一種發電機鐵損試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及發電機鐵損實驗技術領域，尤其涉及一種發電機鐵損試驗裝置。
【背景技術】
[0002] 當前我國電力工業已經進入大電網與大機組的階段，火力發電廠仍是我國電力工 業的主題。發電機定子鐵芯是由硅鋼片疊壓組裝而成，由于裝配和制造的原因以及運行中 的熱和機械力的作用，造成硅鋼片片間絕緣損壞，鐵芯局部短路發熱，嚴重時會損壞定子絕 緣線棒，造成停機事故。根據DL/T596-1996《電力設備交接和預防性試驗規程》規定，在"新 組裝或更換、修理硅鋼片后，更換繞組時，必要時"，需要對發電機進行定子鐵損試驗。《防止 電力生產事故的二十五項重點要求》中，對此也給出了說明和規定："檢修時對定子鐵芯進 行仔細檢查，發現異常現象，如局部松齒、鐵芯片短缺、外表面附著黑色油污等，應結合實際 異常情況進行發電機定子鐵芯故障診斷試驗，或溫升及鐵損試驗，檢查鐵芯片間絕緣有無 短路以及鐵芯發熱情況，分析缺陷原因，并及時進行處理"。近年來，國內多臺發電機出現定 子鐵芯大面積松動、磨損甚至燒傷事故，通過進行定子鐵損試驗均能及時成功發現，減少了 損失和避免了事故進一步發展。因此，進行發電機鐵損試驗具有非常重要的意義。
[0003] 然而，目前并沒有成熟的發電機鐵損試驗裝置。常規的鐵損試驗也沒有固定的試 驗裝置，一般臨時準備一整根數百米長的6kV電纜，由多名工作人員拖拽，反復纏繞發電機 鐵芯多圈。由于電纜質量大，鐵芯結構的特殊性，只允許純人力操作，工作量很大，一般要求 多名試驗人員協同工作長達三到四個小時之久，通電試驗結束后，需要將電纜再繞回去，同 樣耗用非常大的工時數。據統計，鐵芯繞線環節的耗用工時數在在整個鐵損試驗過程中占 比高達77. 2%，這給試驗開展帶來極大的不便。此外，電纜繞線過程中，長時間的踩踏鐵芯 和線棒也會將沾染的臟污帶入發電機內，拖拽過程中的不當操作也容易給發電機定子帶來 不必要的損傷。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了一種發電機鐵損試驗裝置，能 夠極大地減少試驗耗用工時數，提高工作效率，保證試驗順利開展。
[0005] 為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0006] -種發電機鐵損試驗裝置，包括：分組試驗電纜、開關柜和電源電纜；
[0007] 所述分組試驗電纜的一端直接與開關柜連接，另一端繞發電機鐵芯設定匝數后也 連接至開關柜，所述開關柜通過電源電纜與供電電源連接；所述分組試驗電纜包括若干組 數量和長度不等的試驗電纜。
[0008] 所述若干組試驗電纜之間通過開關柜進行串聯連接。
[0009] 所述開關柜包括斷路器、熔斷器、電壓互感器、電流互感器、低功率因數瓦特表、電 流表和電壓表；所述開關柜還設有用于連接分組試驗電纜和電源電纜的接口。
[0010] 本實用新型的有益效果是：
[0011] 1.本實用新型能夠極大地加快試驗接線環節，在保證試驗安全可靠的同時，極大 地減少了耗用工時數，提高了工作效率；
[0012] 2.由于耗用工時數的大量減少，試驗工作人員在發電機內部的逗留時間大大縮 減，對發電機的損傷和不可控及不安全因素進一步減少；
[0013] 3.發電機鐵損值實時顯示，試驗結果更加直觀；同時提高了試驗開展的積極性， 更有利于及時有效地發現問題。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型發電機鐵損試驗裝置示意圖；
[0015] 圖2為開關柜示意圖；
[0016] 圖3為開關柜示意圖。
[0017] 其中，1.分組試驗電纜組合，2. 10kV開關柜，3.電源電纜，4.發電機，5.分合閘開 關，6.斷路器，7.熔斷器，8.電壓互感器，9.電流互感器，10.測量鐵芯損耗的低功率因數瓦 特表，11.電流表，12.電壓表。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖與實例對本實用新型做進一步說明：
[0019] 圖1中，一種發電機4鐵損試驗裝置，包括分組試驗電纜11和與分組試驗電纜11 進行電氣連接的10kV開關柜2、接入廠用電的電源電纜3 ;
[0020] 分組試驗電纜1的一端直接與開關柜連接，另一端繞發電機4鐵芯設定匝數后也 連接至開關柜，開關柜通過電源電纜3與供電電源連接；分組試驗電纜1包括若干組數量和 長度不等的試驗電纜；分組試驗電纜1是用于發電機4鐵損試驗的能長時間通過大電流的 試驗電纜；
[0021] 試驗中通過開關柜與6kV廠用電相連，每根試驗電纜單獨纏繞鐵芯后也接至開關 柜，試驗電纜之間通過開關柜進行電氣串聯連接；如圖3所示。
[0022] 如圖2所示，10kV開關柜2是金屬封閉固定式開關柜；包括分合閘開關5、斷路器 5、熔斷器7、電壓互感器8、電流互感器9、低功率因數瓦特表10、電流表11、電壓表12等測 量、控制及保護元件。
[0023] 10kV開關柜2與分組試驗電纜1和電源電纜3分別相連，用于分組試驗電纜1間 的電氣連接、鐵芯損耗測量以及試驗的安全啟停，具有安全電氣連接和故障動作功能。
