发电机性能试验

中国华电集团内蒙古白音华金山发电有限责任公司发电机性能考核试验一发电机温升试验1试验目的白音华金山发电有限责任公司1、2号机组所配发电机为哈尔滨电机厂生产的600MW汽轮发电机，为考核发电机的的温升，决定在投运后对发电机进行温升试验。2试验依据GB1029-93三相同步电机试验方法GB/T7064-1996透平型同步电机技术要求。3额定参数型号：QFSN-600-2YHG额定容量：705.88MVA额定功率:600MW功率因数:0.85（进相0.95）额定电压:20KV4试验内容在冷却介质温度不超过额定温度、氢气入口压力、氢气纯度均在额定条件下，在额定负荷的75%、90%和100%下，依次测量以下数据：测发电机定子绕组的温升（检温计法，测温元件制造厂已埋设）测发电机定子冷却水的温升（检温计法，测温元件制造厂已埋设）测发电机定子铁心的温升（检温计法，测温元件制造厂已埋设）测量发电机转子线圈的平均温升（直流压降法）测量发电机氢冷器进出口风温（检温计法，测温元件制造厂已埋设）5试验方法5.1试验方法采用直接负荷法，即在发电机直接带负荷的工况下，直接测量发电机的温升。试验时，应保持发电机的转速在额定转速，端电压尽可能保持稳定，为此试验中应将电压调节器AVR改投手动调节位置。发电机各参量尽可能保持稳定，定子冷却水水流量保持额定并稳定、所有氢气冷却器的水量应调节好，各氢气冷却器的出风温度应尽可能调节到额定值、氢气压力、氢气纯度保持额定，并保持均衡稳定。试验需按多个有功工况进行（具体工况选择按现场实际情况确定）。调整好负荷，在发电机稳定运行1小时后，开始测量发电机定子电流、电压，发电机有功、功率因数，转子碳刷压降，并测量发电机定、转子线圈温度、铁芯及发电机进出、风温度。做好记录。测量间隔为每15〜20分钟一次，直到发电机各部分温度稳定为止（以每小时温度变化不大于1°C）。发电机转子线圈温度采用直流压降法，即根据测量到的发电机转子电流（在转子分流器上接直流毫伏表）、转子压降（扣除碳刷压降后），计算出转子线圈的平均温度，见下式，式中：t转子线圈平均温度；R0-一转子线圈在温度为t0时的直流电阻值;Uf、If-—测量时转子的电压、电流值。5.2测量发电机的调整特性曲线发电机的特性曲线为保持功率因数一定、发电机电压和频率为额定时，发电机定子电流与转子电流间的关系，Is=f（If）。试验时保持发电机电压和频率为额定，维持发电机有功功率为75%额定有功功率，分别调整功率因数为0.75、0.85、0.9，记录定子电流、转子电流值。保持发电机电压和频率为额定，维持发电机有功功率为90%额定有功功率，分别调整功率因数为0.75、0.85、0.9，记录定子电流、转子电流值。保持发电机电压和频率为额定，维持发电机有功功率为100%额定有功功率，分别调整功率因数为0.75、0.85、0.9,记录定子电流、转子电流值（具体工况可根据实际情况再商议）。5.3测量结果分析根据测量结果分析整理，绘制出cos6=0.85时发电机定、转子温升曲线；根据调整特性的测量，绘制出发电机的调整特性曲线。根据上述试验结果及发电机各部件发热限制最终绘出发电机在相应冷却介质温度下的出力限制，P—Q图。6试验要求及注意事项6.1参加试验的所有人员应遵守部颁安规的要求，当出现危及设备及人身安全事故时，运行人员有权终止试验，并通知试验人员撤离现场，进行事故处理。6.2运行人员应尽量保持机组的稳定运行，并按照试验要求进行调整。6.3读表要求同时进行，特别是转子电流电压值要同时读取。二发电机效率试验1试验目的白音华金山发电有限责任公司1、2号机组所配发电机为哈尔滨电机厂生产的600MW汽轮发电机，为考核发电机的效率，决定在投运后对发电机进行效率试验。2试验依据GB1029-93三相同步电机试验方法GB/T7064-1996透平型同步电机技术要求。GB5321-85用量热法测定大型交流电机的损耗及效率。3额定参数型号：QFSN-600-2YHG额定容量：705.88MVA额定功率:600MW功率因数:0.85（进相0.95）额定电压:20KV发电机冷却方式：发电机定子铁芯：氢气直接冷却发电机定子绕组：水冷却发电机转子绕组：氢气直接冷却额定冷气体温度：不高于46°C，不低于25°C氢气纯度：不小于98%4试验内容试验时要求发电机下列参数达到额定值并保持稳定。有功功率600MW；功率因数0.85；定子电压20kV频率50Hz；氢气纯度：98%冷却系统流量及润滑油流量尽量维持在低流量并保持稳定。当发电机达到热平衡稳定状态时测量以下数据：有功功率、定子电流、定子电压、功率因数、转子电压、转子电流、发电机表面温度（10点）、发电机周围温度（10点）、发电机定冷水进水温度（1点）、发电机定冷水出水温度（1点）、发电机定子绕组出水温度（54点）、发电机定冷水流量、氢冷器进口水温、氢冷器出口水温、氢冷器进水量、发电机两侧密封油冷油温度、发电机两侧密封油回油温度、发电机两侧密封油进油量、发电机两侧润滑油冷油温度、发电机励侧润滑油回油温度、发电机汽侧润滑油回油温度、发电机两侧润滑油进油量。