劉家峽水電站5 # 發(fā)電機(jī)定子磁化試驗(yàn)

1、劉家峽水電站劉家峽水電站5＃發(fā)電機(jī)定子磁化試驗(yàn)＃發(fā)電機(jī)定子磁化試驗(yàn)龐秀嵐（天津大學(xué)，天津300072）關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)定子；磁化試驗(yàn)；劉家峽水電站劉家峽水電站5＃增容機(jī)組由加拿大國際有限公司設(shè)計(jì)、制造。發(fā)電機(jī)定子分成4瓣運(yùn)輸至工地，在發(fā)電機(jī)機(jī)坑內(nèi)進(jìn)行組裝，安裝完畢后必須進(jìn)行磁化試驗(yàn)。由于二灘水電站水輪發(fā)電機(jī)組也由GE公司提供，其6＃機(jī)定子磁化試驗(yàn)做了3次未通過，最后將定子鐵芯疊片全部拆除，重新疊裝新的疊片。鑒于此情況，運(yùn)行單位、制造廠家、

2、安裝單位對(duì)劉家峽5＃機(jī)的組焊、疊裝、磁化試驗(yàn)非常重視，并對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制及把關(guān)。磁化試驗(yàn)一次通過，計(jì)算參數(shù)與實(shí)測數(shù)據(jù)基本相同，現(xiàn)對(duì)計(jì)算方法、試驗(yàn)程序及結(jié)果加以介紹，供同行參考和借鑒。定子磁化試驗(yàn)是檢驗(yàn)定子鐵芯裝配質(zhì)量的重要手段，也是檢驗(yàn)鐵芯自身絕緣性能的重要工序，其基本方法是在定子鐵芯上纏繞若干個(gè)勵(lì)磁繞組，將交流電流通入繞組內(nèi)，此電流在定子鐵芯中產(chǎn)生磁場，同時(shí)產(chǎn)生渦流與磁滯損耗，使鐵芯發(fā)熱，測量鐵芯總的有功損耗與溫度，計(jì)算

3、出單位重量鐵芯損耗與溫升，從而判別鐵芯疊裝的質(zhì)量。如果鐵芯絕緣不好或鐵芯裝配質(zhì)量不佳，當(dāng)鐵芯通過交變磁通時(shí)，渦流損失就會(huì)增加，造成局部過熱，加速鐵芯絕緣和線棒絕緣的老化，嚴(yán)重時(shí)將造成鐵芯絕緣燒傷或線棒擊穿事故。發(fā)電機(jī)有關(guān)參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)型號(hào)：API額定容量：365MVA額定電壓：18kV額定轉(zhuǎn)速：125r／min額定頻率：50Hz額定功率因數(shù)：091鐵芯參數(shù)及試驗(yàn)時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)定子鐵芯外徑：12395cm定子鐵芯內(nèi)徑：11557cm定子鐵芯

4、軛部高度：27259cm定子鐵芯總高：213106cm定子鐵芯通風(fēng)溝數(shù)：54定子鐵芯通風(fēng)溝高度：0399cm填充系數(shù)：095選擇電源參數(shù)：頻率50Hz電壓V＝400V試驗(yàn)時(shí)的磁通密度：B＝1T在B＝1T時(shí)相對(duì)導(dǎo)磁率：49103鋼的發(fā)熱量：0465Kj／（kgdegc）鐵芯損耗約：198W／kg2試驗(yàn)參數(shù)的計(jì)算21定子鐵芯軛部截面積AA＝49606cm22.2勵(lì)磁線圈匝數(shù)N5試驗(yàn)步驟（1）操作人員、記錄人員、觀察人員各就其位，試驗(yàn)人員記錄

5、各溫度計(jì)原始溫度及所在的位置。（2）合上電源斷路器，觀察定子鐵芯振動(dòng)情況，全面檢查定子鐵芯各部，當(dāng)出現(xiàn)冒煙、火花、嚴(yán)重異常聲響時(shí)，應(yīng)立即跳閘查明原因。（3）各部無異常后開始試驗(yàn)，合上電源10min后記錄初始溫度，用半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)測量定子鐵芯各部溫度，選出較熱處放置酒精溫度計(jì)，繼續(xù)用半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)檢查各處發(fā)熱情況，若發(fā)現(xiàn)其它過熱點(diǎn)，也應(yīng)放置酒精溫度計(jì)。（4）每隔10min記錄一次溫度計(jì)讀數(shù)及各試驗(yàn)表計(jì)讀數(shù)。（5）試驗(yàn)正常進(jìn)行90min后結(jié)束，

6、跳開斷路器。（6）試驗(yàn)結(jié)束后，檢查定子機(jī)座與定位筋各焊縫應(yīng)無裂紋，螺桿應(yīng)無松動(dòng)。6注意事項(xiàng)（1）檢查鐵芯溫度時(shí)，不得用雙手同時(shí)觸摸鐵芯表面，以防觸電，進(jìn)入定子內(nèi)部的人員，身上不得帶有金屬物品。（2）試驗(yàn)過程中，注意監(jiān)視施工變及電纜的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即報(bào)告。（3）試驗(yàn)中如有個(gè)別部位發(fā)熱嚴(yán)重，出現(xiàn)冒煙或發(fā)紅情況時(shí)，須立即停止試驗(yàn)，待查明原因并妥善處理后，再行試驗(yàn)。（4）試驗(yàn)中，如果定子鐵芯平均溫度和機(jī)架平均溫度的差值超過10℃時(shí)，需停

7、止試驗(yàn)。（5）試驗(yàn)過程中，若噪音或振動(dòng)加劇，需停止試驗(yàn)，重新緊固鐵芯螺栓后，再加勵(lì)磁。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析71試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及熱電偶讀數(shù)參見表2、表3。72試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及分析實(shí)際磁通密度：B′＝087T鐵軛重量：G＝148225kg單位鐵損：△P＝203W／kg最高鐵芯溫升：△t1＝158℃最高鐵芯溫差：△t2＝462℃按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，△t2不得大于15℃。GE公司要求在磁化試驗(yàn)過程中，鐵芯和機(jī)座之間的溫差若超過10℃，試驗(yàn)需停止，原因是

8、由于試驗(yàn)過程中鐵芯不做冷卻處理，全部發(fā)生的熱量持續(xù)給鐵芯加溫，若鐵芯和機(jī)座之間溫差過大，熱膨脹的應(yīng)力將可能損壞鐵芯或者機(jī)座，因此試驗(yàn)時(shí)間不宜過長。此次試驗(yàn)90min時(shí)，鐵芯和機(jī)座的平均溫差正好是10℃，所以，GE公司10℃的溫差標(biāo)準(zhǔn)是比較合理的。由于定子結(jié)構(gòu)原因，試驗(yàn)時(shí)勵(lì)磁線圈及測量線圈包繞了定子機(jī)座，故實(shí)測單位鐵損值203W／kg稍大于公司提供的試驗(yàn)時(shí)的約值198W／kg，磁化試驗(yàn)時(shí)鐵芯溫度的變化比鐵損的變化反應(yīng)快得多，單位鐵損值的控