發(fā)電機定子鐵芯損耗試驗方案

1、發(fā)電機定子鐵芯損耗試驗施工方案批 準：初 審：編 制： 設(shè)備管理部2015年01月14日14發(fā)電機定子鐵芯損耗試驗方案一、 施工項目簡介我廠發(fā)電機為哈爾濱電機廠生產(chǎn)的QFSN-600-2YHG型汽輪發(fā)電機，發(fā)電機采用內(nèi)部氫氣循環(huán)，定子繞組水內(nèi)冷，定子鐵芯及端部結(jié)構(gòu)件氫氣表面冷卻，轉(zhuǎn)子繞組氫氣內(nèi)冷的冷卻方式。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，必須進行鐵芯損耗試驗。二、 施工方案1、 施工準備1.1 物資準備序號名稱數(shù)量單位1試驗電纜 120mm2130米2電流表1塊3電壓表1塊4功率表1塊1.2 人員準備 哈爾濱電機廠現(xiàn)場服務(wù)人員負責密封墊更換工作，設(shè)備管理部電氣專

2、業(yè)人員配合。1.3 機械設(shè)備準備 根據(jù)現(xiàn)場實際情況，準備扳手、螺絲刀、熱成像儀等。2、 施工方案2.1試驗原理在發(fā)電機定子鐵芯上纏繞勵磁繞組，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，通常取勵磁磁感應(yīng)強度為11.4 T，鐵芯在交變磁通中產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，鐵芯發(fā)熱，溫度很快升高。同時，使鐵芯中片間絕緣受損或劣化部分產(chǎn)生較大的局部渦流，溫度急劇上升，從而找出過熱點。試驗中用紅外線測溫儀測出定子鐵芯、上下齒壓板及定子機座的溫度，計算出溫升和溫差；用紅外線熱成像儀掃描查找定子鐵芯局部過熱點及輔助測溫；在鐵芯上纏繞測量繞組，測出鐵芯中不同時刻的磁感應(yīng)強度，并根據(jù)測得的勵磁電流

3、、電壓計算出鐵芯的有功損耗。把測量、計算結(jié)果與設(shè)計要求相比較，來判斷定子鐵芯的制造、安裝整體質(zhì)量。2.2試驗接線圖 W1:勵磁繞組W2:測量繞組A：測量繞組電流表W：測量繞組功率表V2：測量繞組電壓表2.3試驗標準2.3.1電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程（DL/T 596-1996），勵磁磁通密度為1.4T（特斯拉）下持續(xù)時間為45min,齒的最高溫升不得超過25,齒的最大溫差不大于15,單位鐵損不得超過該型號硅鋼片的允許值(一般在1T時為2.5W/kg).2.3.2電力設(shè)備交接和預防性試驗規(guī)程（大唐集團公司Q/CDT 107 0012005），磁密在1T下齒的最高溫升不大于25，齒的最大溫差不大于1

4、5，單位損耗不大于1.3倍參考值。在磁密為1T下的持續(xù)試驗時間為90min，在磁密為1.4T下的持續(xù)時間為45min。2.4試驗參數(shù)2.4.1發(fā)電機參數(shù) 型號：QFSN-600-2YHG 額定容量：667MVA 額定功率：600MW額定電壓：20KV 定子電流：19245A 勵磁電流：4128A勵磁電壓：421.8V 額定頻率：50HZ 功率因數(shù)：0.9接線方式：YY 定子重量：300T 轉(zhuǎn)子重量：66.5T生產(chǎn)廠家：哈爾濱電機廠2.4.2發(fā)電機參數(shù)與計算發(fā)電機參數(shù)定子鐵芯長度L=630cm定子鐵芯外徑Da=267.335cm定子鐵芯內(nèi)徑D1=131.6cm定子鐵芯間隙數(shù)Ns=95定子鐵芯間隙

5、寬度bs=0.6cm定子鐵芯線棒槽高hz=15.964cm定子鐵芯線棒槽寬bz=4.573cm定子鐵芯單位體積重量r=7.65kg/cm3波蘭硅鋼片型號：A270-60-50，鐵芯在B=1.4T磁密時，磁化力為H=3.6安匝/cm試驗電壓取自#7機3kV II段，E=3150V，f=50HZ定子鐵芯有效長度Lfe=K(L-Nsbs)=0.94(630-95×0.6)=538.62cm定子鐵芯有效寬度ha=0.5×(Da-D1)-hz=0.5×(267.335-131.6)-15.964 =51.9035cm定子鐵芯有效面積S=Lfe×ha=538.62&

