洪屏抽水蓄能電站機組磁化試驗作業(yè)指導(dǎo)書

1、發(fā)電機定子磁化試驗作業(yè)指導(dǎo)書編制： 審核： 批準(zhǔn)： 中國葛洲壩集團機電建設(shè)有限公司目 錄1概述12試驗?zāi)康募皹?biāo)準(zhǔn)12.1試驗?zāi)康?2.2試驗標(biāo)準(zhǔn)13編制依據(jù)14主要技術(shù)參數(shù)241定子鐵芯基本參數(shù)242定子鐵損試驗參數(shù)25試驗參數(shù)計算251試驗計算252 試驗設(shè)備的選擇36試驗前的準(zhǔn)備361試驗設(shè)備及材料362試驗現(xiàn)場條件463勵磁線圈的布置464測溫元件的布置565試驗接線57人員配置及分工571試驗人員參與人員572試驗人員組成68主要安全措施681設(shè)備安全措施682試驗人員及測量人員安全措施683試驗過程中應(yīng)注意的事項784文明施工措施79. 質(zhì)量保證措施810危險點/源辨識、預(yù)控811試

2、驗操作程序812試驗結(jié)果分析9121試驗參數(shù)計算(將磁通密度折算到1T)9122試驗結(jié)果分析913強制性條文執(zhí)行1014標(biāo)準(zhǔn)施工工藝執(zhí)行計劃1014.1所涉及的標(biāo)準(zhǔn)施工工藝及要求1014.2實施標(biāo)準(zhǔn)施工工藝的管理措施1015附表1115.1附表1定子鐵芯磁化試驗記錄表1115.2附表2溫度測量記錄表1215.3附表3培訓(xùn)內(nèi)容計劃表1415.4附表4抽水蓄能電站工程施工強制性條文執(zhí)行記錄表151概述洪屏抽水蓄能電站是國家戰(zhàn)略鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)建設(shè)的標(biāo)志性工程之一，也是江西第一座大型抽水蓄能電站。電站位于靖安縣境內(nèi)，為周調(diào)節(jié)抽水蓄能電站，安裝4臺300MW混流可逆式水輪發(fā)電機組，總裝機容量為1200

3、MW。發(fā)電機定子在現(xiàn)場進行機座組圓、合縫焊接、鐵芯疊裝等工作完成后，需進行發(fā)電機定子磁化試驗，以檢驗發(fā)電機定子鐵芯的制造和安裝質(zhì)量，保證下一道工序有序進行。2試驗?zāi)康募皹?biāo)準(zhǔn)2.1試驗?zāi)康陌l(fā)電機定子鐵芯是由薄硅鋼片現(xiàn)場疊裝而成。在鐵芯硅鋼片的制造或現(xiàn)場疊裝過程中，可能存在片間絕緣損壞，從而造成片間短路。為了防止運行中因片間短路引起局部過熱，甚至威脅到機組的安全運行，在定子鐵芯組裝完成后，必須進行鐵損試驗，以檢查鐵芯片間絕緣是否短路，壓緊螺栓是否壓緊。試驗中，測量定子鐵芯的總有功損耗及定子鐵芯機座等各部位的溫度，查找局部過熱點，從而計算出鐵芯的單位損耗及溫升，發(fā)現(xiàn)可能存在的局部缺陷，綜合判斷定子鐵

4、芯的制造、安裝質(zhì)量是否符合設(shè)計要求。2.2試驗標(biāo)準(zhǔn)序號項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1定子鐵芯最高溫升£25K2定子鐵芯最大溫差£15K3定子鐵芯與齒壓板、定子機座最大溫差£15K4單位鐵損£ 1.0 w/kg5試驗時間90 min3編制依據(jù) 1）國網(wǎng)新源控股有限公司抽水蓄能機組安裝工藝示范手冊（機械工程分冊） 2) 上海福伊特水電設(shè)備有限公司公司提供的相關(guān)圖紙及技術(shù)文件 3）根據(jù)GBT85642003水輪發(fā)電機安裝技術(shù)規(guī)范4）GB501502006電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)5）GB/T20835-2007發(fā)電機定子鐵芯磁化試驗導(dǎo)則4主要技術(shù)參數(shù)：41 定子鐵芯

