电机铁损试验设计
YXKK560-10630kW 10kV IP54一级能效高效电动机的研制与设计
智能制造与设计今 日 自 动 化Intelligent manufacturing and DesignAutomation Today2021.2 今日自动化 ｜ 652021年第2期2021 No.2理选材，恰当选用焊接参数，使用新型焊接技术，严格执行焊接工艺规程，并且确保焊接人员操作熟练、焊接设备运行良好等方面抑制异种钢焊接缺陷的产生，确保焊接质量。
参考文献[1] 倪翠平.压力容器焊接常见缺陷及防治措施探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（1）：2511.[2] 马占营.压力容器异种钢焊接常见缺陷与预防方法探究[J].科技创新导报，2018（3）：64，66.电动机是一种使用量最大的驱动设备，被广泛地用于化工、煤矿、水利、矿山、石油等领域，是最大的能耗设备，大约占工业用电量的70%。
高效电机的推广不仅可以降低企业的能耗成本，而且可以有助于缓解供电压力、减少废气污染，起到保护环境的作用。
目前市场上高损耗的电动机已经被淘汰，主要是三级能效和二级能效电动机，二级能效电动机效率高于三级能效电动机，而效率最高的一级能效高效电动机还没有被广泛推广，这是因为一级能效高效电动机的材料成本高，设计难度大，因此一级能效高效率电动机的开发对企业和社会的发展有重要的意义。
本文以YXKK560-10 630 kW 10 kV IP54三相异步电动机为例，介绍了一级能效电动机的研制与设计过程，通过电动机结构与电动机损耗分析来实现一级能效。
1 电动机基本技术参数型号：YXKK560-10 630 kW ；负载：水泵；额定电压：10 kV 额定频率：50 Hz ；效率：95.0%；功率因数：0.78；最大转矩倍数：1.8；堵转转矩倍数：0.7；堵转电流倍数：6.0；冷却方式：IC611。
2 电磁设计该电机中心高为H560，选择定子冲片外径φ950 mm ，转子冲片外径φ710 mm ，转子冲片内径475 mm ，定、转子槽配合选择90/69，该槽配合既不会产生同步附加转矩，也不会产生电磁噪声。
变压器的空载试验和短路试验
变压器的空载试验和短路试验空载试验----->铁损短路试验----->铜损变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。
一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。
通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。
为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。
变压器空载时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的，当变压器施加额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值，因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。
一般电力变压器在额定电压时，空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。
变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源，而将低压线圈直接短接。
由于一般电力变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈，短路试验应在降低电压的条件下进行。
用自耦变压器调节外旋电压，使电流在0.1~1.3倍额定电流范围变化。
原边电流达到额定值时，变压器的铜损相当于额定负载时的铜损，因外施电压较低，铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多，铁损可以忽略不计，所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上，短路试验可测出铜损。
