糯扎渡电站磁化试验方案.doc

定子铁心磁化试验方案 批准： 审核： 编制： 糯扎渡电站机电安装项目部 2011年8月1日1.概述糯扎渡9台发电机，单机容量400MW，定子铁心装配由机座、双鸽尾筋、托块、扇形片、拉紧螺杆、调整板等组成，铁心装压完成后定子总重量为462.596t（含机座重量153.401t）。定子主引出线开孔位于-Y轴线。定子铁心在工地叠装成整圆，铁心外径14580mm，内径13500mm，铁心高度3200mm。铁心沿轴向共分布62个通风槽，通风槽高度为6mm，通风槽片材料为V250-50A15无取向不涂漆硅钢片，其余冲片材料均为V250-50 A15无取向涂漆硅钢片，整圆定子铁心由51片扇形冲片组成，圆周共576槽，冲片厚度为0.5mm。磁化试验是发电机定子铁心硅钢片叠合组装完成后必须进行的一项重要试验，其目的是检查定子铁心制造和现场安装的整体质量、片间的绝缘是否良好，如果绝缘损坏会造成短路，在短路区域形成局部过热，威胁机组的安全运行。磁化试验以测定铁心单位质量的损耗，铁心轭部、齿部等各部温升值参数综合判断定子铁心的叠装质量。根据糯扎渡电站机电安装总体施工方案，1#机定子在1#机坑进行组装和叠片。故1机定子在完成铁心叠装后将吊至相应的机坑内进行试验。糯扎渡电站9台发电机中，前3台由天津阿尔斯通水电设备有限公司设计、制造、供货，后6台由东方电机有限公司设计、制造、供货。2.试验依据云南金沙江阿海水电站机电安装工程合同，合同编号：AH2009/C03水轮发电机定子铁耗试验守则 61417 水轮发电机组安装技术规范GB/T 8564-2003发电机定子铁心磁化试验导则GB/T 20835-2007云南阿海水电站水轮发电机安装说明书OEA.412.06293.发电机参数及试验参数发电机有关参数：型号： SF650-48/14580 额定容量： 722.3 MVA 功率因数： 0.9 （滞后） 额定电压： 18kV 额定电流： 23168A 额定转速： 125r/min 定子铁心槽数： 576 槽 定子铁心外径： D外 =1458cm 定子铁心内径： D内 =1350cm 定子铁心长度： L 320cm 定子铁心槽深： h=21.21(cm) 铁心通风沟层数：n =62 铁心通风沟高度：b=0.6(cm) 定子冲片厚度： 0.5(mm) 定子冲片标准损耗：1.05 (W/kg)（1特斯拉时） 铁心比重： 8.1t/m34.试验相关计算 4.1试验准备计算（1）励磁线圈安匝数计算AA=(D外ha) H式中：D外铁心外径(cm)= 1458cmha轭部宽度(cm)H单位长度安匝数，磁通在1特斯拉时，推荐值为2.152.3 (安匝/厘米),取2.2(安匝/厘米)。ha=(D外-D内)/2- hD内铁心内径(cm)h定子铁心槽深 (cm)ha=(D外D内)/2 h=（14581350）/221.21=32.79 (cm)A=(D外ha) H=3.1416(145832.79)2.29850.37 (安匝)（2）计算励磁绕组匝数1K定子铁心叠压系数，片间用绝缘漆时取0.93-0.96,取0.96。轭部的有效截面积S=K(L- nb)haS=0.96（320620.6）32.798902.1 (cm2)1励磁绕组匝数考虑漏磁及线路压降后的系数取1.1U1励磁电源电压，选10000 (V)试验时铁心扼部磁通密度B1T，频率f50 (Hz)励磁绕组匝数1 =U1/( e)= 10000/(4.44fBS)=10000/(4.44508902.110-41.1)46（匝）（3）计算励磁绕组电流I1（全电流）I1A/19850.37/46214.2 (A)流量系数取3.0 A/mm2励磁电缆截面积SL= I1/=214.23.0=71.4 mm2励磁电缆采用10kV无屏蔽交联电力电缆，参考型号规格：单心70 mm2。（4）需要的视在功率近似值为S视U1I/100010000214.2/1000=2142 (KVA)三相供电系统容量应为321423710 (KVA)（5）磁通密度测量 当定子轭部磁通密度为B1T时，单匝测量线圈之感应电势为:E24.44BSf24.440.8902.150197.6V采用单匝测量线圈，300v电压表测量。实际磁通密度B=U2/（4.44Sf2） （T）U2测量线圈端电压（伏）2测量线圈匝数（匝）S有效铁心轭部的截面积（m2）4.2 试验参数计算试验结束后，将试验数据换算到1T时，温升、温差和单位铁损是否合格。