5、基本參數(shù)：定子鐵芯總長度： L1=3414 mm定子鐵芯的齒高（槽深）： hc=163.2 mm定子鐵芯的內(nèi)徑： D2=4520 mm定子鐵芯的外徑： D1=5770 mm定子鐵芯通風(fēng)溝數(shù)量： n =94個定子鐵芯通風(fēng)溝寬度： b=6 mm42 定子鐵損試驗參數(shù)勵磁電壓：E1 =10kV試驗磁通密度：B = 1.05T.定子鐵芯比重：7.8t/m3鐵芯疊壓系數(shù)：K=0.945試驗參數(shù)計算5.1 試驗計算定子鐵芯軛部截面積：S = L×h= K×（L1n×b）×h 其中：疊壓系數(shù)K=0.94鐵芯有效長度L=K（L1-n×b）鐵芯軛部高度h=（D1

6、-D2）/2-hcS =2679×461.8/100=12371.62(cm2) 測量線圈感應(yīng)電壓：E2 = 4.44×f×B×S×10-4=288.38（V）勵磁線圈匝數(shù)：W1 = E1/ E2 =34.67（匝），取W1=33匝測量線圈匝數(shù)： 測量線圈 W2取1匝鐵軛重量：G=×7.8×S×Dav/1000=160841.52（kg） 試驗容量： 勵磁線圈電流：I =×Dav×H0/ W1= 3166.87/33=95.97(A)定子鐵軛的平均直徑Dav=D1-h =530.82 cmH0

7、單位長度安匝數(shù)（安匝/厘米）；根據(jù)經(jīng)驗取1.9試驗容量P=1.732×95.97×10=1662.13(kVA)5.2 試驗設(shè)備的選擇（1）勵磁線圈匝數(shù)和截面面積根據(jù)計算勵磁線圈為33匝，勵磁線圈分3部分均勻纏繞在定子鐵芯上，按每3.5A/mm2計算，95.97/3.5=27.42mm2，為便于纏繞，擬選用一根50 mm2的10KV電纜，單根長度為400米。（2）高壓開柜選擇根據(jù)計算試驗電流為95.97A，按照大于試驗余量的130%選擇高壓開關(guān)柜，即分?jǐn)嗄芰Υ笥?5.97×1.3=124.76，選擇200A的真空斷路器。（3）施工電源選擇試驗電源取自進場交通洞施工

8、變壓器上端頭，根據(jù)計算試驗功率為P=1.732×95.97×10=1662.13(KVA)，為了減少電纜壓降選擇3×70 mm2的10kV高壓鋁芯電纜作為進線電源。（4）保護定制整定過流保護時間0.3秒，過流倍數(shù)1.2倍，即95.97×1.2=115.164A；速斷保護時間0秒，速斷倍數(shù)整定為6倍，即95.97×6=575.82A；應(yīng)聯(lián)系相關(guān)部門對外線保護進行相應(yīng)的整定。（5）繞組測量線圈測量線圈擬選用一根單芯電纜，絕緣大于10M，截面積為4mm2，采用同樣的繞制方法在定子鐵芯兩激勵磁繞組區(qū)域位置纏繞一圈，接測量儀表。線圈緊放槽底，包繞定子有效

9、鐵芯，不應(yīng)包括整個機座。6施工前的準(zhǔn)備6.1試驗設(shè)備及材料序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注110kV開關(guān)柜200A面1210kV電力電纜50mm2m400勵磁用軟心電纜310kV電力電纜3×70²m約70從施工變壓器高壓側(cè)引接電源用4低功率因數(shù)瓦特表300V、5A/0.5級塊15伏安表T24-AV型，0.5級塊36頻率表0.5級塊17電壓互感器10000/100 V，0.2級只18電流互感器300/5 A，0.2級只19紅外線測溫槍0100把210單芯軟銅電線500V、4mm2m5011噪音測量計只112絕緣橡膠皮10mmm22013綁扎帶500x4條100014木梯子5m把4

10、15耳塞付10016兆歐表2500V、500V臺217銅芯膠質(zhì)線2.5²米10018高壓絕緣膠帶10kV卷219絕緣膠帶500V卷320酒精溫度計0-75只806.2試驗現(xiàn)場條件（1）定子疊片工作按照定子組裝施工作業(yè)指導(dǎo)書的要求施工完畢，各項工作已通過各方的驗收。（2）定子鐵芯周圍已經(jīng)徹底清掃干靜，通風(fēng)溝等溝槽內(nèi)要著重吹掃，并確認(rèn)無任何雜物，特別是金屬物。（3）定子機座用不小于120m m 2的銅芯線與接地網(wǎng)聯(lián)接。（4）穿心螺桿絕緣合格。（5）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，保護裝置整定值過流整定115.164A,延時0.3秒、速斷6倍。6.3勵磁線圈的