[0024] 傳統的試驗接線需要拖動較長的一整根電纜反復纏繞鐵芯數匝，其兩端連接至廠 用電配電室；而分組電纜的每一根短電纜只纏繞鐵芯一匝，其兩端連接至發電機4旁的開 關柜，開關柜電源連接至廠用電配電室；發電機4鐵損試驗裝置所需分組電纜的數量和長 度是基于國內主流大型汽輪發電機4組的機械尺寸和電氣參數，經過統計分析計算確定， 如下表1所示。
[0025]
[0026] 為滿足所有發電機4組試驗要求，發電機4鐵損試驗裝置的電纜組合為：長度 29. 3m電纜6根，長度26. 4m電纜2根，長度2. 4m電纜4根，長度19. 7m電纜4根。
[0027] 各發電機4組試驗所需分組電纜的組合如下表2所示。
[0028] 表2國內主要發電機4組鐵損試驗所需分組電纜組合
[0029]
[0030] 本實用新型發電機4鐵損試驗裝置的實驗方法，具體步驟如下：
[0031] 1)根據發電機4電氣參數和機械尺寸計算并選取相應的分組試驗電纜1，選取組 合如表2所不；
[0032] 2)將分組試驗電纜1中的每根實驗電纜一端直接連接至開關柜，另一端繞過發電 機4鐵芯1匝后再連接至開關柜，纏繞組合如表2所示，連接過程中各組實驗電纜之間在開 關柜中保證電氣串接；
[0033] 3)將電源電纜3 -端連接至廠用電，另一端接入開關柜；同時做好保護措施；
[0034] 4)檢查試驗接線正確無誤后，開關柜合閘、送廠用電，通電試驗，讀取并記錄電流 表11、電壓表12和低功率因數瓦特表10的試驗數據，最終根據GB/T20835-2007《發電機 4定子鐵心磁化試驗導則》要求計算發電機4鐵心損耗，進行鐵心質量判別；
[0035] 5)通電試驗結束后，停廠用電、開關柜分閘，拆除電源電纜3、分組試驗電纜1與開 關柜的接線，試驗結束。
[0036] 本實用新型的工作原理：
[0037] 基于傳統鐵損試驗在操作中需要將幾百米長的電纜反復纏繞鐵芯已致耗用工時 數大的問題，主要統計了國內主流大型汽輪發電機4組鐵芯的電氣參數和機械尺寸，制作 了多組數量和長度不等的分組試驗電纜1組合1，并分別通過開關柜進行電氣連接，摒棄了 整根電纜反復纏繞的環節，鐵芯繞線做功量較傳統實驗方法極大減少，分組試驗電纜1組 合1能夠適應國內主流大型汽輪發電機4鐵損試驗要求，而且鐵損電氣量測量內置在開關 柜中，無需單獨接入測量表計，操作簡單便捷。
[0038] 本實用新型采用分組試驗電纜1的接線方式，設計與之相匹配用于發電機4鐵損 試驗的10kV開關柜2,試驗鐵芯繞線做功量大大減少，完成接線后，送入6kV廠用電即可通 電試驗，試驗結束后，拆除分組試驗電纜1，同樣拆線做功量也極大地減少。
[0039] 以長度為300m的試驗電纜繞周長20m的160麗發電機4鐵芯15匝為例，假設電 纜單位重量為1. 5kg/m，試驗人員與地面的摩擦力因數為1. 0,若采用傳統的實驗方法，不 使用發電機4鐵損試驗裝置，則鐵芯繞線做功量為：
[0041] 使用發電機4鐵芯試驗裝置，運用分組試驗電纜1實驗方法，則鐵芯繞線做功量 為：
[0043] 省力系數 k = W/W* = 661. 5 + 44. 1 = 15。
[0044] 上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領 域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范 圍以內。
【主權項】
1. 一種發電機鐵損試驗裝置，其特征是，包括：分組試驗電纜、開關柜和電源電纜； 所述分組試驗電纜的一端直接與開關柜連接，另一端繞發電機鐵芯設定匝數后也連接 至開關柜，所述開關柜通過電源電纜與供電電源連接；所述分組試驗電纜包括若干組數量 和長度不等的試驗電纜。2. 如權利要求1所述的一種發電機鐵損試驗裝置，其特征是，所述若干組試驗電纜之 間通過開關柜進彳丁串聯連接。3. 如權利要求1所述的一種發電機鐵損試驗裝置，其特征是，所述開關柜包括斷路器、 熔斷器、電壓互感器、電流互感器、低功率因數瓦特表、電流表和電壓表；所述開關柜還設有 用于連接分組試驗電纜和電源電纜的接口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種發電機鐵損試驗裝置，包括：分組試驗電纜的一端直接與開關柜連接，另一端繞發電機鐵芯設定匝數后也連接至開關柜，所述開關柜通過電源電纜與供電電源連接；所述分組試驗電纜包括若干組數量和長度不等的試驗電纜。本實用新型有益效果：本實用新型能夠極大地加快試驗接線環節，在保證試驗安全可靠的同時，極大地減少了耗用工時數，提高了工作效率。
【IPC分類】G01R31/34, G01R27/26
【公開號】CN205120838
【申請號】CN201520821849
【發明人】李明, 王安東, 曹志偉, 孫善華, 孫福春, 張圍圍, 許光可, 許冬冬, 邱濤
【申請人】國網山東省電力公司電力科學研究院, 國家電網公司, 山東中實易通集團有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月21日