浅谈锦屏一级电站水轮发电机定子铁芯磁化试验

大型水轮发电机定子铁心磁化试验作者：《二滩建设咨询有限公司》张文摘要：随着我国经济和科技突飞猛进，修建大型水电站就像雨后春笋。

而大型水轮机发电机的定子，都在现场组装，大型水轮发电机定子在现场组装完毕后，必须进行铁心磁化试验。

介绍锦屏一级电站5#机组铁心磁化试验，试验结果能满足机组安全运行。

关键词：水轮发电机定子铁心磁化试验、磁化试验技术组织措施、磁化试验安全措施。

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，是雅砻江干流下游河段（卡拉至江口河段）的控制性水库梯级电站，下距河口约358公里。

锦屏一级水电站坝址以上流域面积10.3万平方公里，占雅砻江流域面积的75.4%。

坝址处多年平均流量为1220立方米/秒，多年平均年径流量385亿立方米。

锦屏一级水电站规模巨大，主要任务是发电。

电站总装机容量360万千瓦(6台x60万千瓦)，枯水年枯期平均出力108.6万千瓦，多年平均年发电量166.2亿千瓦时。

水库正常蓄水位1880米，死水位1800米，总库容77.6亿立方米，调节库容49.1亿立方米，属年调节水库。

枢纽建筑由挡水、泄水及消能、引水发电等永久建筑物组成，其中混凝土双曲拱坝坝高305米，为世界第一高拱坝。

建设总工期9年3个月，工程静态总投资182.9亿元。

2012年1月锦屏一级电站5号机组定子铁心组装完毕，准备作磁化试验。

1.水轮发电机定子铁心磁化试验1.1磁化试验目的发电机定子铁心是由薄硅钢片现场叠装而成。

在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，在定子铁心组装完成后，必须进行铁损试验，以检查铁心片间绝缘是否短路，同时通过磁场振动叠装的冲片，使其更密实，在磁化试验完成后对铁心进行最终压紧。

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

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浅谈锦屏一级6号发电机定子下线施工工艺作者：刘松杭沈杰铭张健
来源：《中国科技纵横》2012年第09期
1、工程概况
锦屏一级水电站安装六台型号为SF647.5-42/13130的立轴半伞式,由水轮机同轴驱动的三
相交流同步发电机,其主要技术参数为:额定容量649MVA;额定功率647.5MW;额定电压20KV;额定电流20207A;额定功率因数0.925;额定转速142.9r/min。

发电机定子绕组为三相六支路Y
型连接,中性点经过接地变压器接地。

定子铁芯槽数为504槽,定子线棒数量为1008根,线棒由80股双涤纶玻璃丝包烧结铜扁线组成,这些铜股线在整个定子铁芯长度上采用328.5°换位,线棒绝缘采用桐马环氧玻璃粉云母带加高阻防晕带,绝缘等级为F级。

端部包高阻防晕带。

在安装
间进行定子叠片后吊装到机坑,在机坑进行下线施工。

水轮发电机电气试验方法及标准一．高压发电机第一部分：定子部件1．直流电阻2．目的：检查绕组的焊头是否出问题等原因测试环境：冷状态下进行测试工具：直流电阻电桥数据处理：各项的测试应做以下处理数据处理(I max-I min)/I平均≤2%结果判定：测试值必须满足以上的关系，不满足就应检查定子线圈。

3．绝缘电阻目的：检测线圈的绝缘电阻的大小，为以后的试验确定安全保证。

测试环境：常温下测试，记录数据要记录当前的温度。

测试工具：兆欧表注意事项：在绝缘电阻测试的过程中，在每项测试完之后应该对绕组充分放电，不然会造成严重的后果测试方法：在测量前应充分对地放点，注意机械调零，在测试的时候除开被测项，其他的各项都应该接地，测试的时候记录测试时间为15s和60s时的电阻值，在测试后计算吸收比，吸收比=R60/R15吸收比应满足大于2，而且各个项的绝缘电阻不平衡系数不应大于2（不平衡系数指最大一项的R60与最小一项R60之比）4．直流耐电压.目的：在较高的电压下发现绕组绝缘的缺陷测试环境：常温下进行试验测试工具：直流耐压设备一套测试方法：利用调压器调节电压使高压侧直流电压为0.5U N、1.0 U N、1.5 U N、2.0 U N、2.5 U N、3.0U N每阶段要停留一分钟的耐压试验时间,并在试验的时候记录各个电压时候的电流值。