5试验方法根据发电机各部分损耗的散发路径，通过测量冷却介质带出的热量来推算发电机的损耗。发电机效率试验测定发电机额定工况下的效率和损耗。发电机的损耗主要有：轴承产生的摩擦损耗由轴承润滑油带走，轴封产生的摩擦损耗由密封油带走，电机内的电气总损耗和通风损耗大部分由定冷水和氢气冷却器带走，极少部分未传递给冷却介质的损耗以传导、辐射、对流等形式通过本体表面散发。它包括：机壳表面的散热损耗和热传导到基础及轴上的损耗（可忽略）。此外还有集电环电刷电损耗。测量方法分别如下：5.1由定子冷却水和氢气冷却器冷却水带走的损耗P水的测量：5.1.1由定子冷却水带走的损耗在额定稳定运行条件下，达到热平衡时：P水1=CP・P・（t2-t1）Q式中：CP、p——分别对应定冷水的比热和水的密度kJ/kg-K；Q----定冷水的体积流量；t2，t1定冷水进出水的温度，K。5.1.2由氢气冷却器带走的损耗P1的测量该发电机的氢气冷却器冷却介质为水，在额定稳定运行条件下，达到热平衡时，由水带走的损耗为：P水2=CP・P・（t2-t1）Q式中：CP、p——分别对应进水温度所对应水的比热和水的密度kJ/kg-K；Q----进水的体积流量；t2，t1进出水的温度，K。5.2电机表面散热损耗通过电机外表面耗散的损耗比通过其基础和轴传导的损耗大得多，按标准，可忽略基础及轴的传导项而仅考虑外壳表面散热项，本体表面热损耗可由下式计算：P2=h・Sm・At/1000（kW）（6）式中：h——表面换热系数h=11+3v，W/mK；v——空气流速，在厂房中取vZ1m/s时，h=11-15W/mK；Sm本体计入的表面积；At----计算表面平均温度与外部环境温度之差，K。在发电机端罩处，测量表面的温度值并用精密水银温度计测量发电机周围环境的温度。计算出各自的平均温度值，及其温差。5.3轴承摩擦损耗和密封摩擦损耗轴承摩擦损耗、密封损耗可由轴承润滑油、密封油带走的损耗确定。分别用超声波流量计测量轴承进油油量和密封油进油油量。测量轴承进出口油温、密封油进出口油温，用下式计算油带走的损耗：P3=CP・P・Q・At式中：CP——油的比热，kJ/kg・KP——在流量测试点处温度下油的密度，kg/mQ----油的体积流量，m/sAt进出油的温差，At=t2-t1,K注：润滑油和密封油带走的损耗分别测量及计算。5.4集电环摩擦损耗测量励磁电流If（转子分流器并接直流毫伏表），取电刷压降AU为1.0V，用下式计算电刷摩擦损耗：P4=2If・AU5.5试验结果的计算机分析发电机的总损耗：SAP=P1+P2+P3+P4发电机的效率：n=〔P2/CP2+SAP))X100%在实际检测中，由于电网电压等因素的影响，发电机工况不能满足额定工况的要求，这时要对所测损耗进行修正。6试验要求及注意事项6.1参加试验的所有人员应遵守部颁安规的要求，当出现危及设备及人身安全事故时，运行人员有权终止试验，并通知试验人员撤离现场，进行事故处理。6.2运行人员应尽量保持机组的稳定运行，并按照试验要求进行调整。三发电机漏氢量考核试验1试验目的白音华金山发电有限公司安装2X600MW汽轮发电机组，发电机为哈尔滨电机厂生产的水氢氢冷汽轮发电机组，按要求对发电机运行中漏氢量进行测试，以检验和考核发电机的漏氢量是否达到合同、设计和有关规定的要求。2机组主要技术规范2.1发电机基本参数：型号：QFSN-600-2YHG额定容量：705.88MVA额定功率：600MW功率因数:0.85(进相0.95)额定电压：20KV额定转速:3000r/min周波：50Hz相数：3极数：2额定氢压：0.4±0.022.2发电机冷却方式发电机定子铁芯：氢气直接冷却发电机定子绕组：水冷却发电机转子绕组：氢气直接冷却额定冷气体温度:不高于46°C,不低于25°C氢气纯度:不小于98%3试验依据JB/T6227氢密封性检验方法及评定4试验工况要求4.1发电机安装完毕，定子内冷系统整体水压和气密检验合格。4.2发电机停机状态整套系统密封性试验合格。4.3发电机冷却系统管道连接符合发电机正常运行时的实际情况。4.4发电机在充氢状态下，且氢气压力、转速应维持在额定值。4.4发电机其他参数不作限定，但在开始进行漏氢量的检验工作后，应尽量保持发电机的负荷、氢冷器水量不变，以维持发电机内氢气温度变化最小。4.5密封油控制系统投入工作，氢侧油压与空侧油压必须平衡。每次读数记录时，必须保持密封油箱油位高度相同。5测点及仪表5.1试验测点发电机进口氢温（2点）发电机出口氢温（8点）发电机机内氢压（Mpa）0.4±0.02大气压（Mpa）大气温度密封油箱油位6试验及数据处理试验时间不得小于24h，试验进行12h后，可按式（1）进行计算，并画成曲线。如漏氢量连续三点相互间的误差不超过15%，可以认为漏氢量已趋于稳定，并可结束试验，否则要延长试验时间。（1）其中：发电机充气容积，m3:试验开始时发电机内氢气压力，Mpa:试验结束时发电机内氢气压力，Mpa:给定状态下大气绝对压力，Mpa:试验