糯扎渡電站磁化試驗方案

1、定子鐵心磁化試驗方案 批準(zhǔn)： 審核： 編制： 糯扎渡電站機電安裝項目部 2011年8月1日1.概述糯扎渡9臺發(fā)電機，單機容量400MW，定子鐵心裝配由機座、雙鴿尾筋、托塊、扇形片、拉緊螺桿、調(diào)整板等組成，鐵心裝壓完成后定子總重量為462.596t（含機座重量153.401t）。定子主引出線開孔位于-Y軸線。定子鐵心在工地疊裝成整圓，鐵心外徑14580mm，內(nèi)徑13500mm，鐵心高度3200mm。鐵心沿軸向共分布62個通風(fēng)槽，通風(fēng)槽高度為6mm，通風(fēng)槽片材料為V250-50A15無取向不涂漆硅鋼片，其余沖片材料均為V250-50 A15無取向涂漆硅鋼片，整圓定子鐵心由51片扇形沖片組成，圓周共

2、576槽，沖片厚度為0.5mm。磁化試驗是發(fā)電機定子鐵心硅鋼片疊合組裝完成后必須進行的一項重要試驗，其目的是檢查定子鐵心制造和現(xiàn)場安裝的整體質(zhì)量、片間的絕緣是否良好，如果絕緣損壞會造成短路，在短路區(qū)域形成局部過熱，威脅機組的安全運行。磁化試驗以測定鐵心單位質(zhì)量的損耗，鐵心軛部、齒部等各部溫升值參數(shù)綜合判斷定子鐵心的疊裝質(zhì)量。根據(jù)糯扎渡電站機電安裝總體施工方案，1#機定子在1#機坑進行組裝和疊片。故1機定子在完成鐵心疊裝后將吊至相應(yīng)的機坑內(nèi)進行試驗。糯扎渡電站9臺發(fā)電機中，前3臺由天津阿爾斯通水電設(shè)備有限公司設(shè)計、制造、供貨，后6臺由東方電機有限公司設(shè)計、制造、供貨。2.試驗依據(jù)云南金沙江阿海水

3、電站機電安裝工程合同，合同編號：AH2009/C03水輪發(fā)電機定子鐵耗試驗守則 61417 水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范GB/T 8564-2003發(fā)電機定子鐵心磁化試驗導(dǎo)則GB/T 20835-2007云南阿海水電站水輪發(fā)電機安裝說明書OEA.412.06293.發(fā)電機參數(shù)及試驗參數(shù)發(fā)電機有關(guān)參數(shù)：型號： SF650-48/14580 額定容量： 722.3 MVA 功率因數(shù)： 0.9 （滯后） 額定電壓： 18kV 額定電流： 23168A 額定轉(zhuǎn)速： 125r/min 定子鐵心槽數(shù)： 576 槽 定子鐵心外徑： D外 =1458cm 定子鐵心內(nèi)徑： D內(nèi) =1350cm 定子鐵心長度： L

4、320cm 定子鐵心槽深： h=21.21(cm) 鐵心通風(fēng)溝層數(shù)：n =62 鐵心通風(fēng)溝高度：b=0.6(cm) 定子沖片厚度： 0.5(mm) 定子沖片標(biāo)準(zhǔn)損耗：1.05 (W/kg)（1特斯拉時） 鐵心比重： 8.1t/m34.試驗相關(guān)計算 4.1試驗準(zhǔn)備計算（1）勵磁線圈安匝數(shù)計算AA=(D外ha)· H式中：D外鐵心外徑(cm)= 1458cmha軛部寬度(cm)H單位長度安匝數(shù)，磁通在1特斯拉時，推薦值為2.152.3 (安匝/厘米),取2.2(安匝/厘米)。ha=(D外-D內(nèi))/2- hD內(nèi)鐵心內(nèi)徑(cm)h定子鐵心槽深 (cm)ha=(D外D內(nèi))/2 h=（14581

