号发电机定子铁损试验电源接引及受电方案资料

水电站机组定子铁损试验方案一、试验的通过采用铁心磁化试验，检查叠装过程中铁芯达到进一步压紧，保证铁芯的整体性。

测量铁芯单位损耗和温升，发现局部过质量，热点。

检查铁芯工艺缺陷，片间绝缘损坏等，以防止发电机在运行中，定子铁芯因局部涡流过大而引起的铁芯过热，造成过热点损坏定子绕组绝缘等事故。

确保机组投产后的安全运行二、试验标准根据GB50150—91《电气装置安装规程电气设备交接试验标准》中第2.0.11的规定。

采用0.8—1.0T的磁通进行试验，当各点温度按1.0T磁通密度折算时，铁芯齿部的最高温升不应超过25℃；各齿部的最大温差不应超过15℃；持续时间为90min。

三试验设备及接线由于目前没有专用试验变压器，选用厂高变代替试验变压器，厂高变的型号为DC9—800/15.75 15.75/√3±2.5℅/10KV，本次试验选用3台厂高变做试验变压器。

根据施工现场的实际情况，拟采用10.5KV电压作为试验电源。

选用10KV开关柜，柜上装设过流速断保护并可现跳场操作闸（过流整定值1.5倍）。

试验接线原理图见附图—所示。

四. 试验计算根据铁损试验的一般要求选铁芯磁通密度为1特即：B=104高斯；单位长度安匝数H0取2.1安匝/厘米；铁芯填充系数：K取0.95具体已知数据：铁芯总长度：1=195㎝通风道宽度：l d=0.8㎝通风道数量=n d=40定子齿的高度：H ch=15.25㎝铁芯外径：D a=1280㎝铁芯径：D1=1202㎝具体计算：定子铁芯有效长度：l j=K（l--l d n d）=0.95*（195-40*0.8）=154.85㎝定子铁芯轭部高度：H e=D a-D i/2-H ch=1280-1202/2-15.25=23.75㎝定子铁芯的平均直径：D0=D a-H e=1280-23.75=1256.25定子铁芯的截面积：Q=l j H e=154.85*23.75=3677.69㎝2确定厂高变的变化比为K B：故K B=15.75/√3/10=0.9093变压器二次电压：U1=UK B/3=10500*0.9093/3=3182.55（V）激磁线圈的匝数：W1=U1108/4.44FB=3182.55*108/4.44*50*3677.69*104=38.98（匝）激磁线圈的匝数取39匝通过激磁线圈的电流：I=Πd0H0/W=π*1256.25*2.1/39=212.51（A）根据计算的激磁线圈电流值的1.5—2倍来选择电缆：95mm2 6000V单芯橡套电缆铁损试验的电源容量：P=UI*10-3千伏安=3182.55*212.51*10-3=676（KVA）当测量线圈W2=1匝时，测量线圈的电压：U2=4.44fQBW2/108=4.44×50×3677.69×104×1/108=81.64（V）铁芯重量：G=πD0Q×7.8×10-3=π×1256.25×3677.69×7.8×10-3. = 113212.84（Kg）通过上述的计算，得到以下试验参数：1.激磁线圈的电压（U1）为3182.55伏2.激磁线圈的电流（I）为212.51安培。

3#普定电站发电机定子铁损试验郑平;杨戟【摘要】普定水电站3#机组增效扩容工程的定子因为外形尺寸比较大,若在制造厂内组装成整体后因受交通条件限制无法运输到现场,因此定子机座分为三瓣及定位筋、冲片、线圈等零部件运输到电站现场,在现场组装、叠冲片和镶嵌线棒、试验等工序.其中定子铁损试验是个相当关键的一个试验,铁损试验是在冲片叠装完成及压紧螺栓压紧后进行,通过测量单位铁损及温升的方法检查验证定子冲片制造质量和冲片叠装质量,定子铁芯为发电机的心脏部件,对机组的长期安全运行至关重要.通过对普定水电站3#机组定子铁损试验的成功实施,试验后收集有关资料进行分析、研究,对发电机组定子铁损试验提供一些经验及模版借鉴.【期刊名称】《湖南水利水电》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P102-104,108)【关键词】普定水电站;铁损试验;励磁容量;试验标准;总铁损;最大温升;最大温差【作者】郑平;杨戟【作者单位】贵州省水利投资集团公司贵阳市 550000;贵州省水利投资集团公司贵阳市 550000【正文语种】中文1 概述定子铁损试验是在定子铁芯堆积、初步压紧完成后进行，其目的就是确认定子铁芯硅钢片设计制造、现场堆积、压紧等整体质量，检查铁片间是否有短路情况，绝缘是否良好。