（1）试验时磁通密度的实际值 B= U2/4.44fSW2 （单位：T）U2测量线圈感应电压值(伏) W2测量线圈匝数(匝) f实测频率 B试验时磁通密度（T）（2）铁心重量 G=DavS103=3.1416（14.58-0.3279）0.890218.1103=322854.8 （ Kg ）Dav铁心平均直径（单位：米）（3）1T时定子有效铁心单位铁损 P=(Pfe/G)（1/B）2(W/Kg)Pfe实测总损耗（单位W） 按照厂家标准,实测单位铁损应不大于标准铁损(1.1W/Kg)的1.3倍,即不大于1.43 W/Kg。（4） 铁心最高温升 t1=(t3-t0)(1/ B)2 () t3最高铁心温度 t0铁心起始温度 按标准规定, t1不得大于25。（5）铁心最高温差 t2=(t1-t2)(1/ B)2 () t190分钟时最高铁心温度 t290分钟时最低铁心温度按标准规定, t2不得大于15。5. 主要设备、材料及工具序号名称型号规格单位数量备注110kV断路器开关柜630A面1210kV无屏蔽交联电力电缆170mm2m1000励磁用310kV交联电力电缆395mm2m350电源用4低功率因数瓦特表300V、5A/0.5级块15交流电压表150-300V，0.5级块26交流电流表2.5-5A，0.5级块17频率表50Hz，0.5级块18电压互感器10000/100 V，0.5级只19电流互感器500/5 A，0.2级只110酒精温度计0100、L=330mm支100直径小于6mm11红外线测温仪0100把212单心铜电线500V、2.5mm2m10013噪音测量计130分贝只114绝缘橡胶皮5mmm23015绑扎带500x4条50016木梯子5m把417耳塞付106试验接线原理简图注：V1、V2电压表 f-频率表 CT-电流互感器 W-低功率瓦特表 A电流表 K-断路器 W1-励磁线圈 W2测量线圈 PT电压互感器7准备工作71清扫检查试验前，对定子各部位进行彻底的清扫，全面检查机座和铁心，检查通风沟、上下端部位置、各环板间无残留金属物件和其它杂物，定子槽内不得有槽样棒遗留。将定子机座与基础支墩再次紧固，并用不小于300mm2 铜心线接地线使定子机座可靠接地。同时，铁心测温电阻RTD也必须短接接地。检查10kV开关柜断路器操作回路，校验开关柜保护装置动作正确，保护装置整定值及延时时间应小于上级10kV馈线柜保护整定值，10kV电源电缆和励磁电缆在使用前需做耐压试验。7.2线圈缠绕由于发电机定子直径较大，为降低由于磁密不均所引起的误差，励磁线圈采用1个支路均匀缠绕分布，选用70mm2铜心交联电力电缆，励磁线圈紧贴在铁心齿表面（不入槽），缠绕励磁线圈46匝。测量线圈一匝，用2.5mm2的多心铜线缠绕在铁心适当位置紧贴在槽底，铁心棱角处垫以5mm厚的胶皮或木方保护。7.3测温点布置 将测温点按上、中、下三层均匀布置在定子铁心上，紧贴铁心，测点处用石棉泥保温，按约定顺序进行编号。测温点布置从1槽为起点依次编号，酒精温度计共选24槽均匀布置，每槽布置在上、中、下三部（共计72个测点）。另外，辅之以红外线测温仪巡检铁心四周各个部位温度，但不作记录。对所有参加试验的工作人员进行技术交底。8. 试验程序（1）检查完成后，在确认上级主回路开关（安装间供电开关柜）断开的情况下，作分合闸操作试验，分合闸应正确可靠。（2）试验指挥发令，试验人员就位，记录各测温点原始温度。注意：首次通电后要根据读数校核磁化时磁通密度在1T左右，如偏差过大要调整励磁线圈匝数。（3）合上断路器 36min后断开，全面检查铁心各部位有否过热现象，如发现冒烟、局部过热、发红、冒火花（应关灯检查），应立即跳闸停止试验，查明原因；若各部分无异常，即正式开始试验（对个别温度较高处加设测温点）。（4）四组测量人员每隔15分钟同时记录一次铁心各部分温度及表计读数（读数时应尽量做到同时性），如发现局部温度过高，应报告试验指挥人，并重点监视其温度。整个磁化试验历时90分钟。9.人员组织试验总指挥 1 人 现场协调 1人技术负责 1人 安全工程师 1人试验工程师 4人 电气技工 4人 机械技工 2人 现场安全监护 1人10. 安全注意事项（1）因本试验负荷大，且两相供电，故不得有与之相关的其它工作面作业。（2）多余励磁和供电电缆用无磁绕法缠绕，以免形成过大压降。（3）试验过程中，中心柱的回臂必须与定子脱开，不得有任何连接。禁止将金属梯子放在定子内进行测量工作。（4）试验人员不能带铁磁物资进入定子内，并关闭手机或其它