通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%，其数值随变压器容量的增大而下降。
变压器空载试验和负载试验的目的和意义变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。
变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。
变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。
空载电流用它与额定电流的百分数表示，即：进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
电动机检修技术规范标准完整版
电动机检修技术规范标准Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】电动机检修技术规范目录1 主题内容与适用范围2 引用标准3 电动机的检修周期电动机的大修周期电动机的小修周期4 电动机的检修项目大修项目小修项目5 电动机的检修工艺及质量标准大修前的准备工作电动机的解体定子的检修及质量标准转子的检修及质量标准轴承的检修及质量标准6 电动机的组装、试运及验收电动机的组装电动机的试验电动机的试运及验收7 电动机线圈重绕工艺线圈重绕准备制作绕线模和线圈下线与整形试验检查浸漆与烘干8 电动机常见故障及捧除前言本标准规定了神化阳光发电公司电动机的小修、大修、特殊项目检修的一般原则和方法。
下列人员应熟悉或掌握本规程全部或部分内容：1.生产副厂长、总工程师、副总工程师。
·2.检修分厂电气副主任、电气专责。
3.检修分厂电气检修班长及电气检修人员。
1 主题内容与适用范围本规程规定了我厂电动机的标准大、小修项目及质量验收标准等内容，适用于我厂各电动机的检修。
2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性SD230—87发电厂检修规程GB755—87旋转电机基本技术要求3 电动机的检修周期电动机的大修周期机组所属的主要高低压电动机(含直流电动机)随该机组同时大修备用时间长的电动机、机组所属闸门电动机，可适当延长大修周期其它公用系统电动机，每三年大修一次临时性大修由电机运行情况决定。
新安装电动机投运一年后大修一次。
防护等级为开启式的电动机每两年大修一次。
电动机电气预防性试验电动机的组装、试转与验收。
小修项目打开电动机非负荷端端盖及前后轴承盖检查，必要时更换轴承油。
测量定转子空气隙及非负荷端内电动机的小修周期机炉所属的高、低压电动机随机组小修进行。
新建300MW 火电机组性能考核试验
X X X X电厂新建300MW 火电机组性能考核试验项目建议书编写:XX电力试验研究院2004年12月6日第一章、前言根据原电力部电综［1998］112号文〈关于印发《火电机组达标投产考核标准（1998年版）》的通知〉和原电力部电建［1996］159号文〈关于颁发《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》的通知〉要求，并根据设备合同的要求，结合新投产300MW火电机组实际，应对该机组进行性能考核试验。
通过试验可使业主全面掌握机组实际的效率和煤耗、厂用电水平等性能指标，以便于管理；可使机组处于安全经济情况下运行，又能达到有关规程的要求。
考核试验工作包括四个主要专业：锅炉、汽轮机、发电机、环保。
考核的具体项目以上述“设备合同”、“达标投产考核标准”和“竣工验收规程”中规定的项目为准。
四川电力试验研究院将以第一流技术人员和第一流的仪器设备为该机组的性能考核提供优质服务。
把好新建机组质量关，为机组的安全、经济和可靠运行提供技术支持。
第二章、试验目的1.全面考核机组的各项性能指标，以作为工程竣工验收和设备买卖双方经济结算的主要依据；2.全面掌握机组的热力特性及性能；3.通过试验，确定设备各项经济指标，以便加强管理，如发电煤耗、厂用电耗、供电煤耗、机组最大出力及锅炉断油的最低稳燃负荷等；4.对试验中发现的设备和设计存在的问题，提出改进方案或措施。
