发电机定子铁损试验参数计算方法讨论

发电机定子铁损试验参数计算方法讨论1.概述定子磁化试验是检验定子铁芯装配质量的重要手段，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序，其基本方法是在定子铁芯上缠绕若干个励磁绕组，将交流电流通入绕组内，此电流在定子铁芯中产生磁场，同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热，测量铁芯总的有功损耗与温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升，从而判别铁芯叠装的质量。如果铁芯绝缘不好或铁芯装配质量不佳，当铁芯通过交变磁通时，涡流损失就会增加，造成局部过热，加速铁芯绝缘和线棒绝缘的老化，严重时将造成铁芯绝缘烧伤或线棒击穿事故。大型水轮发电机定子在现场叠装后，定子铁芯必须进行磁化试验，通过测定温升及单位铁损的方法检查叠片质量，磁化试验为水电站重大电气试验项目之一，试验前后需进行较为复杂的数值计算，现在主要有两种方法，本文将以某电厂定子参数为例，对两种计算方法加以说明，并试着分析产生差异的原因，最后，也提出一种新方法供讨论。根据国标规定以及厂家铁损试验守则，铁损试验采用0.8—1.0特拉斯的磁通密度，持续时间为90分钟。试验合格标准：实测单位铁损不大于标准铁损的1.3倍，最高温升不超过25K，最大温差不超过15K。某电厂发电机定子为工地组合方式，定子机座由4瓣组合焊接，铁片经叠装和紧压后进行铁损试验，定子铁芯采用DW270-50冷扎无取向的硅钢片，每片厚度为0.5mm，冲片表面涂有一定厚度的F级绝缘漆。铁芯的有关参数如下：型号：SF100－14/5380额定容量：100MW/117.65MVA额定功率因数：0.85（滞后）额定电压：13.8kV额定电流：4922A额定转速：428.6r/min额定频率：50Hz励磁电压：193V励磁电流：1172A定子铁芯外径：D1=5.38(m)定子铁芯内径：D2=4.34(m)定子铁芯长度：Lfe=1.90(m)产定子铁芯齿高霉：滚h君c伙=密0.表167耀(俘m)击定子铁芯通风纸沟数量或：岩n=52轰定子铁芯通风础沟高度邪：冻b=0.条006(摧m)部定子铁片型号俩：裤DW270-准50谣定子铁片厚度透：佳0.5(mm彼)桃2质.简试验的有关计嚷算：析2.1笋饮定子铁芯扼部凡截担面团S逐的计算谨定子铁芯有效感长度巨K逮—之定子铁芯叠压扣系数，片间用悄绝缘漆时键取戒0.9蛋3敲—今0.9馆5菠。民L缩=括K脚（黑L宾fe魔-n溪b梁）血=0.9渗5葡（赔1扔.谨90-标0.屋52×0.采00漆6旺）寸=1宿.闲4768(m蚊)铜定子铁芯扼部带高度巩h隐a页=爪（勺D年1助-D请2裂）甚/2-h现c题=捧（蜻0.山538-顽0.赖43覆4姥）躬/2-鉴0.路167=州0.35麻3华(躬m)醋定子铁芯扼部旺截面积痰S决Z迟=L×h屠a声=1决.收4768太×肝0.集353坟≈武0.部5213娃25站(丧m伍2附)沸2.2瑞壁励磁线圈匝数占的计算书W牵1维=U齐1侮/(4.44痕fS贩Z疗B南）箩=400/(姜4.44*5温0*串0.5213展25*1亮.密0姑）紧幼秧绒形某舌颤碑=3.暴45渠(钉匝膀)讽U灯1伪—意励磁电源电压立，供选凶400V蜘赞B狮—掩试验时铁芯扼迎部磁通密度裙，均1闪.堂0只特拉欧斯潮苹励磁线圈实际题1院号机先棚是钢4松匝，因电流与应计算差太多，狸又考虑可能会请温升不明显，尽后又改议为痒3画匝谊，果2载、吓3距号机直接绝选用缠绕阅3凭匝固，脏4吓、戴5饲号机选傅用摘3纠匝电流太大，倚故又重选跌用持4利匝散。霜2.3祸串励磁线圈的电姑流及励磁容量爽计算斩定子铁扼平均避直径珍D针av倦=谱D洲1捞-h序a换=5象.码38-1胡.好67=5违.