11、布置（1）勵磁線圈布置：采用一根10 kV、50 mm 2的單相銅芯軟電纜在定子鐵芯上按相同方向纏繞勵磁線圈，均勻分成3等分（即120°），每等分11匝、共33匝。為了試驗期間可能需要的繞組數(shù)的變更，勵磁電纜長度需留有纏繞定子鐵芯兩圈約20米的余量，再制作高壓電纜頭。（2）勵磁電纜與鐵芯凸棱之間必須可靠襯墊，襯墊物采用橡皮，且其厚度不小于4 mm。（3）測量線圈一匝，用4mm2的銅線纏繞在鐵心適當(dāng)位置緊貼在槽底，鐵心棱角處墊以5mm厚的膠皮，測量線圈應(yīng)繞在與勵磁線圈成90度的位置。（4）檢查勵磁線圈電纜絕緣，使用2500V搖表，絕緣應(yīng)不小于1000M；檢查測量繞組電纜絕緣，使用500

12、V搖表，絕緣應(yīng)不小于10M。6.4測溫元件的布置（1）在上齒壓板和下齒壓板的+X.-X.+Y.-Y方向各布置一個酒精溫度計。（2）在定子基座的+X.-X.+Y.-Y方向按上中下各布置一個酒精溫度計。（3）定子鐵心分成12個等分，按上中下各布置一個酒精溫度計進行測量溫度，并記錄。6.5試驗接線 注釋：K10kV高壓開關(guān)柜 U1 U2電壓表 W低功率瓦特表 F頻率表 A電流表 CT電流互感器 PT電壓互感器7人員配置及分工7.1試驗人員組成序號工 種人 數(shù)（名）備 注1項目部管理人員42項目部技術(shù)人員13試驗人員44橋機司機15起重工16安全保衛(wèi)員47電 工28輔助工10定子內(nèi)讀并記錄溫度8人，定

13、子外讀并記錄溫度2人合計277.2領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督組成 項目領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)現(xiàn)場指揮、協(xié)調(diào)。 監(jiān)理負(fù)責(zé)整個試驗見證、監(jiān)督。輔助工負(fù)責(zé)試驗的記錄。電工負(fù)責(zé)電力接入保證工作。安全保衛(wèi)人員負(fù)責(zé)保證人員、設(shè)備安全。廠家現(xiàn)場技術(shù)及監(jiān)督見證。歡迎業(yè)主電廠來監(jiān)督。 項目部磁化試驗現(xiàn)場主要組成人員：組長：現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)：試驗負(fù)責(zé)：現(xiàn)場協(xié)調(diào)：安全負(fù)責(zé)：電源負(fù)責(zé)：8主要安全措施8.1設(shè)備安全措施（1）勵磁線圈和測量線圈必須絕緣良好，有破損的地方應(yīng)包扎好。避免因?qū)Ь€絕緣不良，發(fā)生對地短路燒傷鐵芯。（2）制定專門的安全措施，防止金屬工具、雜物等落在發(fā)電機內(nèi)。（3）避免用金屬物件，（如鋼尺、無絕緣的電纜、水銀溫度計等）靠近鐵芯。（4）試

14、驗設(shè)備應(yīng)可靠接地。（5）在發(fā)電機四周，設(shè)置干粉滅火器，并由專人負(fù)責(zé)監(jiān)護。（6）定子機座可靠接地。（7）檢查定子鐵心拉緊螺桿絕緣電阻符合要求。（8）10kV高壓開關(guān)柜及10kV系統(tǒng)必須設(shè)置安全警示帶，懸掛警示牌；并派專人值守。8.2試驗人員及測量人員安全措施（1）所有參與人員應(yīng)穿絕緣鞋。（2）試驗人員應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視、仔細(xì)觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常、鐵芯松動或局部發(fā)熱及冒煙等異常情況時應(yīng)立即終止試驗。（3）試驗時應(yīng)協(xié)調(diào)各方保證好施工電源可靠。（4）試驗過程中保證統(tǒng)一指揮、通訊通暢。（5）試驗過程中任何人不得雙手同時接觸鐵芯、嚴(yán)防觸電事故的發(fā)生；讀取高處溫度計時要注意安全，防止踩滑墜落（只能用木梯子），梯子下