6、#215;51.9035 =27956.26317cm2定子鐵芯的重量G=（Da-ha）Sr =3.14×(267.335-51.9035) ×27956.26317×7.65×10-3=146209.365 kg勵磁線圈匝數(shù)的計算感應(yīng)電壓：E=4.44WfBS，勵磁線圈匝數(shù)W1= =3.6取勵磁線圈匝數(shù)4匝測量線圈匝數(shù)勵磁線圈電流計算勵磁電流I= =608.8A勵磁線圈導體截面選擇：電流密度原則上不大于5安/mm2，導線截面得應(yīng)大于 120mm2。勵磁容量計算在電源容量足夠大的前提下，單側(cè)勵磁電源容量為：S0=U1I1=3.15×608.6=

7、1917.09KVA如果用一臺三相變壓器作為勵磁電流，則三相變壓器的容量至少為：S1=S0=1.732×1917.09=3320.39KVA我廠啟備變3kV側(cè)容量為6000KVA，容量足夠，可用啟備變作勵磁電源。 2.5試驗方案根據(jù)以上計算，我廠根據(jù)現(xiàn)有材料，發(fā)電機鐵芯損耗試驗選用電壓等級為3KV，選取3KV II段#8機3kV II段備用電源開關(guān)80BBD12為勵磁電源開關(guān)，用啟備變作為勵磁變壓器。另選一根測量兩芯電纜，耐電壓1KV，截面積在1.5mm²皆可，在定子繞一圈，接測量儀表。2.5.1試驗前應(yīng)對勵磁電纜進行交流耐壓試驗，電壓3KV，1分鐘合格后，才能進行電纜敷設(shè)

8、，電纜送電前檢查電纜絕緣電阻。2.5.2檢查所有鐵芯螺栓均在規(guī)定的緊固力矩下；檢查定子內(nèi)、通風槽溝內(nèi)、上下端部等處不應(yīng)有鐵磁性物質(zhì)遺留；用吸塵器清理定子內(nèi)外、溝槽等處的灰塵和雜質(zhì)；將定子基座并用50mm2裸銅線與接地網(wǎng)可靠連接。2.5.3試驗前停運發(fā)電機定冷水系統(tǒng)。2.5.4試驗前應(yīng)測試發(fā)電機定子繞組的絕緣電阻，確認繞組無接地故障。2.5.5試驗前將發(fā)電機出線、中性點出線處軟連接拆除，并用50mm2裸銅線與接地網(wǎng)可靠連接。2.5.6試驗電源取自#8機3kV II段備用電源開關(guān)80BBD12的 A、C兩相。2.5.7將#8機3kV II段備用電源開關(guān)80BBD12停電，搖至隔離位。合上開關(guān)接地刀

9、閘。然后將#8機3kV II段備用電源開關(guān)電纜拆除。2.5.8將勵磁電纜纏繞在發(fā)電機定子上4匝之后經(jīng)發(fā)電機北側(cè)窗戶引至8B高廠變3kV共箱母線（先將8B高廠變3kV共箱母線進線開關(guān)側(cè)和8B廠變出現(xiàn)處母線拆除1米以上的母線，留出足夠的間隔），通過8B高廠變3kV共箱母線，引至#8機3kV配電間8B高廠變3kV工作進線母線處，再通過20米10kV電纜引自#8機3kV II段備用電源開關(guān)，接在開關(guān)A、C兩相。2.5.9控制電纜從13.7米平臺經(jīng)發(fā)電機勵側(cè)碳刷小間處至汽機房6.9米，通過電纜橋架，接入#8機3kV II段備用電源開關(guān)80BBD12。2.5.10電氣保護人員將#8機3kV II段備用電源

10、開關(guān)80BBD12開關(guān)控制方式改為在13.7米處試驗地點實現(xiàn)合跳控制。2.5.11電氣保護人員將開關(guān)保護裝置參數(shù)設(shè)置完成，開關(guān)傳動試驗合格，速斷定值按1.75倍額定電流進行設(shè)定，試驗額定電流600A，速斷時間3S，退出開關(guān)差動保護。2.5.12測溫用紅外熱成像儀與測溫儀應(yīng)保證良好。2.5.13操作人員、記錄人員、監(jiān)視人員固定專人專位，按照數(shù)據(jù)記錄表格作好初始數(shù)據(jù)記錄。2.5.14將勵磁線圈與測量線圈成90度角繞在鐵芯周圍，并按試驗接線圖接好線，并測勵磁線圈、測量線圈絕緣電阻。2.5.15在集控室記錄#8發(fā)電機鐵芯壓指溫度測點4個（MKA10CT251、252、243、244）、磁屏蔽溫度測點4

