10KV铁损试验在西龙池的成功应用研究分析论文.doc

10KV电源铁损试验的应用与分析 郑元吉 王大勇 【摘要】：定子铁损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，同时产生涡流和磁滞损耗，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。 【关键词】：定子铁损 励磁电压 励磁电流 磁通密度 1 前言 定子铁损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，同时产生涡流和磁滞损耗，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老化，严重时将造成铁芯绝缘烧伤或线棒击穿事故。因此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。 2 发电机相关数据 　 发电机 电动机 发电机型号 SPEL.IEC/60034-1 额定容量 333300KVA 319600KW 额定电压 18KV 18KV 额定电流 10691A 10662A 额定功率因数 0.9（超前） 0.975（滞后） 额定转速 500r/min 500r/min 额定频率 50HZ 50HZ 额定励磁电流 2010A 1780A 额定励磁电压 262V / 表1 3 试验标准 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。 4 试验接线及有关参数计算 4.1 试验接线 4.2 试验参数的计算 (1) 定子铁芯有效长度：L=K（L1-nb） 定子铁芯扼部高度：h=-ha 定子铁芯轭部截面积：S=L×h 式中 K——定子铁芯填充系数，硅钢片片间用漆绝缘的取0.93～0.95，K取0.95 L1——定子铁芯总长(cm)；280cm n——定子铁芯通风沟数; 60 b——定子铁芯通风沟宽(cm)；0.6cm D2——定子铁芯内径(cm)；480cm ha——定子铁芯齿高(cm)；20cm D1——定子铁芯外径(cm)；615cm L= K(L1-nb)=0.95×(280-0.6×60)=231.8cm h=-ha=-20=47.5cm S= L×h=231.8×47.5=11010.5cm2(即为1.10105m2) (2) 励磁线圈匝数W1 W1= 式中 U1——励磁线圈电源电压（V）；10000V f——试验电源频率（Hz）；50Hz B——试验时铁芯轭部磁通密度；1T（理论数值） S——定子铁芯轭部截面（m2） W1===40.9(匝) 根据计算励磁线圈为40.9匝, 电流为95.8安，实际电流将比此电流要小,选取整数40匝。若励磁线圈电源电压U1取0.4KV，经过计算，W1=1.64匝，不便于励磁线圈在定子铁芯上均匀缠绕，故我们将励磁线圈电源电压U1取为10000V。 (3) 励磁线圈的电流Ie Ie= 式中定子铁扼平均直径Dav=D1-h Dav ——定子铁轭的平均直径（cm）；567.5cm H0——单位长度安匝数，磁通密度在1T时取2.15～2.3安匝/厘米； H0取2.15（经验值） Ie===95.8A HO---励磁磁动势（经验值） w1---励磁线圈匝数（计算值） 现我们为大家提供两种计算励磁线圈电流Ie的新方法供大家参考： ① 先计算励磁线圈电抗Xc ，在计算励磁电流Ie： Xc=μo*μr*F*W12S/Rav Ie=U1/Xc U1---励磁电压(v) Xc---励磁线圈的电抗(Ω) μo---真空磁导率 μr----相对磁导率 F—电源频率(HZ) S---定子铁芯轭部截面(m2) Rav----铁扼平均半径（m） 故Ie= U1* Rav/μo*μr*F*W12*S =10000*2.8375/（12.6*