太平江电站定子磁化试验方案及计算

太平江电站#4发电机定子铁芯磁化试验方案1、磁化试验所需电气设备(1) 单相低功率因数瓦特表：型号D34-W,额定电流：2.5/5A,额定电压:75/150/300V。(2) 单相低功率因数瓦特表：型号D52-W,额定电流：2.5/5A，额定电压:30/75/150/300/600V，满量程功率值(W): 7.5/15/18.75/37.5/75/150/300。(3) 电流互感器：型号LQZ-0.66, 500/5A，1只。(4) 电压表：型号D26-V，额定电压30/60V，精度，0.5级。(5) 酒精温度计：35只。(6) 示温蜡片0 100C, 1盒。(7) DJ11-500/10单相变压器(8) 10kV柱上式多油断路器，型号：DW10-10, 1台。DT-120mm2铜鼻子10只。(10)630A空气开关，1只。第一种算法：(常规计算法)(1) 定子铁芯基本尺寸:外径：D=6900mm; 内径：D =6260mm; 铁芯高度：L =1520mm1 2 1通风沟宽度：L2=6mm;通风沟数量：n=37;定子槽深：b=135mm(2) 铁芯有效高度(铁芯叠片系数七取0.94)L=K X(L -nxL )=0.94x(152-37x0.6)=122.012cm1 1 2(3) 铁芯轭部高度:h=(D D) 2 b=(690 626) 2 13.5=18.5cm12(4) 铁芯有效横截面积:Q二LXh =122.012X18.5=2257cm2(5) 励磁线圈安匝数 取：磁化力 aw=2AW=nX (Dl h)Xaw=3.1416X(690 18.5)X2=4219.17(安匝)(6) 励磁线圈匝数取:磁通密度B=1 (特斯拉)，励磁电压U=400V1W=U / (4.44XfXQXB)=400 / (4.44X50X0.2257X1)=7.983 匝 11取8匝(7) 铁损电流:I=AW/ W=4219.17/ 8=527.4A m1(8) 励磁电流:I=1.05Im=1.05X527.4=553.77A(9) 所需电源功率：P=0.4X553.77=221.51KVA(10) 当测量线圈 W=1 匝时， U=4.44fQB=4.44X50X0.2257X1=50V22根据以上计算，确定如下实验参数：励磁线圈电压：U=400V1励磁电流:I=553.77A励磁线圈匝数： W=8 匝1测量线圈匝数： W=1 匝2测量线圈电压： U=50V2第二种算法：（按真空导磁率等参数计算）铁芯基本参数外径：D =6.9m；1内径： D=6.26m；2铁芯长度： L=1.52m；fe铁芯齿高:hc=0.135m；通风沟高度： b =0.006m；通风沟数量： n=37。(1) 定子铁芯有效长度叠片系数K取0.930.95L=K(L nXb)=0.95X(1.52 37X0.006)=1.2331mfe(2) 定子铁芯轭部高度:ha=(DD)2hc=(6.96.26)20.135=0.185m12(3) 定子铁芯轭部截面积：S 二LXha=1.2331X0.185=0.2281235m2Z(4) 励磁线圈匝数 取： B=1T，U=400V1W=U / (4.44fS B)=400 / (4.44X50X0.2281235X1)=7.9 匝1 1 Z(5) 定子铁轭平均直径：Dav=D ha=6.715mRav=Dav/ 2=3.3575m1(6) 取W1=8匝，由励磁线圈电抗可知：Ie=U / Xc； Xc二卩乂片XfXW2XS / Rav即Ie=U XRav/ 卩 fW 2S )=400 X 3 . 