11、個（MKA10CT253、254、245、246）、端部鐵芯溫度測點8個（MKA10CT247-250、255-258）、中部鐵芯溫度測點8個（MKA10CT259-266）。2.5.16準備好紅外測溫儀和紅外成像儀，測量鐵芯初始溫度和室溫。2.5.17合上#8機3kV II段備用電源開關(guān)80BBD12，觀察定子鐵芯振動狀況，全面檢查定子鐵芯各部狀況，當出現(xiàn)冒煙、火花、嚴重異常響聲時，應(yīng)立即停電檢查原因。2.5.18通電后無異常，所有數(shù)值與計算值差距不大時，調(diào)節(jié)分接頭位置實現(xiàn)所需磁密（1.2T），即開始試驗。2.5.19通電10min后無上述異常現(xiàn)象時，觀察各儀表指示狀況；均在正常情況下即可用

12、紅外熱成像儀和紅外點溫計測量定子各部溫度，確定鐵芯最熱點和最冷點，同時檢查鐵芯齒部有無松動現(xiàn)象。2.5.20進行90min的試驗，每隔10min記錄一次數(shù)值和各測量表計數(shù)值。在試驗過程中，應(yīng)隨時檢查鐵芯各部位發(fā)熱情況，如發(fā)現(xiàn)有新的過熱點，應(yīng)及時紀錄，如有發(fā)現(xiàn)冒煙或發(fā)紅現(xiàn)象，應(yīng)立即停止試驗，并對冒煙或發(fā)紅處作好記號并及時處理。2.5.21 90 min的試驗正常后，斷開電源，檢查定子機座焊縫、定位筋與機座各焊縫應(yīng)無裂紋，螺桿應(yīng)無松動，拆除試驗連線及激磁繞組、測量繞組等纜線，清除定子鐵芯機座等灰塵雜質(zhì)。2.5.22試驗數(shù)據(jù)記錄從090min，每10min記錄一次；分別記錄勵磁電壓、勵磁電流、感應(yīng)電

13、壓、鐵損、平均鐵芯溫度、平均機座溫度。各部位溫度通過熱電偶進行測量，主要部位為鐵芯壓指、端部鐵芯和中段鐵芯。分別填入相應(yīng)的表格。2.5.23數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析1）磁通密度折算到1.4T（Tesla）時的鐵損計算。2）試驗時磁通密度的實際值B1=式中：Upt：測量線圈感應(yīng)的電壓值。 W1：勵磁繞組的匝數(shù)。 S：定子鐵芯有效面積。3）定子鐵芯磁軛部單位鐵損PFe PFe= (PFe/G)*(1/B1）2（W/kg）式中：PFe：功率表W的測量值，即實測總鐵損。 G：定子鐵芯重量。4）最高齒溫差t1() t1=( t1- t2)*(1/B1）2式中：t1：最高齒溫。 t2：最低齒溫。溫差不應(yīng)超過15

14、。5）鐵芯最高溫升t2() t2=( t3- t2)*(1/B） 2 式中：t3：最高鐵芯溫度或齒溫。 t2：鐵芯初溫。溫差不應(yīng)超過25。2.5.24試驗結(jié)果分析依據(jù)：1）單位鐵損PFe2.58 W/kg即為不合格。2）鐵芯齒部相互間的溫差t115即為不合格。鐵芯最高溫升t225即為不合格。三、 施工組織措施1、 施工組織機構(gòu)1.1 設(shè)備管理部負責人：職責：（1）負責工程的整體協(xié)調(diào)工作。（2）負責各施工現(xiàn)場的質(zhì)量抽查工作。（3）負責各施工現(xiàn)場的安全措施抽查工作。1.2 設(shè)備管理部項目負責人：職責：（1）負責工程的整體協(xié)調(diào)工作。 （2）負責各施工現(xiàn)場的質(zhì)量抽查工作。 （3）負責各施工現(xiàn)場的安全措

