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内地型电站发电机构架复原后的芯体磁化实验

时间:2012-5-29 12:24:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

  试验基本参数及计算试验前的基本参数试验前需要计算励磁绕组的匝数、励磁电流大小及变压器的容量,计算中用到的基本参数如下。

  铁芯芯片型号:DW270-50铁芯芯片密度:d=7.665kg/cm3铁芯芯片标准损耗:1.15W/kg(10000高斯)铁芯内径:d1=5070mm铁芯外径:d2=5800mm铁芯高度:h=1650mm铁芯齿高:h1=128.2mm定子铁芯通风沟数量:n=45定子铁芯通风沟高度:=6mm铁芯压紧系数K:取0.95定子铁芯断面1试验计算(1)铁芯有效高度:L=k(h-n)=0.95(1650-270)=1311mm.(2)铁芯轭部宽度:ha=(d2-d1)/2-h1=(5800-5070)/2-128.2=236.8mm.

  铁芯截面积:S=Lha=1311236.8=3104cm2.铁芯重量:G=DavSd=3.14556.3231047.66510-3=41583kg.励磁线圈匝数:We=U1108/(4.44fSB)=400108/(4.445031041000)=5.8匝(根据实际情况,铁芯所施加的励磁电压U1取400V;频率f为50Hz;B取标准磁通10000高斯,励磁线圈实际选用缠绕整数6匝)。励磁线圈电流及电源容量:励磁线圈的电流Ie=DavH0/We=3.14556.321.5/6=437A;H0单位长度安匝数,考虑到铁芯片为低损耗硅钢片,取1.5安匝/cm;根据3.5A/mm2的载流量标准,选择70mm2的单芯软电缆作为励磁线圈电缆;所需励磁电源容量:Se=3UIe10-3=340043710-3=175kVA.

  测量电压:U2=U1Wm=4001/6667V(测量线圈匝数Wm取1匝)。

  试验过程准备工作试验人员根据分工认真完成试验的各项准备工作,确保试验设备仪表正常齐全,条件完备,保障试验顺利进行,具体工作如下。

  缠绕线圈由于发电机定子部分线棒已嵌装,为减小因磁通密度不均所引起的误差,励磁线圈采用3个支路并联缠绕,均匀对称分布。根据计算励磁电流值及3.5A/mm2的载流量标准选择选用70mm2单芯软电缆,励磁线圈紧贴在铁芯齿表面,铁芯棱角处垫以5mm厚的橡胶皮保护。测量线圈缠绕在任意两个励磁线圈中间,贴在槽底,励磁线圈缠绕时头、尾分别作好标记,每个线圈的缠绕方向必须一致,然后头尾分别并接到断路器上。线圈绕好后,用1000V绝缘电阻测试仪测量励磁及测量线圈对地绝缘,应大于1M.

  测量线圈绕线1匝,采用2.5mm2的胶质导线,从上下压板的缝隙中穿过,贴于槽底,包绕定子有效铁芯。

  励磁电源、仪表接线以及测温布置由于缅甸国家电网极不稳定,电网事故常导致连接邦朗电站的230kV输电系统崩溃瓦解,时常导致线路停电、机组甩负荷停机。为了试验的稳定性及安全可靠性,采用单台大容量柴油机发电,通过临时施工用电线路接到试验用低压断路器作为可靠的励磁电源供电。低压断路器经调试后应分合闸可靠,试验进行中应派专人监守。试验电源及仪表接线如所示。

  安全注意事项在发电机层、水轮机层的试验区域设立警戒线,悬挂标示牌,试验中严禁无关人员进入区域并控制进入铁损试验区域的人数,试验人员禁止带金属物件进入机坑接近铁芯。

  磁通密度及单位铁损的计算试验过程中磁通密度的实际值为B=108U2/444fSWm,式中:f为实测频率值。定子铁芯扼部的单位铁损Pfe=(Pfe/G)(10000/B)(换算至10000高斯),式中Pfe为功率表测量值换算后的铁芯总损耗,具体计算结果如示。

 结果分析磁化试验的结果主要表现为铁芯温升及单位损耗两个方面。根据发电机定子厂家技术要求:铁芯实测单位铁损不大于标准铁损1.15W/kg的1.3倍即1.495W/kg;铁芯最高温升不超过25,最大温差不超过15.以此看来,此次试验完全符合要求。但就以往多次的试验经验来看,光靠实际测量计算得出单位损耗值是很难对铁芯叠压质量作出有效的正确的判断,只能作为一个依据。因为试验过程中存在的测量及其他因素造成的误差导致最终的计算结果不是那么准确,而国际IEC等标准中也均未把单位损耗作为试验判据。比如在此次试验中,励磁电源采用了400V低压电源,励磁电流较大,而线圈电缆又长,这样就产生了不可忽视的线路压降,从而影响试验结果的准确性。磁化试验最直接的判据应该是铁芯的温升是否符合要求以及有无过热点和振动过大等异常情况,以此来确定铁芯内部是否存在短路点或缺陷部分。所以在试验中,一定要全面的监视铁芯各部位的温度变化情况和振动情况,以及特别过热点的温度变化情况,一旦有异常出现,便立即停止试验并采取措施及时处理。

  结束语缅甸邦朗水电站1号机定子铁芯磁化试验的顺利完成,证明定子修复是成功的。水电站现场叠片组装的大、中型水轮发电机组按规定都要求进行定子铁芯磁化试验,由于各电站情况不同,因而进行磁化试验所采取的方法和工艺也有所不同,试验中出现的问题也会各不一样。在具体试验中需要更全面分析各种可能出现的问题,考虑各方面的因素,并不断地总结经验加深认识,从而使试验得出更具科学性和指导意义的结果。