5、350）/221.21=32.79 (cm)A=(D外ha)· H=3.1416×(145832.79)×2.29850.37 (安匝)（2）計算勵磁繞組匝數(shù)1K定子鐵心疊壓系數(shù)，片間用絕緣漆時取0.93-0.96,取0.96。軛部的有效截面積S=K·(L- n·b)·haS=0.96×（32062×0.6）×32.798902.1 (cm2)1勵磁繞組匝數(shù)考慮漏磁及線路壓降后的系數(shù)取1.1U1勵磁電源電壓，選10000 (V)試驗時鐵心扼部磁通密度B1T，頻率f50 (Hz)勵磁繞組匝數(shù)1 =U1/(

6、e·)= 10000/(4.44fBS·)=10000/(4.44×50×8902.1×10-4×1.1)46（匝）（3）計算勵磁繞組電流I1（全電流）I1A/19850.37/46214.2 (A)流量系數(shù)取3.0 A/mm2勵磁電纜截面積SL= I1/=214.2÷3.0=71.4 mm2勵磁電纜采用10kV無屏蔽交聯(lián)電力電纜，參考型號規(guī)格：單心70 mm2。（4）需要的視在功率近似值為S視U1I/100010000×214.2/1000=2142 (KVA)三相供電系統(tǒng)容量應(yīng)為3×21423710

7、(KVA)（5）磁通密度測量 當(dāng)定子軛部磁通密度為B1T時，單匝測量線圈之感應(yīng)電勢為:E24.44BSf24.44×0.8902.1×50197.6V采用單匝測量線圈，300v電壓表測量。實際磁通密度B=U2/（4.44Sf2） （T）U2測量線圈端電壓（伏）2測量線圈匝數(shù)（匝）S有效鐵心軛部的截面積（m2）4.2 試驗參數(shù)計算試驗結(jié)束后，將試驗數(shù)據(jù)換算到1T時，溫升、溫差和單位鐵損是否合格。（1）試驗時磁通密度的實際值 B´= U2/4.44f´SW2 （單位：T）U2測量線圈感應(yīng)電壓值(伏) W2測量線圈匝數(shù)(匝) f´實測頻率 B

8、0;試驗時磁通密度（T）（2）鐵心重量 G=DavS××103=3.1416×（14.58-0.3279）×0.89021×8.1×103=322854.8 （ Kg ）Dav鐵心平均直徑（單位：米）（3）1T時定子有效鐵心單位鐵損 P=(Pfe/G)×（1/B´）2(W/Kg)Pfe實測總損耗（單位W） 按照廠家標(biāo)準(zhǔn),實測單位鐵損應(yīng)不大于標(biāo)準(zhǔn)鐵損(1.1W/Kg)的1.3倍,即不大于1.43 W/Kg。（4） 鐵心最高溫升 t1=(t3-t0)×(1/ B´)2 () t3最高鐵心溫度 t0鐵

9、心起始溫度 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, t1不得大于25。（5）鐵心最高溫差 t2=(t1-t2)×(1/ B´)2 () t190分鐘時最高鐵心溫度 t290分鐘時最低鐵心溫度按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, t2不得大于15。5. 主要設(shè)備、材料及工具序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注110kV斷路器開關(guān)柜630A面1210kV無屏蔽交聯(lián)電力電纜1×70mm2m1000勵磁用310kV交聯(lián)電力電纜3×95mm2m350電源用4低功率因數(shù)瓦特表300V、5A/0.5級塊15交流電壓表150-300V，0.5級塊26交流電流表2.5-5A，0.5級塊17頻率表50Hz，0.5級塊18電壓互感器

