CN110187246A

CN110187246A - 一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法

Info

Publication number: CN110187246A
Application number: CN201910471090.5A
Authority: CN
Inventors: 李定林; 李文浩; 刘宇; 王建刚; 王岩禄; 罗建华; 乔照威; 李悦; 彭鹏; 张豪
Original assignee: HADONG NATIONAL HYDROELECTRIC POWER EQUIPMENT ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTRAL Co Ltd; Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Current assignee: HADONG NATIONAL HYDROELECTRIC POWER EQUIPMENT ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTRAL Co Ltd; Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2019-08-30

Abstract

一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，涉及铁心磁化试验领域。本发明是为了解决现有缺少对安装可变速发电电动机转子铁心叠片后的转子铁心进行质量检测的有效手段，从而保证转子铁心安全的问题。将发电电动机转子接地，为发电电动机转子上的励磁线圈供电，采集供电的电流信息和电压信息，并测量发电电动机转子上励磁线圈的励磁功率；根据电压信息、电流信息和励磁功率，得到电源容量、测量线圈电压、励磁绕组匝数和实际磁感应强度；根据实际磁感应强度和励磁绕组匝数，获得铁心的单位铁损耗；根据电源容量、测量线圈电压、励磁绕组匝数和铁心的单位铁损耗，确定转子铁心损耗情况，从而确定转子铁心的叠压质量。用于测试铁心的叠压质量。

Description

一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法

技术领域

本发明涉及一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，属于铁心磁化试验领域。

背景技术

海水可变速发电电动机为交流励磁机，结构不同于常规定速发电电动机，其转子铁心主要由数千张涂绝缘漆的硅钢片、上下齿压板、拉紧螺杆叠装而成，如在制造过程中硅钢片绝缘漆覆盖不好或叠装硅钢片时绝缘漆划伤，在机组运行时，会引起硅钢片间绝缘不良而发生短路和局部过热，威胁机组的安全运行。因此，完成可变速发电电动机转子铁心叠片后，铁心磁化试验是必须进行的一项试验，用于测试转子铁心的制造和安装质量是否满足机组安全运行要求，转子铁心叠装后质量检测手段目前尚属空白。

发明内容

本发明是为了解决现有缺少对安装可变速发电电动机转子铁心叠片后的转子铁心进行质量检测的有效手段，从而保证转子铁心安全的问题。现提供一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法。

一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、将发电电动机的转子接地，为发电电动机转子上的励磁线圈供电，采集供电的电流信息和电压信息，并测量发电电动机转子上励磁线圈的励磁功率；

步骤二、根据所述的电压信息、电流信息和励磁功率，得到电源容量、测量线圈电压、励磁绕组匝数和实际磁感应强度；

步骤三、根据实际磁感应强度和励磁绕组匝数，获得铁心的单位铁损耗；

步骤四、根据得到的电源容量、测量线圈电压、励磁绕组匝数和铁心的单位铁损耗，确定转子铁心的损耗情况，从而确定转子铁心的叠压质量。

本发明的有益效果为：

本发明是为了测试海水可变速发电电动机转子铁心的制造质量、安装质量，发现可能存在的片间绝缘损坏造成短路，在短路区域形成局部过热并烧毁转子铁心的安全隐患，并采取措施，对于机组的安全运行、增加工作寿命、减少事故率等方面具有重要的意义，从而为可变速发电电动机的可靠运行提供保障，本申请的方法可以用来测量其他交流励磁机的铁心质量。

附图说明

图1为使用仪器对可变速发电电动机转子铁心进行检测的仪器接线图，图中，S为交流电源；QF为断路器；M1为励磁线圈；M2为测量线圈；TV为电压互感器；TA为电流互感器；f1为频率表；V1、V2为电压表；A为电流表；W为低功率因数瓦特表；

图2为具体实施方式一所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种海水可变速抽水蓄能发电电动机铁心磁化试验方法，所述方法包括以下步骤：

本实施方式中，试验前，采用槽样棒将转子铁心的槽整理齐，然后将槽样棒取出，用有效截面不小于50mm²的导线将转子支架可靠接地；对转子各部位进行彻底清扫，清除铁心通风沟及上下端处可能残留的金属遗物，移走所有与试验无关的设备，试验中避免用金属物件靠近铁心；