15、施抽查工作。 （4）負責施工人員崗前培訓和考核。1.3 設(shè)備管理部專業(yè)點檢員： 職責：（1）負責施工現(xiàn)場的總體協(xié)調(diào)工作。 （2）負責施工現(xiàn)場的質(zhì)量巡檢工作。 （3）負責施工隊安全防范措施和安全設(shè)備的檢查工作。 （4）收集施工現(xiàn)場的工程資料。 （5）負責現(xiàn)場突發(fā)事件的處理。 （6）按照施工方案的流程安排施工。（7）施工結(jié)束后填寫竣工報告。1.4 外委單位施工負責人：職責：（1）負責本隊人員的工作分工，確保本隊人員按質(zhì)按量按時完成施工任務(wù)。（2）負責監(jiān)管本隊人員嚴格按照施工技術(shù)措施進行施工。（3）負責施工過程中本施工隊的安全自查和質(zhì)量自查。（4）負責帶領(lǐng)本施工隊按照作業(yè)指導書的流程進行施工。1.5

16、 外委單位安全負責人： 職責：（1）負責監(jiān)督現(xiàn)場施工各隊按照國家電網(wǎng)電業(yè)安全工作規(guī)程電力變電部分及發(fā)工方有關(guān)規(guī)定進行施工。（2）負責制定安全施工措施，并征求甲方安監(jiān)部門的意見。負責監(jiān)管施工人員嚴格遵守甲方的廠規(guī)廠法及各項安全管理制度，并組織進行入廠安全教育。 （3）負責在施工前進行宣讀工作票和工作許可手續(xù)并在施工中嚴格監(jiān)督各施工隊執(zhí)行情況。 （4）負責監(jiān)督全體施工人員了解和遵守工作票危險點控制措施、補充安全措施的安全要求。 （5）負責在施工前對所有參加施工人員進行安全技術(shù)交底，明確停、帶電設(shè)備、施工范圍、施工任務(wù)、技術(shù)要點、施工人員職責，并隨機抽問施工人員至其回答無誤為止。1.6 外委單位質(zhì)量

17、負責人：職責：（1）負責整個項目的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督。（2）負責各方面的技術(shù)交底、技術(shù)工作協(xié)調(diào)、資料匯編等工作。（3）負責指導監(jiān)督施工人員嚴格按照施工技術(shù)措施進行施工。（4）負責隨時抽查施工質(zhì)量，做好監(jiān)控指揮。1.7 外委單位工作成員：職責：（1）嚴格遵守陽城電廠各項安全管理制度，進行入廠“三級教育”培訓工作。（2）了解和遵守工作票危險點控制措施、安全措施的安全要求。（3）嚴格按照施工技術(shù)要求進行施工。2、 施工進度計劃及節(jié)點 施工準備：2015年02月-2015年03月施工階段：2015年03月-2015年03月施工驗收：2015年04月-2015年05月四、 施工技術(shù)措施1、 編制依據(jù)及引用標準

18、1.1 哈爾濱電機廠廠家圖紙及技術(shù)資料1.2 預防電力生產(chǎn)事故的二十五項反措1.3 電力設(shè)備交接和預防性試驗規(guī)程（Q/CDT 107 001-2005）2、 施工技術(shù)要求2.1勵磁磁通密度為1.4T（特斯拉）下持續(xù)時間為45min,齒的最高溫度不得超過25,齒的最大溫差不大于15,單位鐵損不得超過該型號硅鋼片的允許值(一般在1T時為2.5W/kg).2.2磁密在1T下齒的最高溫升不大于25，齒的最大溫差不大于15，單位損耗不大于1.3倍參考值。在磁密為1T下的持續(xù)試驗時間為90min，在磁密為1.4T下的持續(xù)時間為45min。3、 施工質(zhì)量要求3.1試驗前應(yīng)對勵磁電纜進行交流耐壓試驗，電壓3K

19、V，1分鐘合格后，才能進行電纜敷設(shè)，電纜送電前檢查電纜絕緣電阻。3.2檢查定子內(nèi)、通風槽溝內(nèi)、上下端部等處不應(yīng)有鐵磁性物質(zhì)遺留；用吸塵器清理定子內(nèi)外、溝槽等處的灰塵和雜質(zhì)；將定子基座并用50mm2裸銅線與接地網(wǎng)可靠連接。3.3試驗前將發(fā)電機出線、中性點出線處軟連接拆除，并用50mm2裸銅線與接地網(wǎng)可靠連接。3.4將勵磁線圈與測量線圈成90度角繞在鐵芯周圍，并按試驗接線圖接好線，并測勵磁線圈、測量線圈絕緣電阻。3.5通電后無異常，所有數(shù)值與計算值差距不大時，調(diào)節(jié)分接頭位置實現(xiàn)所需磁密（1.2T），即開始試驗。4、 施工驗收要求 4.1單位鐵損PFe2.58 W/kg即為不合格。4.2鐵芯齒部相互