第三章、性能试验考核项目一、锅炉性能考核试验项目1.1 锅炉最大连续出力；1.2 锅炉烟气排放特性；1.3 锅炉各项热损失及热效率（3个负荷点）；1.4 锅炉不投油最低稳燃负荷；1.5 锅炉升降负荷试验；1.6 锅炉空预器漏风率试验；1.7 锅炉辅机电耗考核。
本次锅炉性能考核试验标准按照国家标准《电站锅炉性能试验规程》GB10184-88标准执行。
二、汽轮机性能考核试验项目2.1汽轮机最大连续出力；2.2汽轮机的热耗率、汽耗率（3个负荷点）；2.3汽轮机高加切除工况的热耗率、汽耗率；2.4汽轮机升降负荷试验；2.5 汽轮机组热力设备及管道散热损失；2.6 汽轮机组辅机电耗性能；本次汽轮机性能考核试验按照国家标准《汽轮机性能试验规程》GB8117-87标准执行，主流量测量使用现场喷嘴。
发电机大修方案
发电机大修方案发电机大修方案本文旨在介绍发电机大修方案，包括大修项目、检前准备工作、质量标准等内容。
一、发电机检修项目1.1 大修项目大修项目包括解体、抽转子、定子检修、转子检修、冷却系统及灭火装置检修、组装与调试、试运与验收等。
1.2 检前的准备工作及检前电气试验在检修前，需要根据运行中的缺陷记录，制定技术、组织和安全措施。
同时，需要研究检修规程，讨论检修计划，并落实材料、备品、工具的准备情况。
还需要进行检前电气试验，以确保设备安全可靠。
1.3 发电机的解体发电机的解体顺序包括取出励磁机及滑环电刷、接地电刷、拆下电缆头，并做好记号。
拆除发电机导出线接头。
拆除对轮螺栓等步骤。
1.4 抽转子抽转子的具体步骤包括测完气隙后，拆除#4瓦地脚螺栓和绝缘垫，在#4瓦座下面放入滑道，滑道应平行牢固，高度合适，并涂以润滑油。
在机侧将工字钢放在发电机座上，拆除对轮螺栓，垫起发电机转子等。
1.5 定子检修定子检修包括测量发电机端盖轴封间隙、测量定转子空气间隙、测量#4瓦绝缘电阻等步骤。
1.6 转子检修转子检修包括拆除励磁机两侧端盖及刷架连线（要做好记号）、用塞尺测量励磁机气隙、拆除励磁机地脚螺栓、吊走励磁机定子等步骤。
1.7 冷却系统及灭火装置检修冷却系统及灭火装置的检修包括拆除防火水管等步骤。
1.8 组装与调试组装与调试包括将转子抽装回去、测量发电机端盖挡风板与风扇环之间的径向间隙和轴向间隙、调整吊车等步骤。
1.9 试运与验收试运与验收包括对发电机进行试运转和检查，以确保设备安全可靠。
二、发电机大修质量标准检前的准备工作包括根据运行中的缺陷记录，制定技术、组织和安全措施，研究检修规程，讨论检修计划，并落实材料、备品、工具的准备情况。
在解体发电机时，需要拆除励磁机及滑环电刷、接地电刷、拆下电缆头，并做好记号。
拆除发电机导出线接头。
拆除对轮螺栓等步骤。
在抽装转子时，需要测完气隙后，拆除#4瓦地脚螺栓和绝缘垫，在#4瓦座下面放入滑道，滑道应平行牢固，高度合适，并涂以润滑油。
发电机交流阻抗试验具体步骤流程
《发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗测量》一、试验目的：如果转子绕组出现匝间短路，则转子绕组有效匝数就会减小，其交流阻抗就会减小，损耗会有所增大，因此，通过本次测量转子绕组交流阻抗和功率损耗，与历次试验数据相比，就可以有效地判断转子绕组是否有匝间短路。
轻微的匝间短路并不会对发电机产生很大的影响，常常被忽略，但如果匝间短路程度加剧，则会引起机组的振动增大，励磁电流增大，严重时造成转子一点甚至两点接地故障，大轴磁化、烧毁护环恶性事故的发生。
因此对发电机转子绕组匝间短路故障的检测十分必要。
二、试验方法：通过滑环向转子绕组施加交流电压，通过仪器自动读取电压、电流、功率损耗和交流阻抗。
施加电压的大小用调压器来调节。
三、试验仪器：HVZ-Ⅱ发电机转子交流阻抗测试仪、调压器四、试验步骤：（1）试验前先确认转子绕组的励磁回路已全部断开并验电。
（2）对试验现场进行封闭，用围栏或绳子将试验现场围起。
（3）用量程为500V的兆欧表对转子进行绝缘电阻测量。
（3）按试验原理图接好试验线路，带电空试以检查试验设备和各仪器仪表是否正常。
（4）试验电压的确定：对于额定励磁电压在400V及以下的绕组，施加的电压一般考虑为其电压值等于额定励磁电压。
