三峽左岸電站vgs機(jī)組定子鐵芯磁化試驗(yàn)

1、三峽左岸電站三峽左岸電站VGS機(jī)組定子鐵芯磁化試驗(yàn)機(jī)組定子鐵芯磁化試驗(yàn)（陳正新（陳正新1陳劍鋒陳劍鋒2）摘要：對(duì)于定子現(xiàn)場(chǎng)組裝的大中型水輪發(fā)電機(jī)組，磁化試驗(yàn)是定子鐵芯硅鋼片堆積完成后必須進(jìn)行的一項(xiàng)重要試驗(yàn)，其目的是檢查定子鐵芯制造和現(xiàn)場(chǎng)安裝的整體質(zhì)量。對(duì)三峽工程左岸電站首臺(tái)發(fā)電機(jī)組（2#）定子鐵芯磁化試驗(yàn)的方法和結(jié)果作了介紹。關(guān)鍵詞：三峽工程；磁化試驗(yàn)；過(guò)熱點(diǎn)；溫差；磁感應(yīng)強(qiáng)度；單位鐵損值中圖分類號(hào)：TV734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1概述三峽工

2、程左岸電站共裝有14臺(tái)單機(jī)容量為700MW水輪發(fā)電機(jī)組，主機(jī)設(shè)備分別由ALSTOM集團(tuán)和VGS聯(lián)營(yíng)體供貨。首臺(tái)發(fā)電機(jī)組（2#）設(shè)備由VGS聯(lián)營(yíng)體制造，2001年11月機(jī)組安裝及調(diào)試工程正式開(kāi)工，計(jì)劃于2003年9月并網(wǎng)發(fā)電。2#機(jī)組發(fā)電機(jī)定子在1#機(jī)坑內(nèi)進(jìn)行機(jī)座組圓、合縫焊接、鐵芯疊裝等工作，吊入2#機(jī)坑調(diào)整后進(jìn)行磁化試驗(yàn)、定子下線。鐵芯磁化試驗(yàn)于2002年5月22日順利完成。2磁化試驗(yàn)2.1磁化試驗(yàn)?zāi)康拇?、中型水輪發(fā)電機(jī)組由于運(yùn)輸尺寸

3、、重量等方面的因素限制，發(fā)電機(jī)定子機(jī)座通常采用分瓣制造運(yùn)輸，在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝焊接、鐵芯堆積及定子下線等工作。鐵芯磁化試驗(yàn)是在定子鐵芯堆積、初步壓緊完成后進(jìn)行，其目的就是確認(rèn)定子鐵芯硅鋼片設(shè)計(jì)制造、現(xiàn)場(chǎng)堆積、壓緊等整體質(zhì)量，檢查鐵片間是否有短路情況，絕緣是否良好。發(fā)電機(jī)定子鐵芯是由薄硅鋼片現(xiàn)場(chǎng)疊裝而成，在鐵芯硅鋼片的制造或現(xiàn)場(chǎng)疊裝過(guò)程中，可能存在片間絕緣損壞，從而造成片間短路。為了防止運(yùn)行中因片間短路引起局部過(guò)熱，甚至威脅到機(jī)組的安全運(yùn)

4、行，在現(xiàn)場(chǎng)定子鐵芯組裝完成后，必須進(jìn)行鐵芯磁化試驗(yàn)。另外，對(duì)于某些機(jī)組，鐵芯磁化試驗(yàn)還能通過(guò)振動(dòng)和發(fā)熱使鐵芯下沉，達(dá)到僅由加壓所不能達(dá)到的進(jìn)一步壓緊鐵芯的目的。2.2試驗(yàn)基本原理及方法在發(fā)電機(jī)定子鐵片堆積、壓緊后的鐵芯上纏繞勵(lì)磁繞組，繞組中通入一定的工頻電流，使之在鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生接近飽和狀態(tài)的交變磁通，通常取激磁磁感應(yīng)強(qiáng)度為1~1.2T，鐵芯在交變磁通中產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵芯發(fā)熱，溫度很快升高。同時(shí)，使那些鐵芯中片間絕緣受損或劣化部分