15、方必須有可靠的防滑措施。（6）試驗區(qū)域內(nèi)不得放置易燃易爆物品。（7）無關(guān)人員禁止進入試驗區(qū)。（8）不得用手觸摸穿芯螺桿，不準(zhǔn)用雙手同時觸摸鐵芯。（9）所有參加試驗的人員必須堅守崗位，不得擅離職守。（10）進入定子的工作人員，不準(zhǔn)攜帶除測試儀器以外的金屬品，如鑰匙、手機等。8.3試驗過程中應(yīng)注意的事項（1）試驗區(qū)域附近不得進行可能產(chǎn)生大的噪音的其他作業(yè)。（2）出現(xiàn)下列異常情況時，匯報指揮領(lǐng)導(dǎo)是否終止試驗。1) 折算到1T時，鐵芯的最高溫升超過25K。2) 折算到1T時，鐵芯的最高溫差超過15K。3) 折算到1T時，鐵芯與機座的最高溫差超過15K。4) 試驗過程中有局部打火、發(fā)紅、冒煙或振動過大等

16、現(xiàn)象發(fā)生。（3）當(dāng)試驗因異常情況終止后，應(yīng)檢查處理異常點，處理完后經(jīng)監(jiān)理、 廠家各方檢查驗收合格后，方可重新開始試驗。（4）未經(jīng)試驗負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，在試驗測量及開關(guān)柜布置區(qū)域半徑5m范圍內(nèi)無關(guān)人員不得進入，并派專人監(jiān)護。（5）試驗過程中一些大的施工負(fù)荷嚴(yán)禁使用，只保留部分照明。（6）試驗期間，廠房橋機嚴(yán)格禁止經(jīng)過試驗區(qū)上空。（7）整個試驗，由試驗總負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮。8.4文明施工措施（1）做到現(xiàn)場規(guī)范化、秩序化。合理安排工序，避免相互干擾，嚴(yán)格按操作規(guī)程和申報后經(jīng)監(jiān)理人審批的施工方案施行。（2）安裝場地做到安排有序，整齊清潔，各種材料、設(shè)備按規(guī)定的位置擺放有序，施工設(shè)備不得占道施工，及時轉(zhuǎn)運施工的余

17、料和廢棄垃圾，做到工完料清、場地凈。9質(zhì)量保證措施（1）試驗過程嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量三檢制，即作業(yè)班組自檢，作業(yè)工段質(zhì)檢組復(fù)檢，項目部終檢，合格后報請監(jiān)理工程師檢查并簽證。對質(zhì)量問題實行一票否決制，層層把關(guān)，消除質(zhì)量隱患。（2）試驗過程按個按照鐵損的要求進行，每個步驟都進行自檢，嚴(yán)禁不合格進入下道步驟施工，中間質(zhì)檢需作好記錄。（3）對參與試驗的人員及管理人員進行技術(shù)交底，使相關(guān)人員明白該做什么、該如何做；并進行相應(yīng)的培訓(xùn)教育，貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、操作要點、安全文明注意事項等。（4）使用經(jīng)過鑒定的合格測量工具、儀器進行安裝過程的測量檢查，以確保安裝的精度。10危險點/源辨識、預(yù)控危險源可能導(dǎo)致的事故具體控制措

18、施備注火災(zāi)試驗電纜老化、接線端子松動引起火花。1、對試驗用電纜進行全面絕緣檢查，接線過程嚴(yán)格按照相關(guān)要求進行。2、作業(yè)場地配備滅火器材。觸電各種帶電設(shè)備、電源線、配電箱1、制定臨時用電的管理制度和安全操作規(guī)程。2、規(guī)定電工必須持證上崗；并對他們進行安全教育。3、對帶電設(shè)備、電源線、配電箱必須按規(guī)范安裝布線。意外墜落試驗電纜纏繞作業(yè)時不認(rèn)真使用防護用品，不按規(guī)定正確搭設(shè)腳手架，意外墜落，造成人員傷亡1、制定高空作業(yè)的管理制度和操作規(guī)程。2、對從事高空作業(yè)人員進行安全培訓(xùn)。3、嚴(yán)格配戴好安全帶等勞動保護11試驗操作程序（1）檢查所有接線正確，并經(jīng)監(jiān)理和廠家代表確認(rèn)。（2）真空斷路器操作正常，過流動