10、10000/100 V，0.5級只19電流互感器500/5 A，0.2級只110酒精溫度計0100、L=330mm支100直徑小于6mm11紅外線測溫儀0100把212單心銅電線500V、2.5mm2m10013噪音測量計130分貝只114絕緣橡膠皮5mmm23015綁扎帶500x4條50016木梯子5m把417耳塞付106試驗接線原理簡圖注：V1、V2電壓表 f-頻率表 CT-電流互感器 W-低功率瓦特表 A電流表 K-斷路器 W1-勵磁線圈 W2測量線圈 PT電壓互感器7準(zhǔn)備工作71清掃檢查試驗前，對定子各部位進行徹底的清掃，全面檢查機座和鐵心，檢查通風(fēng)溝、上下端部位置、各環(huán)板間無殘留金屬

11、物件和其它雜物，定子槽內(nèi)不得有槽樣棒遺留。將定子機座與基礎(chǔ)支墩再次緊固，并用不小于300mm2 銅心線接地線使定子機座可靠接地。同時，鐵心測溫電阻RTD也必須短接接地。檢查10kV開關(guān)柜斷路器操作回路，校驗開關(guān)柜保護裝置動作正確，保護裝置整定值及延時時間應(yīng)小于上級10kV饋線柜保護整定值，10kV電源電纜和勵磁電纜在使用前需做耐壓試驗。7.2線圈纏繞由于發(fā)電機定子直徑較大，為降低由于磁密不均所引起的誤差，勵磁線圈采用1個支路均勻纏繞分布，選用70mm2銅心交聯(lián)電力電纜，勵磁線圈緊貼在鐵心齒表面（不入槽），纏繞勵磁線圈46匝。測量線圈一匝，用2.5mm2的多心銅線纏繞在鐵心適當(dāng)位置緊貼在槽底，鐵

12、心棱角處墊以5mm厚的膠皮或木方保護。7.3測溫點布置 將測溫點按上、中、下三層均勻布置在定子鐵心上，緊貼鐵心，測點處用石棉泥保溫，按約定順序進行編號。測溫點布置從1槽為起點依次編號，酒精溫度計共選24槽均勻布置，每槽布置在上、中、下三部（共計72個測點）。另外，輔之以紅外線測溫儀巡檢鐵心四周各個部位溫度，但不作記錄。對所有參加試驗的工作人員進行技術(shù)交底。8. 試驗程序（1）檢查完成后，在確認(rèn)上級主回路開關(guān)（安裝間供電開關(guān)柜）斷開的情況下，作分合閘操作試驗，分合閘應(yīng)正確可靠。（2）試驗指揮發(fā)令，試驗人員就位，記錄各測溫點原始溫度。注意：首次通電后要根據(jù)讀數(shù)校核磁化時磁通密度在1T左右，如偏差過

13、大要調(diào)整勵磁線圈匝數(shù)。（3）合上斷路器 36min后斷開，全面檢查鐵心各部位有否過熱現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)冒煙、局部過熱、發(fā)紅、冒火花（應(yīng)關(guān)燈檢查），應(yīng)立即跳閘停止試驗，查明原因；若各部分無異常，即正式開始試驗（對個別溫度較高處加設(shè)測溫點）。（4）四組測量人員每隔15分鐘同時記錄一次鐵心各部分溫度及表計讀數(shù)（讀數(shù)時應(yīng)盡量做到同時性），如發(fā)現(xiàn)局部溫度過高，應(yīng)報告試驗指揮人，并重點監(jiān)視其溫度。整個磁化試驗歷時90分鐘。9.人員組織試驗總指揮 1 人 現(xiàn)場協(xié)調(diào) 1人技術(shù)負(fù)責(zé) 1人 安全工程師 1人試驗工程師 4人 電氣技工 4人 機械技工 2人 現(xiàn)場安全監(jiān)護 1人10. 安全注意事項（1）因本試驗負(fù)荷大，且兩相供電，故不得有與之相關(guān)的其它工作面作業(yè)。（2）多余勵磁和供電電纜用無磁繞法纏繞，以免形成過大壓降。（3）試驗過程中，中心柱的回臂必須與定子脫開，不得有任何連接。禁止將金屬梯子放在定子內(nèi)進行測量工作。（4）試驗人員不能帶鐵磁物資進入