每项在测试的时候其他项都必须接地。

而且在电压相同的时候各个项的电流值应该比较相近。

在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%。

注意事项：在测试的时候由于是高压，因此在测试的时候要注意安全，小心周围环境。

在每项测试完之后必须充分放电，否则容易造成事故。

必须注意的就是，测温线圈的接线头必须接地。

5．交流耐电压目的：检查线圈之间的绝缘性能测试环境：常温下进行试验测试工具：耐电压试验设备一套测试方法：发电机定子的交流耐压试验在制作的过程中一共有三个阶段要测试，下面就分别介绍试验的方法：（1）、单个线圈的交流耐电压试验，每次基本上做10个线圈的耐电压试验，试验方法是：在工作台上面放木方，木方里面用海绵等软性有弹性的材料包扎一圈，必须要厚点的，外面包0.1mm左右的铝铂，并且用铜丝将其绑好，在整个线圈的低阻部分必选全放在木方上方。

浅谈水轮发电机组6kV定子铁损试验的应用摘要：大中型水轮发电机组定子，因外形尺寸大，受运输条件的限制，定子只能运输到工地现场进行机座组装、铁芯叠装、磁化试验和定子线圈嵌装等组装试验工作。

其中，定子铁损试验是检查定子铁芯绝缘情况和铁芯叠装质量的重要环节和手段。

本文结合老挝XPXN水电站定子铁损试验，从试验参数计算、试验过程及注意事项等方面对6kV定子铁损试验方法进行分析。

关键词：水轮发电机组；定子铁损；6kV励磁电压；铁芯磁化1.引言由于工程前期现场条件较难易满足大型试验实施，故需要成熟优化后的试验方法。

采用6kV 励磁电压进行定子铁损试验,可以一定程度的减少现场试验设备布置难度和场地占用要求，更主要的可以减小励磁电流，实现励磁电缆对定子铁芯有效缠绕。

例如:主厂房安装间较小受到场地占用要求限制，以及励磁电流较大，励磁电缆难以缠绕。

通过实践证明，使用6kV励磁电压进行定子铁损试验，能有效的减少励磁电缆截面积，实现励磁电缆对定子铁芯的有效缠绕，同时成套试验设备的集装箱也能减少对场地的占用。

2.工程概况老挝XPXN水电站位于老挝南部占巴塞省波罗高原，距阿速坡市 12.5KM。

电站装机三台单机容量126MW立轴混流式水轮发电机组和一台单机容量为42MW卧式冲击式机组，立轴混流式水轮发电机组水头689.6m、额定转速600r/min，是目前亚洲最高水头的立轴混流式水轮发电机组之一。

发电机组主要结构参数如表1。

表1：机组主要结构参数3.试验基本原理在叠装完成整体压紧后的发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱合状态的交变磁通，取激磁磁感应强度约为1T左右，铁芯在交变磁场作用下产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。

同时，如果铁芯中片间绝缘受损或劣化，这部份铁芯将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枪或酒精温度计测量定子铁芯上、下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；在铁芯上缠绕测量绕组，测量其感应电压，计算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。