3 5 7 5/(12 . 6X 10-7 X 4. 91X 103 X 50 X 82 X 0 . 2 2 81 1 0 r 1 Z)=297.39A(取 W=7 匝时：Ie=388.45A；取 W=6 匝时：Ie=528.72A) 11卩0为真空导磁率；片为相对导磁率(7) 按1.05倍Ie确定试验功率Sn=1.05 X Ie X U1=1.05 X 297.39 X 0.4=125(KVA)3、励磁电缆长度及戴面确定定子外壳高： 3095mm定子外圆直径： 8100mm定子铁芯内径： 6260mm定子外壳至铁芯内壁厚度：(8100 6260) /2=920mm每匝励磁电缆理想长度:0.92X2+3.095X2=8.03m共需8匝，考虑弯曲度裕量，每匝实际长度8.5m，再考虑匝间余量及电缆首尾至 励磁变引线余量30m,用120mm2橡皮软电缆双根并用。实际所需长度：(8.5X8+30)X 2=196m,电流互感器变比选择： 500/5A4、试验准备(1) 根据前面的计算，励磁电缆用120mm2橡套铜芯电缆2根并联使用。励磁电缆 按附图要求缠绕，在励磁线圈与铁芯之间加垫厚橡皮。测量绕组选用10mm2塑料线。 励磁绕组放置于齿部，测量电缆放置于槽底。励磁电缆和测量电缆均要拉紧，紧 靠定子铁芯。励磁变高压侧电缆选用3X35mm2。(2) 测量表按附图所示正确连接。(3) 用 30 支酒精温度计、把定子圆分为 10 个等分部位，每个部位分上、中、下 三个测量点。温度计从定子铁芯通风沟道内伸到磁轭部位。在试验过程中辅助于 远红外测温仪进行重点测量。(4) 用50mm2的导线将定子外壳可靠接地。(5) 检查并清除铁芯通风沟及上、下端处可能遗留的金属遗物。(6) 检查接线的正确性及接线头是否牢靠。(7) 试验前用 2500V 兆欧表测量各绕组与定子铁芯的绝缘电阻。(8) 计算并整定好 10KV 开关柜保护装置，开关分、合应可靠。(9) 用 2500V 摇表检查励磁变及高压电缆的绝缘电阻，并对励磁变进行变比、极 性、直流电阻和交流耐压试验。5、试验操作(1) 记录铁芯各测量部位的初始温度及环境温度。(2) 合变压器高压侧开关，严密监视各电压、电流、功率值。各仪表指示值应与 估算值无太大差别。观察定子铁芯各部位声音及震动情况，若有冒烟、局部严重 发热及异常声响时立即跳开高压开关。(3) 通电5min，跳开高压侧开关。再检查定子螺栓松紧程度。根据电压、电流值 核实试验工况，磁通密度应在10KGs左右，否则应改变励磁绕组匝数。(4) 重新开始铁损试验90min。每隔10min记录一次各测量表计度数和温度值。同 时辅以远红外测温仪测量铁芯表面温度，找出局部过热点，加强监视，作准备记 录。(5) 达到试验时间后，切断电源、结束试验。6、试验安全措施及注意事项(1) 励磁线圈和测量线圈必须绝缘良好，有破损的地方应包扎好。避免因导线绝 缘不良，发生对地短路烧伤铁芯。(2) 制定专门的安全措施，定子膛内不得存放金属物品，防止金属工具、杂物等 落在发电机内。(3) 避免用金属物件(如钢尺、无绝缘的电缆、水银温度计等)靠近铁芯。(4) 试验设备接地应可靠。试验人员应穿绝缘鞋，严禁用双手同时触摸铁芯。(5) 试验人员应严密监视、仔细观察，当发现数据异常、铁芯松动或通风沟内有 残余金属杂物等异常情况时应立即报告、终止试验。(6) 试验时应协调好各施工单位保证施工电源可靠。7、试验结果及分析磁通密度实际值：Gs；励磁线圈电压： V；励磁电流： A；噪声 dB；最高齿温差(换算至10KGs，下同) K；最高温升：K；单位铁损(W/kg)(厂家要求W 合格)；试验持续时间90min。