额定励磁电压大于400V时，电压可适当降低，对于本次#5发电机转子交流阻抗试验施加电压220V即可满足条件。
（5）确定好接线后，打开仪器，设置电压步长，可选择单向测量或双向测量，选择单相测量后进行慢慢升压，读取并记录电压、电流、交流阻抗和功率损耗。
（6）分别在盘车状态下、500r/min、1400 r/min、2200 r/min、3000 r/min转速下进行转子交流阻抗测量，每种状态都应在几个不同的电压下进行测量。
（7）试验完毕后，断开电源，然后需检查试验仪表是否正常，收拾仪器并清理场地。
五、试验标准：1、阻抗和功率损耗值自行规定。
在相同试验条件下与历年数值比较，不应有显著变化。
相差10%应该引起注意。
变压器铜损与铁损的概念
变压器铜损与铁损的概念变压器的铜损和铁损分别指变压器中铜线的损耗和铁心的损耗。
铜损是指变压器中铜线通过电流产生的热量损耗。
在变压器中，铜线承载着变压器的电流，电流通过铜线时会产生电阻，电阻产生的热量损耗就是铜损。
铜损是变压器的固定损耗之一，与变压器的使用电流大小有关。
通常来说，电流越大，铜损就越大。
铜损可以通过欧姆定律计算，即Pc = I^2 * R，其中Pc表示铜损功率，I表示电流，R表示铜线的电阻。
在变压器设计中，为了减小铜损，通常会采用较粗的铜线，以降低电阻。
铁损是指变压器中铁心在交变磁场中产生的磁滞、涡流和剩余磁化损耗。
铁心是变压器中起支撑、导磁作用的重要部件，它由硅钢片叠压而成，具有较好的导磁性能。
当变压器工作时，铁心会处在不断变化的磁场中，磁感应强度会不断改变，铁心内部的磁畴也会发生翻转。
这个磁场变化过程中，铁心内部会发生磁滞现象，导致铁损。
此外，铁心还会引起涡流损耗和剩余磁化损耗。
磁滞损耗是铁心磁化过程中的一种能量损耗。
当磁感应强度变化时，铁心内部的磁畴要先翻转，然后再重新取向，这个翻转和重新取向的过程会吸收一定能量，产生能量损耗。
这个能量损耗就是磁滞损耗。
磁滞损耗取决于铁心材料的磁性质和磁感应强度的变化。
涡流损耗是铁心中的涡流在交变磁场作用下，产生的耗散能量。
当铁心所受的磁感应强度频率发生变化时，铁心中会产生涡流。
这些涡流在铁心的导磁片内部流动，导致铁心表面和内部产生能量损耗。
涡流损耗与铁心材料的导电性、磁感应强度的变化频率以及导磁片厚度等因素有关。
剩余磁化损耗是指在变压器工作过程中，由于铁心的磁导特性以及电流导致的磁场分布不均匀等原因，导致铁心内部产生的小的磁化损耗。
这种损耗很小，但长期运行下来也会累积成一定的损耗。
铁损可以通过测试铁心的开路试验和短路试验来测量。
开路试验是将变压器的低压侧接通电源，高压侧不接负载，测量变压器的输入功率和电流，其中输入功率减去铜损即可得到铁损。
短路试验是将变压器的高压侧短路，低压侧接负载，测量变压器的输入功率和电流，其中输入功率即是铜损和铁损之和。
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XXXX厂发电机铁损试验
一、设备概况：
1、试验目的：为检验2#发电机拆卸定子线棒过程中，是否对定子的铁芯结构性能造成影响，需要对定子铁芯的绝缘状况进行检查，特进行如下试验。
2、发电机有关参数：
型号： QFSN-300-2-20B额定容量：353MVA
功率因数：0.85（滞后）频率：50HZ
额定功率：300MW 转速：3000r/min
定子电压：20kV 定子电流：10.189 kA
定转子绝缘等级：F (温升按B级考核)
生产厂家：东方电机股份有限公司
3.定子铁芯数据：
铁芯轭部面积：2.05278m2铁芯轭部重量：103544kg
二、试验方法：（ 1.4T,6000V电源）
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图中： B：励磁变压器，110kV/6kV，2500kVA（根据现场电源的实际情况，励磁变压器使用配电所电源变压器，容量：52000KVA，变比：110/6KV）
CT：电流互感器，400A/5A
PT: 6000V/100V（利用6KV盘柜PT）
V 1：电压表 V2:电压表