20、間的溫差t115即為不合格。鐵芯最高溫升t225即為不合格。五、 施工安全措施1、 嚴格執(zhí)行公司工作票操作票管理標準，檢修工作必須辦理工作票，施工、試驗人員應(yīng)具備必要的業(yè)務(wù)技能，熟悉電力安全工作規(guī)程火電廠動力部分和變電站發(fā)電廠電氣部分相關(guān)內(nèi)容。2、 工程開工前必須辦理工作票，且相關(guān)負責人（包括工作負責人，工作許可人、點檢員、安全員、專業(yè)主管等）要共同去現(xiàn)場檢查所做的安全措施布置情況，并進行安全交底，做好事故預想，施工過程中相關(guān)負責人要隨時檢查安全作業(yè)情況。3、 鐵損試驗屬于大型電氣試驗，涉及的電氣設(shè)備和部門較多，為保證試驗順利進行需成立試驗組，統(tǒng)一安排、組織、協(xié)調(diào)、指揮試驗工作。試驗組由哈爾濱

21、電機廠，陽城電廠組成。4、 工器具：4.1 帶入發(fā)電機現(xiàn)場使用的工具必須是合格工具，并經(jīng)檢驗，活口扳手應(yīng)電焊點住，在發(fā)電機膛內(nèi)工作禁止使用活扳手。4.2 發(fā)電機所用工具要有專用標記和編號并在發(fā)電機出入登記表上登記,進入發(fā)電機內(nèi)的人員應(yīng)進行登記,并作記錄。4.3 工作人員使用工具時，發(fā)生損壞，要向保管員講明。4.4 使用電動工器具必須配用漏電保護器。4.5 清點所有專用工具齊全，檢查合適，試驗可靠。4.6 現(xiàn)場和工具柜工具、零部件放置有序，拆下的零部件必須妥善保管好并作好記號以便回裝。4.7 當天檢修任務(wù)結(jié)束后一定要將檢修所用照明電源斷掉。5、 人員：5.1 工作人員進入工作現(xiàn)場，必須保持良好的

22、精神狀態(tài)。5.2 各項工作內(nèi)容、工作人員及勞動保護用品落實到每個人。5.3 每天開工前工作負責人向作業(yè)組成員交代安全注意事項，并進行組內(nèi)分工，并且進行安全、技術(shù)交底工作結(jié)束后總結(jié)當天的安全工作情況。5.4 發(fā)電機檢修現(xiàn)場設(shè)置圍欄，無關(guān)人員禁止入內(nèi)，參加發(fā)電機檢修的工作人員必須固定。發(fā)電機檢修現(xiàn)場謝絕參觀人員進入。6、 設(shè)備損壞：6.1 進入發(fā)電機定子內(nèi)部工作時，任何人員一律穿專用連體服和軟底鞋，連體服應(yīng)無口袋，紐扣和金屬拉鎖、金屬部件，工作鞋上無金屬部件、鞋底紋絡(luò)淺薄，不允許連體服內(nèi)套工作服，嚴禁把與工作無關(guān)的東西帶進定子內(nèi)部，在進入發(fā)電機內(nèi)工作前，檢查腳底是否沾有異物，或套好鞋套。6.2 進入發(fā)電機工作，嚴禁踩絕緣引水管，測溫線。6.3 進入發(fā)電機定子所使用的工器具等，進時要登記，出時要核對，數(shù)量必須準確，損壞的物品其各部件必須尋找、拼湊齊全。工作完畢后還要逐一清點核對，不得遺失。較小的工具可在其尾部縛上彩帶，以便于尋找。6.4 工作人員在工作過程中，如出現(xiàn)工器具、備件等脫落或丟失，必須如實報告。為了保護定子鐵芯和線圈絕緣，定子膛內(nèi)包括繞組端部必須鋪放厚度為3mm以上的橡膠墊。6.5 檢修結(jié)束后必須對端部線圈的夾縫，上下漸伸線之間作詳細檢查，以防金屬雜物遺留在發(fā)電機內(nèi)。6.6 建立嚴格的檢修現(xiàn)場管理制度，防止鋸條、螺釘、螺母、工具等金屬雜物遺留在定子內(nèi)部。六、