电机铁损试验.doc

_发电机铁损试验作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数： 304更新时间：2008-7-6发电机铁损试验原理与实际运用通过对发电机铁损试验原理的阐述及实际运用的介绍，使电气一次专业人员掌握铁损试验的具体方法和步骤。内容摘要：在发电机试验中，需要对定子铁芯的绝缘状况进行重点检查，铁损试验是检查定子铁芯最直接和有效的方法。通过对发电机铁损试验原理的介绍，详细说明了做铁损试验两种不同电压等级的具体方法和步骤，对于顺利完成试验工作，确保发电机主设备的安全具有很大的指导意义。培训内容：一、设备概况：1、试验目的：1号机小修发电机试验中，需要对定子铁芯的绝缘状况进行重点检查。2、发电机有关参数：型号：QFSN-600-2 额定容量：667MVA功率因数：0.9 频率：50HZ额定功率：600MW 转速：3000r/min定子电压：20kV 定子电流：19245A定转子绝缘等级：F（按B级使用） 出厂序号：60SH007出品日期：2003年 生产厂家：上海汽轮发电机有限公司3.定子铁芯数据：铁芯轭部面积：28413cm2 铁芯轭部重量：146200kg二、方法一：（ 1.4T,6Kv电源）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。三、 铁损试验（1.4T）原理图及参数计算3.1 1号发电机出厂试验数据：励磁电流：1465A 励磁线圈匝数：2匝 次级电压： 883V磁通密度：1.4T 铁芯损耗值：159kW 单位损耗：1.11W/kg（1.0T下）3.2 试验接线图： 铁芯损耗试验原理图图中， B：励磁变压器，20kV/6.3kV，2300kVA CT：电流互感器，1500A/5A，0.2级 PT: 3000V/400V V ：电压表 Wl：励磁绕组 W2：测量绕组 损耗测试仪：400V，60A G： 被试发电机铁芯321励磁变压器容量的计算：在电源容量足够大的前提下，励磁侧的励磁电压应为：U1=KU2=2883=1766（V）由于励磁电流为1465A，因此，单侧励磁电源容量为：S0=U1I1=17661465=2588（KVA）如果用一台三相变压器作为励磁电流，则三相变压器的容量至少为：S1=3S0=1.7322588=4482.416（KVA）322励磁电压及励磁绕组匝数容量的计算：根据公式：U1=4.44fBS W1，其中：电源频率50HZ，B：铁芯中的磁密，S：铁轭面积选取W1=7，此时：U1=4.44fBS W1=4.44501.42.84137=6181.5(V)U2=U1/k=6181.5/7=883.1(V)也就是说，当监测U2达到883.1V时，铁芯中的磁密即达到了1.4T。323实际励磁电流的计算：当选取U1=6225V时，励磁电流为I1=S0/ U1=25881000/6225=416（A）计算补充说明：上述参数均是在励磁电源容量足够大的前提下计算出来的，当励磁电源容量并非足够大时，某些参数将有少许出入。发电机铁芯中的磁密是否达到了B=1.4T,最终是通过监测发电机次级电压U2是否达到了883.1V来确定。四、试验的具体实施步骤：6.1试验电源的确定1号发电机铁芯损耗试验需要电压等级为6KV的两相单线制电源，选取的6KV电源开关为6KV1BBB10备用开关，由1号启备变的1BBB10分支带。6KV软电缆从6KV1BBB10备用开关A相出来，通入发电机铁芯并在铁芯内缠饶7圈后接回6KV1BBB10备用开关C相，电流约为4168A。试验电压的调整通过调节1号启备变的有载调压开关调整，1号启备变低压侧先调到6KV左右，再逐级进行升压，直到满足试验需要的6225V左右为止。6. 2试验电源的实施：1) 试验人员将一根6KV的150mm2的电缆从6KV配电室1BBB10备用开关柜外敷设至1号发电机，并均匀地在发电机定子膛内部缠饶7圈后，将电缆敷设回1BBB10备用开关下口。电缆敷设完毕后将电缆两端头分别接在1BBB10备用开关A、C相出线端子上。电缆敷设前应对电缆做交流耐压试验，加压6KV1分钟合格后才能对该电缆进行敷设。电缆送电前应对电缆进行绝缘测试。将6KV1BBB10备用开关的就地控制电缆敷设至1号发电机旁，并接好1BBB10备用开关的就地分、合闸按钮。将铁损试验测试仪、二次PT、CT线接好并调试完毕。2) 运行人员停运1号发电机定冷水系统，并将6KV1BBB段所有负荷腾空。电气二次按照1号发电机铁损试验保护计算完成开关的保护整定设置。运行人员对1号启备变有载调压开关进行调整，调整6KV1BBB段母线电压在6000V左右。注意纪录调整前有载调压开关的档位，试验结束后应恢复原来有载调压开关的档位。合上6KV1BBB10开关，测量U2电压，如果U2电压低于883.1V则调节1号启备变有载调压开关直至U2电压为883.1V为止。测量U2电压由广东中试所张怔平负责，调节有载调压开关由发电部李安民负责。6. 3试验开始。电压满足要求后，开始计算时间，45分钟后结束，中试所按照以下表格记录试验数据。现场发现发电机内有异常情况时应立即按下1BBB10备用开关事故按钮跳开电源开关。