Wl：励磁绕组 W2：测量线圈
K：真空断路器，300A 6KV
W：功率表（未安装）
G：被试发电机铁芯
现场测试温度计，使用普通玻管温度计，粘结于发电机定子外表面；励磁导线选用10KV，185mm2绝缘导线，材质为铝芯。
三、试验前的有关计算
1、电机铁心尺寸测量
L1——5.1m（定子铁心总长）
L——4.39488m（定子铁心有效长度）
h——0.472mm（定子铁心轭部高度）
K——0.94（定子铁心填充系数<估计数>）
S——2.07438㎡（定子铁心轭部截面积）
D1——2.55m（定子铁心外径）
D2——1.27m（定子铁心内径）
2、计算（ 1.4T,6000V电源）
2.1频率为50Hz，轭部磁感应强度为1.4T时，每匝感应电势为：
e =4.44fS×1.4=4.44×50×2.07438×1.4
=222×2.07438×1.4=644.717V
2.2测量线圈电压（取接近仪表额定电压）：
U2=W2e=644V 所以有W2=644/644.717=1（匝）<取整数>
2.3励磁线圈电压（按6000V考虑）
U1=K1eW1=6000
所以有W1=6000/（1.2×644.717）
=7.756≈8（匝）<取整数>
其中：K1——考虑励磁线圈漏抗压降，取为1.05～1.2
2.4励磁电流估算：
I1=aWπ（D1-h）/W1=2.2×3.1415×（255-0.0472）/8=220.26A
aW一般取2.2～3安匝/厘米
四、试验步骤
1、准备好测温仪，用于测量各被测点的温度。
2、合上电源，开始试验。
试验时间持续45分钟，每5分钟读取一次数值。
五、试验标准：
1、根据DL/T596-1996《电气设备预防性试验规程》，励磁磁通密度为1.4T(特斯拉)下持续试验时间为45min。
齿的最高温升不超过25K，齿的最大温差不大于15K，单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值（一般在1T时为2.5W/kg）。
2、试验时的各部分温升和铁损值与出厂值比较，不应有明显增大。
六、试验注意事项
1、 将定子绕组三相短路接地。
2、励磁线圈应用绝缘导线，导线与定子铁心及机壳凸棱处应垫具有足够强度的绝缘材料。
3、试验中应根据铁心温度情况，适当提高磁通密度（15000高斯）或降低磁通密度（10000高斯）。
4、试验中若发现铁心任何地方温度过高或冒烟发红时，应立即停止试验。
附：300MW 发电机出厂试验数据：
励磁电流：426.7A 励磁线圈匝数：4×2匝 次级电压： 649.1V 磁通密度：1.4T 铁芯损耗值：2.17.7kW 单位损耗：2.10W/kg 七、试验记录
1、试验时磁通密度实测值 B=
WS
U
45 ×104（高斯） 2、定子铁心轭部单位铁损（折算到10000高斯） ⊿P=
G P ⎪⎭
⎫ ⎝⎛B 100002 （瓦/千克） G ——铁轭重量 G=πD av S ×7.8×10-3
=3.1415×97.2×496.3764×7.8×10-3 =1182.25（千克） 3、最高齿稳差（折算到10000高斯）
⊿t 1=（t1—t2）⎪⎭
⎫
⎝⎛B 10000 2
t1——最高齿温（℃） t2——最低齿温（℃） 4、铁心最高温升（折算到10000高斯） ⊿t 2=（t3—t0）⎪
⎭
⎫
⎝⎛B 10000 2
t3——最高铁心温度（℃） t0——铁心初温（℃） 5、试验表格 时间
（分） I （A ） U （V ） P （W ）
⊿P
（W/kg ）
B
高斯 试验
匝数 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
时间测点0 5 15 20 25 30 35 40 45
备
注
最高齿稳
差铁心最高
温升
最大单位
铁损
以下几点务必需要东电专业试验人员进行确认：
（1）试验时，变压器二次处于缺相运行状态，应考虑对110KV系统电网三相平衡性的影响。
（2）试验送电时，应充分考虑到变压器浪涌电流对电网、试验线路的影响。
（3）以上试验方案请东电厂家进行确认后进行。
东方电机厂对以上试验方案的意见或建议：
签名：
XXXX厂
2009年9月2日。