检查、测量励磁绕组电压与电流，按测量绕组感应电压值计算实际磁感应强度B，应在1T左右，但最低不应低于0.9T，否则应改变励磁绕组的匝数；试验开始10min后，检查各部温升情况，找出最热点与最冷点，并加强对该处的温升监测，由各次测得的结果计算实际磁通密度、功率损耗、单位铁损耗、最高铁心温升和最大铁心温差；观察铁心振动情况，及时发现有无松动部位或异常声响，当出现冒烟、局部发热及严重异常声响时，应切断电源，停止试验，分析其原因，并排除异常后再继续试验；试验全过程中，每隔10min记录各表计的读数及温度值，试验持续时间一般为90min；由各次测得的结果计算实际磁通密度、功率损耗、单位铁损耗、最高铁心温升和最大铁心温差。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，本实施方式中，电源容量S表示为：

S＝K_SU₁I×10^-3 公式1，

式中，K_S取1.1，I为交流电源的电流，U₁为交流电源的电压。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，测量线圈电压U₂表示为：

式中，W₂为测量线圈匝数，W₁为励磁绕组匝数，

式中，f为电源频率，B为磁感应强度，Q＝l_uh_ys，l_u＝k_Fe(l–b_vn_v)，k_Fe为转子铁心叠压系数，b_v为转子铁心通风沟高，n_v为转子通风沟道数，D₁为转子铁心外直径，D_i1为转子铁心内直径，h_s为转子铁心轭部高。

本实施方式中，W₂一般取1或2，k_Fe—按设计值确定，一取值范围为0.94～0.97；对于可变速交流励磁发电电动机机的磁感应强度B取1.0(T)

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，实际磁感应强度B表示为：

式中，f₁为试验时实测电源频率。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，单位铁损耗P₁表示为：

式中，P为试验时实测功率。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，步骤一还包括以下内容：

沿着转子铁心内、外圆周的上、中、下部分均匀布置多个热电偶，在铁心轭部通风沟内设置多个温度计，通过热电偶和温度计检测到的温度，获得最大铁心的温差和最高铁心的温升。

本实施方式中，在90min的铁心磁化试验中，试验结果应满足下列要求：

铁心各部分的最高温升不超过25K；

铁心相同部位最大温差不超过15K；

铁心各机械部分及焊缝等无异常现象；

单位铁损耗应符合制造厂规定。

具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式六所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，步骤四还包括以下内容：

将铁心的损耗情况、铁心的最大温差和铁心的最高温升分别与铁心损耗标准、铁心的最大温差标准和铁心的最高温升标准对比，确定转子铁心的叠压质量。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法作进一步说明，采用交流电源为发电电动机转子上的励磁线圈供电，采用电流互感器和电压互感器分别采集交流电源的电流信息和电压信息，由电流表根据电流信息显示交流电源的电流值，由电压表根据电压信息显交流电源的电压值，采用低功率因数瓦特表测量励磁线圈的励磁功率。

Claims

1.一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，电源容量S表示为：

S＝K_SU₁I×10^-3 公式1，

式中，K_S为经验系数，取1.1，I为交流电源的的电流，U₁为交流电源的电压。

3.根据权利要求2所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，测量线圈电压U₂表示为：

式中，W₂为测量线圈匝数，W₁为励磁绕组匝数，

4.根据权利要求3所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，实际磁感应强度B表示为：

式中，f₁为试验时实测电源频率。

5.根据权利要求4所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，单位铁损耗P₁表示为：

式中，P为试验时实测功率。

6.根据权利要求1所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，步骤一还包括以下内容：

沿着转子铁心内、外圆周的上、中、下部分均匀布置多个热电偶或温度计，监测在试验期间内铁心内、外圆周的上、中、下部分的温度，通过该温度获得铁心的最大温差和铁心的最高温升。

7.根据权利要求6所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，步骤四还包括以下内容：

8.根据权利要求1所述一种海水可变速发电电动机转子铁心磁化试验方法，其特征在于，采用交流电源为发电电动机转子上的励磁线圈供电，采用电流互感器和电压互感器分别采集交流电源的电流信息和电压信息，由电流表根据电流信息显示交流电源的电流值，由电压表根据电压信息显交流电源的电压值，采用低功率因数瓦特表测量励磁线圈的励磁功率。