为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行,现场叠装的定子铁芯必须进行铁损试验，通过测量单位铁损及温升的方法检查叠片质量,同时可以通过试验时的振动和发热使铁芯下沉，达到仅由加压所不能达到的进一步压紧铁芯的目的。

铁损试验为水电站的重大电气试验项目之一，其区别于其它电气试验的突出特点是，试验前后需进行较为复杂的数据计算。

普定水电站位于乌江上游南源贵州省普定县三岔河中游，距贵阳市125 km。

原总装机容量75 MW，装设3台25 MW立轴混流式水轮发电机组。

对电站机组进行增容改造，改造后总装机容量为87 MW，装设3台单机容量29 MW的立轴混流水轮发电机组。

定子铁芯铁损试验（1）概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。

其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。

通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。

（2）用于定子铁损试验的计算参数1）发电机技术参数：发电机型号：SF100-68/10350SF20-44/6500 额定容量111.11MV A23.35MV A额定功率100 MW20 MW额定功率因数0.90（滞后）0.85（滞后）额定电压15.75kV10.50kV额定电流 A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min 2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）定子铁芯外径D1（mm）定子铁芯内径D2（mm）定子铁芯高度h（mm）定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）通风沟高度b（mm）通风沟数量n槽深 h c （mm ）硅钢片安匝数 H 0 （安匝/cm ） 槽型尺寸 h c ×槽宽 填充系数K=0.95 选择电源频率f=50（Hz ） 选择激磁电压U=400（V ） 试验磁通密度B= 1T (理论数值) 3）试验参数计算铁芯有效高度 L ＝K ×（h-n ×b ） (mm) 定子铁芯磁轭截面积 S=L ×h a （cm 2）激磁线圈匝数的计算 W l =U ×104/4.44×f ×S ×B （匝） 激磁线圈的电流和功率 I=π×（D 1-h ）×H 0/W l (A) P l =I ×U ×10-3 (kVA)测量线圈匝数的计算 W m =(U 2/U) ×W l (匝)，其测量电压为（V ）。

发电机铁损试验作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数：304 更新时间：2008-7-6发电机铁损试验原理与实际运用通过对发电机铁损试验原理的阐述及实际运用的介绍，使电气一次专业人员掌握铁损试验的具体方法和步骤。

内容摘要：在发电机试验中，需要对定子铁芯的绝缘状况进行重点检查，铁损试验是检查定子铁芯最直接和有效的方法。

通过对发电机铁损试验原理的介绍，详细说明了做铁损试验两种不同电压等级的具体方法和步骤，对于顺利完成试验工作，确保发电机主设备的安全具有很大的指导意义。

培训内容：一、设备概况：1、试验目的：1号机小修发电机试验中，需要对定子铁芯的绝缘状况进行重点检查。

2、发电机有关参数：型号：QFSN-600-2 额定容量：667MVA功率因数：0.9 频率：50HZ额定功率：600MW 转速：3000r/min定子电压：20kV 定子电流：19245A定转子绝缘等级：F（按B级使用）出厂序号：60SH007出品日期：2003年生产厂家：上海汽轮发电机有限公司3.定子铁芯数据：铁芯轭部面积：28413cm2铁芯轭部重量：146200kg二、方法一：（ 1.4T,6Kv电源）试验标准：1、根据DL/T596-1996《电气设备预防性试验规程》，励磁磁通密度为1.4T(特斯拉)下持续试验时间为45min。