19、作可靠。（3）試驗過程中，需關(guān)閉可能照射到定子鐵芯上的所有照明。（4）在試驗的過程中，應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)試驗開關(guān)的操作、監(jiān)護。（5）試驗指揮下令，先現(xiàn)地手合10kV隔離開關(guān)，觀察開關(guān)柜無異常后，遠方 遙控合閘10kV真空斷路器，嚴(yán)密監(jiān)視各電壓、電流、功率值。各儀表指示值應(yīng)與估算值無太大差別；觀察定子鐵芯各部位聲音及振動情況，若有冒煙、局部嚴(yán)重發(fā)熱及異常聲響時立即跳開真空斷路器。（6）觀察無異常情況下，根據(jù)電壓、電流值核實試驗工況，磁通密度應(yīng)在0.95T以上，否則應(yīng)改變勵磁繞組匝數(shù)。（7）鐵損試驗時間90分鐘，每隔10分鐘記錄一次各測量表計讀數(shù)和溫度值。用遠紅外測溫儀測量鐵芯表面溫度，找出局部過熱點，

20、加強監(jiān)視，作準(zhǔn)確記錄。（8）達到試驗時間后，切斷電源，結(jié)束試驗，分析試驗結(jié)果。（9）鐵損試驗合格后，在熱態(tài)下應(yīng)用力矩扳手對定子鐵芯進行再次擰緊。12試驗結(jié)果分析12.1 試驗參數(shù)計算(將磁通密度折算到1T)1） 定子鐵芯軛部單位鐵損PFe： PFe=PFe /G（10000/B）2（kg/W） 式中 PFe 實測總鐵損；功率表的讀數(shù)（W） G 鐵軛總重量 B 試驗實測磁通密度單位鐵損不超過 1.0 W/或超過所采用牌號的疊片允許單位鐵損W/2） 最高溫差t1(K)：t1(K) = （t1 t2）（10000/B）2 式中 t1 最高齒溫（） t2 最低齒溫（）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，最高溫差不超過15K3）

21、 鐵芯最高溫升t2(K)：t2(K) = （t3 t0）（10000/B）2 式中 t3 最高鐵芯溫度（或齒溫）（） t0 鐵芯初溫（） 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鐵芯最高溫升t2不超過25（K）12.2 試驗結(jié)果分析有下列情形之一者，即認(rèn)為鐵芯不合格，要查明原因消除缺陷：1）鐵損齒部相互間的溫差t1超過15K者；2）鐵芯最高溫升t2超過25K者。3）鐵芯與機座最大溫差t3超過15K者。13強制性條文執(zhí)行執(zhí)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文的內(nèi)容及檢查記錄表詳見附表:4。14標(biāo)準(zhǔn)施工工藝執(zhí)行計劃14.1所涉及的標(biāo)準(zhǔn)施工工藝及要求在定子組裝施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行國網(wǎng)新源控股有限公司抽水蓄能電站施工工藝示范手冊機械部分的相關(guān)

22、內(nèi)容,其中鐵損試驗工藝見第7章 定子組裝與繞組安裝工藝。14.2實施標(biāo)準(zhǔn)施工工藝的管理措施（1）確定工程的特點、難點，并針對這些內(nèi)容，在施工過程中，采取一定的質(zhì)量保證措施，以確保克服工程難點。（2）針對定子鐵損試驗，在開工前制定出相應(yīng)的施工作業(yè)指導(dǎo)書，并在通過監(jiān)理單位審批后，及時做出詳細(xì)的技術(shù)交底，把需要注意的事項向工人交代清楚。（3）在施工中，根據(jù)工程的特點、難點及容易出現(xiàn)質(zhì)量差的工序，在施工過程中加以注意。15.附表15.1 附表1： 發(fā)電機定子磁化試驗記錄洪屏電站機號試驗日期試驗時實際磁通B鐵軛總重量G (kg)實測總鐵損PFe折算到高斯單位鐵損P10最高溫升最大齒溫差注釋：U1 勵磁電壓； F 系統(tǒng)頻率 ；I1 勵磁電流；n 勵磁電流互感器變比 U2 測量繞組電壓； P 測量功率 ； B 實際磁通密度； P0 實際磁通密度下的單位鐵損；W1勵磁線圈螺線型纏繞匝數(shù)（33匝）P10 折算到104高斯單位鐵損；W2測量線圈纏繞匝數(shù)（取1匝）時間(min)U1 (V)F(HZ)I1 (A)U2(V)P(W)B(GS)P0