敞213(m)苦励磁线圈的电阀流嫌蚂皱不同计算方法骨的差别就在此瞎处，传统的方唤法是：当w1=4时塞I拐e剪=静π差D垦av者H例0格/W狐1柱=(3.14匠×5趟.21泪3×2犬00桑)/4烈≈防820A当w1=3时舅I输e非=侮π喝D粉av册H色0浇/W业1直=(3.14秤×5.213串×200)/需3户≈眼1090A允公式中滔，拼H录0榨—似—棉励难磁磁动势，冰D畜av虫—央—乱铁扼平均直径汇，稍W摧1平—档—丈励磁线圈匝数德；迟除急H宰0茫外，其它参数天都是算出来的另，础H策0牛是经验值，插1跳.樱0奔特拉激斯时，推荐值槽为螺2.15-2刷.3膊(档安衰匝想/录厘蠢米微)遮，串这里畅取吓2.0记(虫安脏匝拍/责厘葡米铃)凡。诊新方法是必先计算励磁线蒙圈的挣电购抗，再计算励经磁电流爹：钞I芽e品=劫U肠1姻/Xc材Xc=销µ作0脚µ隙r冰fw怨1摆2露S胶Z滤/R扣av翼公式中，和U挥1日—砍—冒励磁电压般，主X机c妥——深磁线圈的电抗希，批µ骄0各—溜—走真空磁导率，斜µ竭r捞—榨—洋相对磁导率简，娇w萝1衬——袖励磁线圈匝数墓，霜f屋—饶—赌电源频率，走S死Z唐——烂铁芯扼部截面娱积，荒R绿av上——蚊铁扼平均半径爷，针对陕某尤电厂，用新方岩法算出的电流殊是当w1=4时励I仁e左=止U钉1腥*当R锐av塞/筝µ划0卷µ兽r诊fw朗1崖2效S榆Z奖=400*2让.6065/浸(12.6*暴10许-李7愁*4.91*建10围3户*50*4聪2锻*目0.昆521325握)块=膊404方(祖A)当w1=3时摧I之e娱=景U屈1卷*破R嫂av歼/扩µ慢0岭µ放r建fw搂1伐2酷S队Z宁=400*2好.6065/奋(12.6*脂10辅-男7献*4.91*聪10杀3鹊*50*3路2视*浴0.萄521325漏)燃=718(缓A)妄采用的方法不考用，结果大不母一样，单从方桃法上来讲，我叛认为新方法更宽严谨，至少，档它没有使用经透验值参与计算拐。尺实际的结果是韵，一号机，小当里w蜻1秆=练3泪时展I涌e效=妹730末A荣，当渗w阴1头=迎4倘时骆I关e乖=颠375A够，二号机，形w武1且=咱3轰，奋I少e臣=雀810A贪，三号机，古w侄1爸=四3丽，传I兔e沟=拿810A罩，四号机，当战w穗1池=凝3驴时库I丧e库=零1020A叫，当崖w亚1坐=服4茂时伍I送e艇=梅550A诊，五号机，浑w让1怕=吧4驶，办I贵e拴=娃468A骨，很明显，兼相同参数韵的段5还台机组，励磁台电流各不相同恰，而且差别不哄小，但峰新方法算出的张结果更接近实仆际数值。剖分析原因，可起能是辰叠装孕质量的差异造高成鬼磁导率不尽相驼同，磁导率下蓬降的，励磁电洁流就增加，磁暂导率略有提高旁的，励磁电流见就下降。值提出来供讨论拿的方法关的思路是使用缴磁路欧姆定律僵Φ恰=F/R羡m汇，估先求出磁动缠势粒F落，再用公式愚F/滔w焰1膏来计算出颤I旷e望，对念某招电厂而言，匀F察=B*娱S迫Z选*饭R抽m论=姨B*歌S余Z永π友D锣av庆/(蓝S纷Z旧µ衔0膝µ饱r崖)妥=禽B伶π黎D曾av哭/(陆µ性0悼µ滤r烘)飞=1*傲3.14*5虽.213宅/(葵12.6*1蹦0拖-零7吨*4.91*记10口3政)呀=增2645.8道(A)幻I患e酿=暖F/腐w悔1酒,龄当剩w溪1晨=驼3罩时，革I病e佣=翁2645.8逐/颂3=882(芝A)残当愿w锤1湿=铲4败时，达I饭e雄=份2645.8浆/去4=661(肆A)喷公式中，宗B聋——捐磁旅通密度，只S煮Z专——档铁芯扼部截面夜积，业µ丰0丝—辽—今真空磁导率，纵µ苹r果—队—坚相对磁导率，浴D响av罩—征—绒铁扼平均直径福,肥F不—旬—橡磁动势心。获2.4晶三种方法异同唱及误差铜分析宰传统方法计算服简单，但由于源是使用了经验绿值，误差过大偏，用来确定电袍源容量浪费太为大，根据锁某颗电厂及其它相猫似机组的试验嗽数据燃来看，只要调索整一下经验值融，就能很好的适得以纠正，可吧能壤1.5A责/沾匝厘米是比较啄合适的促；耀新方法较为严刷谨，但计算稍样显繁杂，也有插一定误差老，原因是磁导喊率是个变量，唐它与磁通密度唉，叠片质量都温有关系，斯并且，皂我们计算出的浇励磁匝数是个熊小数，实际