齿的最高温升不超过25K，齿的最大温差不大于15K，单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值（一般在1T时为2.5W/kg）。

2、试验时的各部分温升和铁损值与出厂值比较，不应有明显增大。

三、铁损试验（1.4T）原理图及参数计算3.1 1号发电机出厂试验数据：励磁电流：1465A 励磁线圈匝数：2匝次级电压： 883V磁通密度：1.4T 铁芯损耗值：159kW 单位损耗：1.11W/kg（1.0T下）3.2 试验接线图：图中， B：励磁变压器，20kV/6.3kV，2300kVA CT：电流互感器，1500A/5A，0.2级PT: 3000V/400V V ：电压表 Wl：励磁绕组 W2：测量绕组损耗测试仪：400V，60A G：被试发电机铁芯3．2．1励磁变压器容量的计算：在电源容量足够大的前提下，励磁侧的励磁电压应为：U1=KU2=2×883=1766（V）由于励磁电流为1465A，因此，单侧励磁电源容量为：S0=U1I1=1766×1465=2588（KVA）铁芯损耗试验原理图如果用一台三相变压器作为励磁电流，则三相变压器的容量至少为：S1=√3S0=1.732×2588=4482.416（KVA）3．2．2励磁电压及励磁绕组匝数容量的计算：根据公式：U1=4.44fBS W1，其中：电源频率50H Z，B：铁芯中的磁密，S：铁轭面积选取W1=7，此时：U1=4.44fBS W1=4.44×50×1.4×2.8413×7=6181.5(V)U2=U1/k=6181.5/7=883.1(V)也就是说，当监测U2达到883.1V时，铁芯中的磁密即达到了1.4T。

发电机定子铁芯损耗试验施工方案批准：初审：编制：设备管理部2015年01月14日发电机定子铁芯损耗试验方案一、施工项目简介我厂发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2YHG型汽轮发电机，发电机采用内部氢气循环，定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组氢气内冷的冷却方式。

为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，必须进行铁芯损耗试验。

二、施工方案1、施工准备1.1物资准备1.2人员准备哈尔滨电机厂现场服务人员负责密封垫更换工作，设备管理部电气专业人员配合。

1.3机械设备准备根据现场实际情况，准备扳手、螺丝刀、热成像仪等。

2、施工方案2.1试验原理在发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取励磁磁感应强度为1～1.4 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，铁芯发热，温度很快升高。

同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。

试验中用红外线测温仪测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线热成像仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。

把测量、计算结果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。

2.2试验接线图W1:励磁绕组W2:测量绕组A：测量绕组电流表W：测量绕组功率表V2：测量绕组电压表2.3试验标准2.3.1《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-1996），励磁磁通密度为1.4T（特斯拉）下持续时间为45min,齿的最高温升不得超过25℃,齿的最大温差不大于15℃,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T时为2.5W/kg).2.3.2《电力设备交接和预防性试验规程》（大唐集团公司Q/CDT 107 001－2005），磁密在1T下齿的最高温升不大于25℃，齿的最大温差不大于15℃，单位损耗不大于1.3倍参考值。

技术方案项目名称：#9发电机定子铁芯损耗试验编制：审核：会签：批准：天津军粮城发电有限公司2011年7月26日发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成的。

由于制造和检修可能存在的质量不良，或在运行中，由于热和机械力的作用，可引起片间绝缘损坏，造成短路，在短路区域形成局部过热，引起发动机定子线圈绝缘损伤，从而威胁机组的安全运行。

所以发电机在交接时或运行中，对铁芯绝缘有怀疑时，或铁芯全部或局部修理后，或发电机定子打槽楔前后，需进行定子铁芯的损耗试验，以测量铁芯单位质量的损耗，测量铁轭和齿的温度，检查各部温升是否超过规定值，从而综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。