浅谈水轮发电机定子铁损试验方法摘要：为了确保水轮发电机定子铁芯装配精确性，需要对其进行定子铁损试验。

科学进行定子铁损试验，可以对发电机定子铁芯装配质量进行有效检验，同时检验铁芯自身具备的绝缘性能。

因此本文将结合J水电站实际案例，研究水轮发电机定子铁损试验方法，以期为相关试验提供参考、借鉴。

关键词：水电站；水轮发电机；定子铁损；试验方法前言：发电机能量损失就可以称之为定子铁损，造成这种情况的主要原因为发电机在运行过程中，铁芯内部会生成涡流，在经过铁芯时，铁芯内部就会生成热能，从而消耗能量，因此将其称之为铁损。

在铁损中主要包含磁性材料产生的磁滞损耗、涡流损耗与剩余损耗，其单位是W/kg[1]。

铁磁材料的磁介质可以看作磁滞损耗，其会在一定的励磁磁场基础上生成固有损耗；磁通出现交变过程中，铁芯生成感应电动势，从而发生感应电流，电流主要为旋涡状态，因此可以将其称之为涡流损耗；感应电流可以使铁芯电阻生成损耗，可以将其理解为涡流损耗，除了磁滞损耗与涡流损耗之外的损耗，即剩余损耗，但其并不会占据较大的比重，因此可以忽略。

定子铁损会对发电机的运行效率产生严重影响，甚至还会出现铁芯内部短路造成的局部过热问题，使铁芯绝缘与定子线圈绝缘快速老化，更有甚至，还会使铁芯被烧损或出现线圈击穿的严重事故。

因此采用有效试验，可以对定子铁芯绝缘情况进行有效检查。

一、J水电站背景介绍J水电站属于坝式水电站，电站的主要作用为发电，同时还具备航运、防洪等功能，主要负责华东电网调峰、调频与事故备用等相关任务。

为了充分满足华东电网调峰调频电源需求，2017年对2#机组进行了扩容改造。

本文进行试验的就是J水电站2#机组，对水轮发电机铁损试验方法进行分析。

二、水轮发电机定子铁损试验要求在本次试验中，主要参考标准包含：《发电机定子铁芯磁化试验导则》GB/T20835-2007、中华人民共和国电力行业标准《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996中的相关规定。

水轮发电机定子铁心磁化试验
佚名
【期刊名称】《华中电力》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】水轮发电机定子铁心磁化试验定子铁心磁化试验是利用专门缠绕的励磁线圈，通以工频交流电，使之在铁心内部造成交变磁通（接近饱和状态），使铁心中绝缘劣化的部分产生较大的涡流，温度很快升高，然后用温度计测出各部位的温升。

根据测量结果与标准要求比较，来判断定子铁...
【总页数】1页(P70-70)
【正文语种】中文
【中图分类】TM312
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1.水轮发电机定子铁心磁化试验准确性探讨 [J], 韩波;陈涛
2.大型水轮发电机定子铁心磁化试验 [J], 杨晓玲;李有春;李尹光
3.大朝山水电站水轮发电机定子铁心磁化试验 [J], 莫文华
4.大型水轮发电机定子铁心磁化试验 [J], 刘世泽;连蕴秀;张连彬
5.水轮发电机定子磁化试验中的零节点振动问题分析与磁化试验方法探究 [J], 王超; 周科衡; 何启源; 邹应冬
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大型水轮发电机定子铁心故障模拟、检测与处理韩波;陈涛【摘要】在大型水轮发电机组真机上进行大规模的故障模拟、检测和处理在国际国内不多见,本次真机试验的结果表明:额定环流法与ELCID法均能反映铁心绝缘状况,但在故障较轻的情况下,ELCID法反映更为灵敏,有助于提前发现定子铁心故障、进行处理消除隐患.因此建议常规大修时对定子铁芯进行ELCID法铁心试验;对于因为定子接地故障导致的铁心大面积或者深度熔化的铁心故障,会严重危害机组安全稳定运行,可以根据铁心故障的实际情况,判定是否需要立即进行检修及检修方法;重塑定子铁心片间绝缘的方法,经过试验验证是有效可行的.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2018(032)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】水轮发电机;定子铁心;故障;检测;处理【作者】韩波;陈涛【作者单位】中国长江电力股份有限公司,湖北宜昌 443002;中国长江电力股份有限公司,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】TM312大型水轮发电机定子铁心是由薄硅钢片现场叠装而成的。

