 水 轮 发 电机 定 子, 在铁 芯叠压 结束 后 , 为 检查硅 钢片 有否短 路 和
结 果见 图 1 。
涡 流损 耗 。定子有 5 0 4槽 , 每 极 每相 槽 数 为 4 , 每
相 并连 6条 支路 , “ Y” 形 连 接 。绕 组 在 整 个定 子 铁 芯长 度上 采 用 3 2 8 .0 换位 , 以减小 股 线在 槽 部 漏 磁场 中不 同位置 产生循 环 电流而 引起 的附加 损 耗 和 股线温 差 。 锦屏一 级水 电站机 组 定 子装 配 完 成 后 , 吊人 定子 机坑进 行磁 化 试 验 , 下 面介 绍 锦 屏 一级 水 电
第3 2卷增 刊
2 0 1 3年 l 2月






Vo 1 . 3 2,Su p pl e me n t De c ., 2 0 1 3
S i c h ua n Wa 屏 一 级 电站 水 轮 发 电机 定 子 铁 芯 磁 化 试 验
其 是否存 在绝 缘损 坏 的部 位 。
锦屏一级 水 电站安 装 6台 S F 6 4 7 . 5—4 2 /
近饱 和状 态 的交 变 磁 通使 铁 芯 磁 化 , 从 而在 铁 芯
中产 生涡 流和磁 滞损耗 , 使 铁芯发 热 。 同时 , 如铁 芯 中片 问绝缘有 受 损 部 分将 产 生 较 大 的涡 流 , 温 度 升高较 快 。用酒精 温度计 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 点 及 辅 助测 温 ; 在 铁 芯 上 缠
行试 验 , 持续 时间 为 9 0 a r i n ; 当各点 温度 按 1 T磁 通密度 折算 时 , 铁 芯齿部 的最 高温 升不 应 超过 2 5
℃; 各齿 部 的最大 温差不 应超 过 1 5℃ 。
2 磁化 试验 的原 理
绝缘 损坏 以及 铁 芯 的压 紧 情况 与 单 位 功率 损 耗 ,
符 其 寿, 张 文
( 四川二滩建设咨询有限公司锦屏一级机 电安装项 目监理部 , 四川 西昌 摘 6 1 5 6 0 3 ) 要: 大型水轮发电机定子铁芯装配完毕 , 必须进行定子铁芯磁化试验 。介绍 了锦屏 一级水电站发 电机定 子磁化试验 的
理论计算 、 试验前的准备 、 安全措施 、 试验接线 、 试验步骤 、 试验结果及结论 。从 中可得 到有 益的经验 , 可作 为大型机组铁 芯 磁化试验时的参考。 关键词 : 锦屏一级水电站; 定子铁芯磁化试验 ; 磁通密度 ; 单位铁损 ;
中 图分 类 号 : T v 7 ; T V 7 3 4 文献 标 识 码 : B 文章 编号 : 1 0 0 1 - 2 1 8 4 ( 2 0 1 3 1 增- 0 1 6 6 - 0 3
1 概

铁 芯磁 化 试 验 导则 》 G B / T 2 0 8 3 5— 2 0 0 7的规 定 ,
效 截面 积计算 :
h 。 =( D 外一 D内) / 2一 h =( 1 3 1 3—1 2 0 0 ) / 2

站机 组 的铁 芯磁 化试 验方法 。根 据 《 发 电机 定子
收 稿 日期 : 2 0 1 3 03 - 03 -
2 2 . 8 5 2 =3 3 . 6 48 c a
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