本文重点介绍由加拿大GE公司提供的发电机定子铁心磁化试验的情况，并结合国内的经验提出自己的观点，从中可以看出国内技术优于国外。
定子铁心；磁化试验；试验标准1概述刘家峡水电厂5号发电机组是我国自行设计、制造、安装的第一台30CMW定子、转子双水内冷水轮发电机组，1973年6月28日投入运行，安全运行28年为国家电力事业作出巨大的贡献，也为双水内冷水轮发电机组的设计、制造、运行积累了丰富的经验。黄河泥沙磨蚀、机组老化，特别是发电机绝缘老化，水轮机空蚀磨损，对机组的安全运行具有一定的影响。所以对机组进行整体容更换改造，从加拿大GE公司引进320MW水轮发电机组。定子铁心是根据国家标准和GE公司发电机安装规范在机坑内进行叠装的，对定子铁心叠装质量通过定子铁心磁化试验来进行检查。发电机定子机座是在GE公司制造工厂将定子定位筋焊接安装后，分4瓣运到施工安装现场，在机坑内进行叠装的。
2发电机及定子有关参数21发电机基本电气参数发电机型号：API额定容量：320MW额定电压：18kV额定电流：11707A额定功率因数：0.9（滞后）额定频率：50Hz定子连接方式：4Y 2.2发电机定子铁心几何尺寸及与试验相关参数定子铁心外径：D1=12395mm定子铁心内径：D2=11557mm定子铁心总高：L1=2131.06mm定子铁心齿高：HC=146.41mm定子铁心通风沟数：n=54定子铁心通风沟宽度：b=4mm定子铁心叠压系数：K=0.95定子铁心轭部总重量：G=148159kg定子铁心有效长度：L=1819. 3mm定子铁心轭部高度：H=272.59定子铁心轭部截面积：S=495923mm2定子铁心轭部平均直径：Dav=121224mm定子铁心允许温升：25K铁心材料导磁率：M17硅铝铁合金，=4 3定子铁心磁化试验1试验目的发电机定子铁心是由硅钢片叠装而成，由于制造安装可能存在质量不良，或在运行中，由于热和机械力的作用引起片间绝缘损坏，造成短路，在短路区域形成局部过热，威胁机组的安全运行。所以发电机在安装交接时，需要对定子铁心进行磁化试验，以测定铁心单位重量的损耗，同时测量铁心轭部和齿部的温度，检查各部温升是否超过规定值，从而综合判断铁心片间绝缘是否良好。
3.2试验原理在定子铁心圆周方向上均匀缠绕专用的励磁线圈，通入工频交变电流，使定子铁心内部产生约1.0T的交变磁通。那么定子铁心及定子机座产生涡流与磁滞损耗，使定子铁心发热而温度升高。利用在测量线圈中接入的瓦特表测量定子铁心损耗，并用热成像仪、预埋的温度计和预埋的热电偶同步测量定子铁心中各个部位温度及温升，将测量结果与规定标准进行比较，来判断定子铁心齿最高温升、定子铁心齿最大温差、定子铁心单位损耗是否超标，定子铁心是否存在局部过热问题，进一步判断发电机定子铁心叠装质量。
3.3试验标准在中华人民共和国国家标准GB8564-88水轮发电机组安装技术规范和GE公司编制的刘家峡水电厂五号发电机安装手册的基础上，制定出以下标准。
定子铁心单位铁损（磁通密度1.0T）―实测定子铁心总损耗，W；定子铁心轭部总重量，kg；实际磁通密度，T.标准：GE公司提供铁心材料M17硅铝铁合金单位铁损在（2）定子铁心齿最高温升（磁通密度1.0T）一最高铁心齿温度，铁心初始温度，c；实际磁通密度，T.标准：（3）定子铁心齿最大温差（磁通密度1.0T）一铁心齿最高温度，c―铁心齿最低温度，c实际磁通密度，T.标准：试验磁通密度1.0T，试验持续时间90min定子铁心局部温度超过定子铁心平均温度10C以上时，则认为该部位具有过热现象。