一试验目的通过发电机定子铁芯损耗试验测量定子铁芯单位损耗，测量铁轭和齿部温度，检查各部温升是否超过标准值，综合判定片间绝缘是否良好，有无短路。

二发电机参数型号：QFSN-350-2 额定功率：350MW 额定电压：20kV 额定电流：11887A 功率因数：0.85 频率：50Hz 转速：3000r/min 定转子绝缘等级：F 生产厂家：哈尔滨电机厂有限责任公司投运日期：2010年7月三试验依据及标准1 DL/T596-1996 《电力设备预防性试验规程》与华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》。

2 磁密在1T下持续试验时间为90min，齿的最高温升不大于25K，齿的最大温差不大于15K，单位损耗不大于1.3倍参考值。

对直径较大的发电机试验时应注意校正由于磁通密度分布不均匀所引起的误差。

3 试验时的各部分温升及损耗值与出厂值比较应无明显增大。

三试验方法1 试验原理接线定子铁损试验一般接线如图1所示，由于励磁线圈W1和测量线圈W2集中布置，对大型发电机因其漏磁对试验结果影响较大。

图中测量线圈W2应布置于磁通均匀或接近均匀的区域。

将发电机转子抽出后，定子绕组应三相短路接地。

如定子绕组有尚未消除的接地点时，则绕组只需短路，不可再接地，以免多点接地使铁芯烧坏。

目录定子铁损试验技术方案 (2).1 概述 (2).1.1 概述 (2).1.2 试验目的 (2).1.3 试验基本原理 (2).2 编制依据 (2).3 试验计算 (3).4 试验 (4).5 安全措施 (7).6 试验仪器仪表 (8).7 试验结果整理 (8).8 试验表格 (8)定子铁损试验技术方案.1 概述.1.1 概述水电站水轮发电机组设备由水电设备有限公司制造供货。

定子机座由8瓣组成，外径Ф14100mm，定子铁芯内径Ф13400mm，定子铁芯高度1578mm。

铁芯共由44小段组成，中间有43个通风沟。

铁芯重129t。

定子在安装间内进行机座组圆、合缝焊接、铁芯叠装等工作，铁损试验在定子组装叠片完毕，定子下线开始之前进行。

.1.2 试验目的发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成。

在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。

为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，在定子铁芯组装完成后，必须进行铁损试验，以检查铁芯片间绝缘是否短路，压紧螺栓是否压紧。

试验中，测量定子铁芯的总有功损耗、磁轭的温度，查找局部过热点，从而计算出铁芯的单位损耗及温升，发现可能存在的局部缺陷，综合判断定子铁芯的制造、安装质量是否符合设计要求。

.1.3 试验基本原理铁损试验的基本原理是：在叠装完成的发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入交流电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，从而在铁芯中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。

同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的涡流，温度很快升高。

用埋设的热电偶测量铁芯、上、下压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪查找局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测量其感应电压，计算出铁芯总的有功损耗。

根据测量结果与设计要求比较，来判断定子铁芯的制造、安装质量。

.2 编制依据(1)GB50150-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(2)SD287-88 《水轮发电机定子现场组装工艺导则》(3)主机厂家图纸及安装说明书铁芯内径d1=13400 mm铁芯外径d2=14100 mm铁芯高h=1578 mm铁芯压紧系数取k=0.96通风沟宽度b=6 mm通风沟数量n=43硅钢片安匝数取H=1.7安匝/厘米槽深h1=159.6mm2)计算(1)铁芯有效长度L=k×（h-n×b）=0.96*（1578-43*6）＝1267.2mm=126.7cm(2)铁芯轭部宽度ha=（d2-d1）/2-h1=（14100-13400）/2-159.6＝190.4mm=19.04cm(3)铁芯截面积S=L×ha=126.7*19.04＝2412.368cm2 =0.2412 m2(4)励磁线圈匝数W1=U1/(4.44f×S×B)×108=162.214（取B=1.05×104高斯）考虑到压降的影响，取W1=184匝(5)励磁绕组电流I=π（d2- ha）H/ W1=40.4A （令H=1.7）(6)电源容量P=3U1I=699.7KVA若测量线圈取W2=1匝，则测量电压U2= U1 W2/ W1=10000/184=54.35V励磁线圈导线的选择：按每mm2载流量3.5A计算，所需励磁电缆芯线截面积为40.4 /3.5=11.54mm2，拟选用25mm2的10KV电缆缠绕，缠绕长度约为1122米，过渡长度为260米，所需励磁电缆长度约为1382米。