试验记录表格：1、铁芯损耗结果时间（min）励磁电压U1（V）测量电压U2（V）励磁电流I（A）实测损耗P（kW）0153045试验时实际磁密为：B= 7U2/(4.44fWS)=7883/(4.445072.8413)=1.4 T持续45min试验后，单位重量铁损值为：W测/G= W/146200 kg = W/kg，上述结果 （大于或小于）2.5W/kg标准要求。2、温升结果试验中用PM595型红外热像仪测温。铁芯表面铁齿起始温度： ，环境温度： 。B=1.4T，t=45min后铁芯最低温度： ，最高温度： 。齿的最高温升为 K，最大温差为 K。最高温度点位于：次高温度点位于：折算至B=1.0T时，齿的最高温升为 K（标准为不超过15K）；五、方法二：（ 1.2T,380v电源）、试验标准：1 根据现场的实际情况和中试所设备的容量，暂定磁通密度为1.2T，持续试验时间为90min。2 根据DT/T596-1996电气设备预防性试验规程，励磁磁通密度为1T(特斯拉)下持续试验时间为90min。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）。3 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。 出厂试验数据：励磁电流：909A， 励磁线圈匝数：2匝， 次级电压：826V磁通密度：1.31T， 励磁功率：750.8kVA， 铁芯损耗值：152203W单位损耗：1.04W/kg(在1.0T时) 铁芯损耗试验原理图、 试验接线图K： 空气开关，380V，21000A， T： 调压器，380V/0650V，500kVAB1：中间变压器，2000V/650V，500kVA， B2：补偿变压器，6000V/650V，700kVAC：补偿电容器组，6000V，100kVar/只， CT：电流互感器，1500A/5A，0.2级V ：电压表，0600V，0.5级， 损耗测试仪：400V，50A Wl：励磁绕组， W2：测量绕组， G：被试发电机铁芯。本次试验采用调压器零起升压。中间变压器接为650V/2000V，补偿变压器接为650V/6000V。励磁电压为U1=1514V，励磁线圈匝数W1=2匝，测量线圈匝数W2=1匝。在加压试验过程中，监测U2达到757V时，即认为铁芯中的磁密已达到了试验所要求的磁密值（B=1.2T）。、试验的具体方法和步骤：4.1试验电源的准备4.1.1 2号发电机准备做铁芯损耗试验需要电压等级为380V的三相四线制电源。其中A、B两相通入发电机铁芯，电流约为2000A，C相做为控制电源，C相和零线电流均不大于10A。铁芯损耗试验过程中采取零起升压方式。汽机380V 2BFA段变压器低压侧额定电流为2309A，汽机380V 2BFA段电源进线开关额定电流为3200A，2BFA至2BFB分段开关（2BFA09A1）额定电流为2000A。由于负荷开关额定电流均小于2000A，故临时电源只能接在分段开关上。汽机380V2BFA、2BFB段工作电源进线开关与分段开关正常情况下实行“三选二”控制方式。临时电缆以分段开关（2BFA09A1）作为起点，经2号汽机380V汽机配电室东门、2号汽机房零米、2号汽机房6米4拉至2号汽机房13米7的2号发电机励磁端，电缆单根长度需要65米。4.1.2试验电源的实施：3) 施工人员将两根380V的185mm2的电缆从2号汽机380V汽机配电室2BFA09柜外至2号发电机励磁端敷设完毕，将电缆接在分段开关2BFA09A1下口，并将分段开关（2BFA09A1）与380V2BFB段母线的连接板拆除。电气二次修改并确认6KV开关2BBA15的过流值和速断值满足2号发电机铁芯损耗试验的负荷保护的要求，并确保分段开关（2BFA09A1）在试验过程当中不跳闸。运行人员根据380V 2BFA段负荷需要倒至380V 2BFB段或者其它段，将380V2BFA段所有负荷开关断开，并将所有开关拉至检修位。4) 运行人员合上分段开关（2BFA09A1），中试所做2号发电机铁芯损耗试验。试验完毕后，由电气一次负责拆除试验电缆，恢复分段开关（2BFA09A1）与380V2BFB段母线的连接板，通知电气二次恢复原定值。、试验中应注意的事项：1试验设备带高压电，无关人员不得进入试验现场。试验现场应设置安全围有醒目的“高压危险”警示标志牌等；2必须采取有效的措施，以保证励磁绕组与定子铁芯和定子绕组之间的绝缘。为此，加压前先用摇表检查电缆的绝缘电阻；3试验开始及结束时，电厂应及时提供必要的起吊设备，以便于试验设备的吊装；4试验时发电机定子绕组出线端应三相短路接地，发电机定子铁芯和定子绕组原有的测温功能应尽可能恢复；5发电机内冷水系统应停止工作；6试验时用红外热像仪在定子膛内测温，每10分钟记录一次数据（包括温度、电流、电压和损耗值）；7试验过程中如发现异常情况，应立即停止试验；8试验时发电机上禁止有其他的作业；9现场应放置有适当的消防器材。、试验记录：1、铁芯损耗结果时间（min）励磁电压U1（V）测量电压U2（V）励磁电流I（A）损耗P（kW）0153045607590试验最后的实际磁密为：B=U2/(4.44fW2S)= 1514/（4.445022.8413）=1.