在硅钢片的制造、叠装或者运行过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。

运行中的发电机若发生片间短路会引起局部过热，加速铁心绝缘和定子线圈的老化，甚至会威胁到机组的安全运行[1-5]。

因此发电机定子铁心故障的检测与处理有重要意义。

由于机组运行年限太久，国内某电站大型水轮发电机将进行更新增容改造。

在2台即将退役的水轮发电机上，笔者进行了一系列定子铁心真机故障模拟、检测与处理试验，对定子铁心故障的检测与处理方法进行了探索，得到的结论一致，本文以其中1台发电机的真机试验为例进行介绍。

1 铁心故障检测方法根据国标GB/20835-2016《发电机定子铁心磁化试验导则》[6]，为检测发电机定子铁心装配质量，可以通过对发电机定子铁心进行磁化试验的方式进行。

在其资料性附录C中也提到了用电磁铁心故障检测仪(ELCID)检测铁心装配质量的方法。

大型水轮发电机定子磁化试验摘要：大型水轮发电机的定子铁芯由现场叠放的薄硅钢片制成。

在制造硅钢片或现场堆垛的过程中，片与片之间可能存在绝缘损坏，导致片与片之间短路。

运行中的发电机板间短路会造成局部过热，加速铁芯绝缘和定子线圈的老化，甚至威胁机组的安全运行。

磁化试验是发电机定子铁芯硅钢片叠片组装后必须进行的一项重要试验。

关键词：水轮发电机；定子铁芯；磁化试验；励磁电压定子铁芯磁化试验是定子现场叠放后，检查铁屑之间是否有故障，是否被压下的试验。

分析了大型水轮发电机定子铁芯改造后的磁化试验过程和计算方法，通过对试验数据的统计分析和计算，确定当磁感应强度为1T时，铁芯损耗大于国家标准；最后，对定子铁芯可能存在的问题和缺陷进行了讨论和研究，并成功地制定了对策。

一、概述1.工程概况。

（1）丰宁抽水蓄能电站位于河北丰宁县境内。

工程规划总装机容量3600MW，为一等工程，大型规模。

分两期建设，本期装机容量1800MW，安装6台单机容量为300 MW的可逆式水泵水轮机组。

电站主要由上水库、水道系统、地下厂房系统、蓄能专用下水库及拦沙库等建筑物组成。

电站建成后，在京津唐电网系统中承担调峰、调频、调相和事故备用任务。

定子散装到货，铁芯现场叠装完成后进行铁芯磁化试验。

（2）试验条件。

定子铁芯叠片验收完成后进行磁化试验。

（3）试验范围。

7~10#组机定子铁芯。

2.试验目的。

（1）计算各测点温升是否超过了规范的规定值。

（2）计算铁芯单位比损耗是否满足规范或者厂家的技术要求。

（3）结合试验方案第八部分的主要和辅助判别方法及试验前、试验中、试验后的相关检查，最后综合判断硅钢片片间绝缘及叠装质量是否良好。

二、磁化试验措施1.试验准备。

主要工作包括技术准备和现场准备。

（1）技术准备。

计算励磁线圈匝数WL、励磁电流I、电源功率PL，选取测量线圈匝数Wm、估算铁芯重量G。

2.计算励磁线圈匝数WL。

按照下列步骤计算线圈匝数WL。

（1）铁芯轭部长度h= -16.18=43.32cm（2）铁芯有效长度L=K×(L1-nb)=0.96×(308-78×0.4)=265.728cm（3）铁芯轭部截面积S=L×h=265.728×43.32=11511.337cm2。