4号发电机定子铁损试验及电源接引受电方案批准：王喜丰审定：任义明审核：陆永辉编制: 浦占财电气检修分场二○○五年九月二日4号发电机铁损试验方案一. 概况及存在问题:4号发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2型发电机，该机于2000年投入运行，2005年8月进行第一次大修。

二. 发电机铁损试验：1．定子铁心尺寸及有关计算定子铁芯长5200mm,64段,每段长75mm,段间通风沟8mm,定子铁芯外径2540mm, 定子铁芯内径1250mm,定子铁芯齿高163.3mm.L-定子铁芯有效长度(厘米)=K(L1-nb)=0.95×(520-63*0.8)=446.12h-定子铁芯轭部高度(厘米)=(D1-D2)/2-h c= (254-125)/2-16.33=48.17K-定子铁芯填充系数,硅钢片间用漆绝缘的取0.93～0.95 ,取0.94L1-定子铁芯总长(厘米)=520n-定子铁芯通风沟数=63b-定子铁芯通风沟宽(厘米)=0.8D1-定子铁芯外径(厘米)=254D2-定子铁芯内径(厘米)=125hc=定子铁芯齿高(厘米)=16.33轭部截面:S＝L·h＝21489.6 cm2励磁电流I1=1486.5 A；（磁场强度是按照H＝2.3计算的，如果选为H＝2.0 A/cm时I1=1292.6 A,即实际的试验电流数可能会有很大差异。

选取电源时，暂时按照最大可能电流准备）磁场强度H＝2.3 A/cm；励磁线圈匝数N1＝1；磁通密度B=1.0 T；测量线圈匝数N2=1所加试验电压：是直通的，U1＝400 V所需试验电源功率（单相）大约为：P1＝I1U1＝600 kVA2．试验设备的选择：⑴．试验变压器：600 kVA以上⑵．电流表：0—5A⑶． CT：1500/5A⑷．瓦特表：0—5A，0—600V⑸． W1：励磁线圈，W2：测量线圈⑹． V1、V2：电压表0—600V⑺．红外线成像仪、红外线测温仪等试验接线见下图：3．试验方法及步骤1）、所有试验设备接线完毕后，各部分检查无误后进行试验。

定子铁芯铁损的试验（1）概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。

其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。

通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。

（2）用于定子铁损试验的计算参数1）发电机技术参数：发电机型号：SF100-68/10350SF20-44/6500额定容量111.11MVA23.35MVA额定功率100MW20MW额定功率因数0.90（滞后）0.85（滞后）额定电压15.75kV10.50kV额定电流A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）定子铁芯外径D1（mm）定子铁芯内径D2（mm）定子铁芯高度h（mm）定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）通风沟高度b（mm）通风沟数量n槽深h c（mm）硅钢片安匝数H0（安匝/cm）×槽宽槽型尺寸hc填充系数K=0.95选择电源频率f=50（Hz）选择激磁电压U=400（V）试验磁通密度B=1T(理论数值)3）试验参数计算铁芯有效高度L＝K×（h-n×b）(mm)定子铁芯磁轭截面积S=L×h a（cm2）激磁线圈匝数的计算W l=U×104/4.44×f×S×B（匝）激磁线圈的电流和功率I=π×（D1-h）×H0/W l(A)P l=I×U×10-3(kVA)测量线圈匝数的计算W m=(U2/U)×W l(匝)，其测量电压为（V）。

激磁线圈电缆截面积：按每平方毫米（铜线）电流密度不大于3安培选择，采用铜芯橡套绝缘软线。