目前我公司汽轮发电机订单中,除嘉兴、托克托电站外,其余多台均已明确承诺执行一《透平型同步电机技术要求》,因此,在我公司大批量生产汽轮发电机之前解决大型或超大型发电机铁损试验装备十分紧迫,这是涉及到我公司是否来稿时间年月分析与研究如果按传统的试验电源机组的方法,估计汽轮发电机、百万级核电发电机试验电源的容量将达到考虑了发电机负序运行能力。
因此必须专门增加一套试验电源机组,以满足汽轮发电机及将来百万级核电发电机铁损试验的需要,而且,该机组发电机的电压、电流等级必须适应铁损试验的需要,与常规试验电源不通用,但是,采用该方法投资额太大,工期太长,极不经济,且无法增容,难以适应今后发电机市场发展的需要,我们发现,进行汽轮发电机铁损试验时其功率因数很低,一般为一时,占试验容量的绝大多数是无功功率,这种情况随着试验时磁密的提高越加明显磁密饱和的原因,达到时,功率因数仅在一之间,鉴于以上情况,从满足汽发及百万级核电铁损试验的需要、设备投资情况此时试验电源将只提供试验时的有功功率,而占试验所需总容量一的无功功率将由谐振式铁损变压器内部补偿电容器提供,采用该方案后,试验电源提供的试验容量只有常规铁损设备容量的八一,不但如此,我们知道在电路产生谐振时,其波形极好,对试验也极为有利,模拟试验纯电感模拟试验该试验采用了电容全补偿方式,被试品为一电抗器可看成纯电感线圈。
从试验数据中可以看出,电容全补偿后提供给试验设备的电源容量是补偿前的,大大降低了试验对电网电源容量的需求,有补偿时压侧接上无补偿时接入谐振变无补偿时电源电流增大了倍铁损模拟试验部分补偿在一汽轮发电机定子铁损模拟试验中,采用电容部分补偿的方式,借用了两个卜脉冲电容器并接在试验回路中,从试验数据看,采用了林的电容补偿后,试验电源的容量由原来的降低到,仅为补偿前的,谐振波形对比测试为了搞清楚电路在这两种状况下的波形畸变情况,我们对我公司发电机半成品试验站的谐振变压器的电压波形进行了实测,对比了该变压器在没有产生谐振和产生谐振时的两种情况,通过实测我们认为,如果采用电容补偿的方式进行大容量铁损试验,必须采用产生谐振,这种情况下,电压波形的畸变最小,对试验结果最为有利,电路谐振后的电压波形电路谐振后的电压波形如图所示,此时的偏离系数为,每个电容支路可分别向被试品提供1 26 A的无功补偿电流(4kV时),补偿电容器的投人数量可根据被试品容量的情况分段补偿,该部分补偿试验时的无功电流为70一80 %,其余部分的无功电流(5一10 %)由谐振变压器弥补,即由谐振变压器调谐至谐振状态进行试验,与传统试验方法的对比从以上研究分析和模拟试验情况可以看出,采用谐振式原理进行铁损试验是完全可行的,其优点非常明显和突出,我们完全可以跳出由变频机组供电或变压器、调压器供电的传统试验模式,另辟蹊径解决大型或超大型发电机高磁密下的铁损试验,该方案的施行不但大大降低了对设备的投资,而且由于采用了电路谐振的原理,所以极大降低了对试验电源容量的需求,符合现代企业高效、节能的要求,经推算,采用这套谐振式铁损变压器不仅能够进行6 0 M w汽轮发电机在。
解决百万级核电的铁损试验(需增加补偿电容器),将使我公司大型、超大型发电机在高磁密下的试验能力处于国内领先地位。