锦屏二级水电站1#机定子铁芯磁化试验
陈炜
【期刊名称】《四川水力发电》
【年(卷),期】2013(032)0z1
【摘要】对于定子在现场组装的水轮发电机组,磁化试验是定子铁芯硅钢片叠片完成后必须进行的一项重要试验,其目的是检查定子铁芯制造和现场安装的整体质量.对锦屏二级水电站首台发电机组(1#机组)定子铁芯磁化试验的方法和结果作了介绍.试验结果与设计计算值基本相符,各测点温升正常,试验过程中无其它异常现象,为机组安装下一步工序提供了有力保证.
【总页数】3页(P150-152)
【作者】陈炜
【作者单位】二滩水电开发有限责任公司,四川成都610051
【正文语种】中文
【中图分类】TV7;TV734
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发电机定子铁芯磁化试验计算与选择摘要：发电机定子铁芯磁化试验，是检查发电机定子铁芯制造、安装质量的有效方法。

试验对铁芯产生交变磁通造成铁芯温度升高，通过对铁芯温升的监测，以分析判断定子铁芯绝缘情况。

进行定子铁芯磁化试验前需经过详细计算并根据现场条件选择合理试验方案，本文主要就该项试验计算及试验方案的选择进行详细分析说明。

关键词：磁化试验；计算；选择Abstract：Generator stator core magnetization test is an effective method to check the stator stator core manufacturing and installation quality. The test results inan alternating magnetic flux generated in the iron core that causes the temperature of the iron core to rise. Through the monitoring of the temperature rise of the iron core, the insulation condition of the stator core is analyzed and judged. Before the stator core magnetization test is performed, a detailed calculation is required and a reasonable test scheme is selected according to the site conditions. This article mainly analyzes the calculation of the test and the selection of the test program.Key words：Magnetization test; Calculation; Selection.1 概述发电机定子铁芯在制作、安装、大修时都可能造成绝缘损坏，造成铁芯内短路。

锦屏一级水电站水轮发电机定子磁化试验摘要：大型水轮发电机在工地现场组装完成后，为检查定子铁芯绝缘情况及叠压质量保证发电后的安全运行，必须进行铁芯磁化试验。

本文结合锦屏一级#6发电机定子磁化试验，介绍了大型水轮发电机定子磁化实验的实验目的、方法和实验措施。

关键词：铁芯铁芯损耗#6发电机定子磁化实验1、概述磁化试验是发电机定子铁心叠片完成后必须进行的一项重要试验，其目的是检查定子铁心制造和现场安装的整体质量、片间的绝缘是否良好，如果绝缘损坏会造成短路，在短路区域形成局部过热，威胁机组的安全运行。

磁化试验以测定铁心单位质量的损耗，铁心轭部、齿部温升值参数来综合判断定子铁心的安装质量。

锦屏一级电站有6台单机容量为600MW的混流式水轮发电机组，定子铁心装配由机座、双鸽尾筋、托块、扇形片、拉紧螺杆、调整板等组成。

定子铁心在工地叠装，铁心外径φ13130mm，内径φ12000mm，铁心高度3250mm。

铁心沿轴向共分布67个通风槽，通风槽高度为6mm。

定子铁心整圆由42片扇形冲片组成，圆周共504槽。

2、发电机参数及试验参数发电机有关参数：额定容量：647.5 MW/700 MV A功率因数：0.925（滞后）额定电压：20kV额定电流：20207 A额定转速：142.9r/min定子铁心槽数：504 槽定子铁心外径：D外=1313cm定子铁心内径：D内=1200cm定子铁心长度：L=325cm定子铁心槽深：h=22.852cm铁心通风沟层数：n =67铁心通风沟高度：b=0.6cm定子冲片损耗：1.05（W/kg）（1 特斯拉时）铁心比重ρ：7.6t/m33、试验相关计算（1）励磁线圈安匝数计算Aω。

Aω=π（D 外-ha）·H≈8842（安匝）（2）计算励磁绕组匝数ω1。

ω1=U1/（e·）≈45（匝）计算励磁绕组电流I1（全电流）I1=Aω/ω1≈196.5（A）（3）需要的视在功率近似值为。