（6）定子铁心平均温度超过定子机座温度10C以上时，则应立即停止铁心磁化试验，防止损坏定子铁心、定子机座。
4试验方法1铁心磁化试验励磁容量计算在励磁线圈上施加试验电源：工频50HzAC励磁线圈匝数计算：f试验电源频率，HzB铁心轭部实际磁通密度，T；S定子铁心轭部截面积，cm2.试验时实际取4匝。
励磁线圈感抗计算：Xl=0.404n励磁电流计算：测量线圈电压计算：定子铁心有功损耗：励磁容量计算：1台额定容量1000kVA变压器。
2试验设备选择试验电源变压器选择：变压器型号：SL71⑴0/6额定容量：1000kVA额定电压：6/0 4kV额定电流：96.2/1443.3A额定频率：50Hz连接组别：Y/Y.一12相数：3相仪器、仪表、材料选择在此不予以详述。
4.3试验准备、接线、试验方法4.3.1缠绕励磁绕组发电机定子铁心叠装、紧压完毕，具备铁心磁化试验条件后，在定子铁心上均匀缠绕专用的励磁线圈。
为了使定子铁心中产生的磁通密度分布均匀，采用8个并联励磁线圈均匀分布在定子铁心圆周方向上。
绝缘铜芯软电纟缆每个支路约通过125A电流，8个支路一端一起穿过150（/5A电流互感器，并接至变压器低压侧C相母线，8个支路另一端一起接至变压器低压侧A相母线。
缠绕励磁线圈时，电缆要拉紧，并贴在铁心齿表面上，不得放入铁心槽内，在铁心棱角处加垫绝缘橡皮，提高绝缘强度。
4.3.2缠绕测量线圈缠绕测量线圈1匝，测量线圈采用1000V截面1.50mm2橡皮绝缘铜芯软电缆。
测量线圈两端接至测量回路中。
缠绕测量线圈时，电缆要拉紧，并贴在铁心槽内，紧贴槽底，包绕定子有效铁心，不得包绕定子机座，在铁心棱角处加垫绝缘橡皮，提高绝缘强度。
酒精温度计布置沿着定子铁心圆周方向上、中、下轭部和齿部均匀布置36个酒精温度计。
4.3.4热电偶布置在定子铁心中部，定子槽底，沿着定子铁心内圆圆周方向均匀布置10个热电偶。在定子机座中部的环板上，沿着定子铁心外圆圆周方向均匀布置2个热电偶。在铁心中部，定子槽底，沿着定子铁心外圆圆周方向均匀布置8个热电偶。
5试验接线试验接线图见，包括AC6000V电源断路器，SL7― 1000/―0.4kV变压器，电压表，频率表，8个并联支路励磁绕组，测量绕组。
4.4试验数据刘家峡水电厂5号发电机定子铁心磁化试验时间：2000年5月12日10时10分一远红外成像仪测得温度数据：试验持续时间：90min铁心初始温度：19.0C最高齿温：30.7°C最低齿温：24. 4.5试验结果试验测得实际单位铁损2由于发电机定子结构原因，试验时励磁线圈、测量线圈实际包绕了定子机座，使得定子铁心单位损耗偏大，略大于1.9841W/g标准。
电位差计测得定子铁心齿最高温升（磁通密度结论：定子铁心齿最高温升小于标准规定25IC电位差计测得定子铁心齿最大温差（磁通密度表1电气参数记录数据序时间试验频率励磁电压U2励磁电流11感应电压U.功率P号结论：定子铁心齿最大温差小于标准规定15K.表2实际磁通密度及单位铁损序号时间实际磁通密度B（D远红外成像仪测得定子铁心齿最高温升（磁通密度：L结论：定子铁心齿最高温升小于标准规定25IC远红外成像仪测得定子铁心齿最大温差（磁通结论：定子铁心齿最大温差小于标准规定15K（6）小结试验数据符合规范要求，定子机座、定子铁心定位筋、定子铁心各紧压螺杆等部位在试验期间无异常现象，定子铁心磁化试验合格。