5、產(chǎn)生較大的局部渦流，溫度急劇上升，從而找出過(guò)熱點(diǎn)。試驗(yàn)中用紅外線測(cè)溫槍或熱電偶測(cè)量定子鐵芯、上下齒壓板及定子機(jī)座的溫度，計(jì)算出溫升和溫差；用紅外線測(cè)溫儀掃描查找定子鐵芯局部過(guò)熱點(diǎn)及輔助測(cè)溫；在鐵芯上纏繞測(cè)量勵(lì)磁線圈導(dǎo)線的選擇：按3.5Amm2載流量計(jì)算，所需勵(lì)磁電纜芯線截面積為336.33.5=96.1mm2，選用兩根50mm2的10kV銅芯軟電纜雙線并繞，單根長(zhǎng)度約為500m。3試驗(yàn)過(guò)程3.1準(zhǔn)備工作對(duì)定子各部位進(jìn)行徹底的清掃，全面檢

6、查機(jī)座和鐵芯，移走所有與試驗(yàn)無(wú)關(guān)的設(shè)備；將所有的槽樣棒取出；在機(jī)座外周與機(jī)坑內(nèi)壁均勻布置8個(gè)液壓千斤頂，以固定定子機(jī)座；檢查通風(fēng)溝、上下端部位置、各環(huán)板間，保證各處無(wú)殘留金屬物件；完成緊固并檢查定子鐵芯所有拉桿螺絲等全部機(jī)械工作；用75mm2的銅芯線將定子鐵芯（機(jī)座上）可靠地一點(diǎn)接地。在定子鐵芯上按相同方向、均勻纏繞勵(lì)磁線圈。因?yàn)槭请p線并繞，在鐵芯上先均勻纏繞一組線圈，共34匝，然后按相同方向均勻纏繞另一組線圈，共34匝，兩組線圈的頭和

7、尾均在同一位置引出。為了試驗(yàn)期間可能需要的繞組數(shù)的變更，勵(lì)磁電纜頭和尾引出長(zhǎng)度需留有纏繞定子鐵芯兩圈約20m的余量。勵(lì)磁線圈纏繞時(shí)，在鐵芯和機(jī)座棱角處用厚5mm的絕緣橡皮包繞勵(lì)磁電纜，并用扎帶固定在電纜上。測(cè)量線圈用2.5mm2的膠質(zhì)線，在鐵子鐵芯上纏繞好測(cè)量線圈。測(cè)量繞組導(dǎo)線從上下壓板的縫隙中穿過(guò)，應(yīng)包繞定子有效鐵芯，不能包繞定子機(jī)座，測(cè)量線圈匝數(shù)為1匝。為了確保測(cè)量電壓正確，實(shí)際采用2組測(cè)量繞組對(duì)稱布置。高壓開(kāi)關(guān)柜、測(cè)溫裝置及鐵損測(cè)

8、量表計(jì)布置在機(jī)組發(fā)電機(jī)層下游適當(dāng)位置，信號(hào)從各測(cè)量點(diǎn)引入。用4臺(tái)遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀定時(shí)測(cè)量各位置溫度。在鐵芯背部（外周）每90方向（上、中和下部位置）各作3個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，總共12個(gè)點(diǎn)；在鐵芯背部的某一標(biāo)志點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置上相應(yīng)的上、下壓板處，作共8個(gè)標(biāo)志點(diǎn)；在對(duì)應(yīng)上、下壓板標(biāo)志點(diǎn)的位置上的定子機(jī)座中部，作共4個(gè)標(biāo)志點(diǎn)。試驗(yàn)時(shí)，用紅外線測(cè)溫槍定時(shí)測(cè)量所有標(biāo)志點(diǎn)處溫度，并作好記錄。在機(jī)坑內(nèi)定子安裝平臺(tái)的中心上安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)架，在旋轉(zhuǎn)架上安裝一臺(tái)紅外線測(cè)溫儀

9、（TVS100），試驗(yàn)中循環(huán)掃描定子鐵芯內(nèi)側(cè)，用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)視鐵芯內(nèi)側(cè)過(guò)熱點(diǎn)。3.2試驗(yàn)過(guò)程為了安全起見(jiàn)，根據(jù)VGS現(xiàn)場(chǎng)代表的要求，所有準(zhǔn)備工作完成后，在正式試驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行15min的低磁通檢查試驗(yàn)，把繞組1的尾與繞組2的頭串接起來(lái)組成一個(gè)勵(lì)磁繞組，匝數(shù)為68匝，相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.6T。在此低磁通下，檢查整個(gè)鐵芯無(wú)異?，F(xiàn)象。低磁通檢查試驗(yàn)完成且確認(rèn)正常后，進(jìn)行正式磁化試驗(yàn)。關(guān)閉所有可能照射到定子鐵芯上的照明，各部位測(cè)量人員就位，記錄好各