表3电位差计测得温度数据°C试验时间（min）位置序号铁心内圆中部布置机座环板12铁心外圆中部布置铁心平均温度机座平均温度5大型水轮发电机定子铁心叠装、铁心磁化试验的一点感受随着大型水轮发电机的单机容量越来越大，对定子铁心叠装质量的要求也越来越高。通过刘家峡5号发电机定子铁心叠装、铁心磁化试验及国内外大型水轮发电机制造经验，如果使得定子铁心叠装质量优良、铁心磁化试验符合规范和标准规定，必须严格控制各项施工工艺质量规范技术要求，同时必须注意以下问题。
5.1定子铁心叠装工艺要求依据定子铁心装配图纸和制造厂工艺手册进行叠片，先试叠冲片约2段，然后每张冲片放入两个定位棒，进行整形工作。这时应检查定位筋在冲片的鸽尾槽内位置正确，铁心外园表面平整均匀，同时检查并调整下指压板的位置，保证齿压指与冲片齿相对正。正式叠片时，首先在定位筋鸽尾段薄薄地涂一层二硫化钼，同时检查每个铁心段的高度，并预留铁心高度压缩量0.6mm，定子铁心各段叠片高度误差范围允许值为为避免叠片过程中的差错，采用单人整圈顺时针的叠片方法，层间顺时针错开1/4冲片，同时保证每张冲片标记方向一致。
报废任何受损或有质量问题的冲片和通风槽片。
每个铁心段至少测量两次叠片后定子槽形尺寸。
在铁心通风沟位置，所有的通风槽片的起始位置应上下相互一致。
要保证在每个通风槽片上放置一片齿部倒了角的冲片。
5.2定子铁心预压工艺要求每段铁心叠片高度达到450mm左右时，安装预压工具对铁心进行预紧压，同时对该段铁心进行整形检查。每次预压要测量铁心内径、波浪度和铁心长度尺寸，并做记录以便以后调整叠片高度，紧压时用4台风扳机隔90沿同一方向逐渐旋紧，直到用扭矩扳手检查预紧力达到要求。
5.3铁心最后紧压在铁心叠片距上端部约100mm时，进行一次试压以便保证铁心最后堆叠高度在设计要求2131.13mm内，即在90方向分别叠放与总高度要求一致的冲片进行压紧，高度确定后，拆除这些冲片，按要求堆叠冲片至预计高度，然后安装上压指板，调整好位置后进行最后压紧工作。
4定子铁心的环氧涂覆处理该定子铁心齿部粘接采用表面涂覆环氧粘合剂，利用其渗透性渗透到片间，固化后达到齿部粘接的目的。其方法是在铁心表面用毛刷均匀涂覆一层环氧粘合剂，中部要求以渗入铁心并不出现滴淌为准，而上、下端部涂覆多层环氧粘合剂，直到不再出现渗入现象涂满为止。注意，混合后的环氧粘合剂材料的使用期限不应超过3~4h，在环氧粘合剂材料固化前应将过多的粘合剂流淌部分擦去。
5.5质量保证措施定子铁心装配工作质量控制与检查应严格执行施工班组技术员自检，主管工程师复检，检查合格后提交质量记录，请监理工程师最终验收，签发合格证后进行下道工序，严格对待施工的过程控制。严格按照制造厂提供的安装工艺、质量标准及甲方认可的施工方案组织生产施工。施工中所使用的器具、仪器、仪表应符合计量要求，在检定有效期内。
6结论通过刘家峡水电厂5号发电机定子铁心叠装、铁心磁化试验证明，只有严格执行各项工艺规范标准，对各项工艺具体施工过程加强监督力度，施行监理制度，严格执行质量三级验收制度，才能保证各项工艺按照规范标准进行。进行铁心磁化试验时，在测量定子铁心单位损耗的同时必须加强监视和测量定子铁心各个部位的温度、温升，只有这样，才能做到全面监控，保证铁心磁化试验质量。
如果只考核单位铁损，定子铁心局部产生严重过热现象时，由于定子铁心体积大，对单位铁损不会产生明显影响，所以，在测量单位铁损的同时时时刻刻加强监视和测量定子铁心各个部位的温度、温升，是很有科学价值的。