发电机温升及通风试验方案.docx
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发电机温升及通风试验方案
电站水轮发电机温升通风试验大纲
贵州华电乌江电力工程有限公司
电站水轮发电机温升通风试验大纲
1.试验目的
为了解发电机额定功率下的通风温升情况，特在三号发电机组上进行本次试验，为发电机综合评估提供依据。
2.试验项目
发电机通风试验
发电机温升试验
发电机调整特性试验
3.试验方法
发电机通风试验
3.1.1测试工况
发电机在额定转速下运行。
3.1.2测试项目
发电机总风量；上、下风道风量；流场观察。
3.1.3试验方法
3.1.3.1总风量测量
用Testo-445型高精度数字风速计沿着每个冷却器出风面均匀移动并自动记录各冷却器出风的平均风速,依此计算出每个空气冷却器的平均风速（Vi）。
依次测量每个空气冷却器的有效出风面积（Si）即按下式计算得出总风量：
式中:
Vi：
空气冷却器的平均出风风速（m/s）;
Si：
单个空气冷却器的有效出风面积（m2）。
3.1.3.2发电机上、下风道进风量测量
用上述方法和仪器分别在发电机上、下进风道进行测量,依此计算出上、下风道的平均风速（V上、V下）,并测量上、下风道的有效进风面积（S上、S下）,即按下式计算得出上、下风道进风量:
上风道进风量:
Q上=V上·S上（m3/s）
式中:
V上：
上风道平均风速（m/s）；
S上：
上风道有效进风面积（m2）
下风道进风量:
Q下=V下·S下（m3/s）
式中:
V下：
下风道平均风速（m/s）；
S下：
下风道有效进风面积（m2）
3.1.3.3流场观察
用漂带在电机的冷却器出风面，上、下进风道进行观测。
3.1.4试验仪器
Testo数字风速仪（德国）一台
发电机温升试验
3.2.1试验工况
3.2.1.1发电机在P=工况下温升试验；
3.2.1.2发电机在P=工况下温升试验；
3.2.1.3发电机在P=工况下温升试验。
3.2.2测量项目
3.2.2.1发电机定子绕组温度测量；
3.2.2.2发电机定子铁心温度测量；
3.2.2.3发电机转子绕组平均温升测量；
3.2.2.4集电环温度测量；
3.2.2.5轴承、冷却介质温度测量；
3.2.3试验仪表
指针式直流电压表（0～600V）1块级）
指针式直流毫伏表（0～75mv）1块级）
电厂集控室微机测量系统
红外线点温计一台
3.2.4试验方法
温升试验方法按GB/T1029—93《三相同步电机试验方法》规定的直接负载法进行发电机温升试验。
试验时发电机电气参数用电厂集控室微机测量系统测量，定子绕组、铁芯及推力轴承温度用电厂的温度巡检仪测量；转子绕组的平均温度用电阻法测量；集电环温度采用点温计测量；发电机振动、摆度用电厂监控系统测量（或TK83）。
在试验期间要求：
3.2.4.1发电机在项1规定的试验工况下并网运行，发电机视在功率，有功功率，无功功率，定子电流允许5%偏差。
励磁控制改为手动调节，要求转子电流保持稳定。
3.2.4.2机组的冷却系统的运行参数应尽量满足机组设计说明书规定的额定条件。
3.2.4.3每隔30min测量一次各部位温度及电机工况，在发电机各部分温度渐趋稳定阶段，每隔15min测量一次，当发电机各部分的温度变化在最后一小时内不超过2K，认为电机发热已达到实际热稳定，取稳定阶段中几个时间间隔温升的平均值作为电机在该负载下的温升。
3.2.4.4转子绕组的平均温升采用电阻法测量。
用铜刷棒测量转子滑环上的电压Uf，同时从分流器处测量转子电流If，经如下计算求得转子绕组的平均温升θ：
R2=
θ=
（235+t1）+t1-t2
式中：
R1：
转子绕组冷态直流电阻（Ω）
R2：
转子绕组热态直流电阻（Ω）
t1：
测量R1时的绕组温度（℃）
t2：
对应于R2时的冷却器出风温度平均值（℃）
3.2.5试验步骤
3.2.5.1将发电机调整到项规定的试验工况进行温升试验，将励磁控制改为手动调节。
3.2.5.2记录发电机运行工况，测量定子绕组、铁心、集电环、推力轴承温度及转子绕组平均温度。
3.2.5.3记录发电机各个空气冷却器的进风温度、出风温度、进水温度和出水温度。
调整特性试验
3.3.1试验工况
3.3.1.1发电机在50％PN工况进行调整特性试验
3.3.1.2发电机在75％PN工况进行调整特性试验
3.3.1.3发电机在100％PN工况进行调整特性试验
3.3.2测试项目
发电机有功功率、无功功率、功率因数、定子电压、定子电流、转子电压、转子电流测量。
3.3.3试验方法
发电机在项3.3.1规定的试验工况下运行，调节励磁电流，使功率因数分别为COSφ=、、，记录发电机有功功率、无功功率、功率因数、定子电压、定子电流、转子电压、转子电流。
4 试验人员
4～5人。
5 试验时间
5.1通风试验：
3小时；
5.2温升试验：
12小时
6 需电站配合事项
6.1从励磁回路接出分流器电压信号；
6.2通风试验中协助提供发电机风洞内的照明及安全措施；
6.3整个试验中根据试验大纲要求调整发电机运行状态；
6.4提供发电机转子绕组冷态电阻等机组参数。
6.5提供发电机空载特性、短路特性曲线。
附表1：
发电机通风试验记录表
表1：
发电机的总风量测试结果（风速单位：
）
冷却器
编号
风速
平均风速
冷却器总面积
总风量
表2：
发电机上端风道进风测量结果（风速单位：
）
风道编号
风速
平均风速
进风总面积
风量
表3：
发电机下端风道进风量测量结果（速单位：
）
风道
编号
风速
平均风速
进风总面积
总风量
表4：
定子铁芯风沟风速测量结果：
（风沟编号从上至下）
风沟编号
风速（m/s）
风沟编号
风速（m/s）
风沟编号
风速（m/s）
风沟编号
风速（m/s）
附表2：
发电机温升试验记录表
转子绕组冷态直流电阻试验值：
t=℃，Ｒf＝Ω。
发电机温升试验现场测试数据（取发电机在温度稳定阶段内的最后三次读数）。
表5：
试验工况
工况
时间
有功功率（MW）
无功功率（MVar）
定子电压（kV）
定子电流（kA）
功率因数
转子电压（V）
转子电流（A）
转子绕组电阻（Ω）
转子平均温度（℃）
表6：
发电机定子线圈、定子铁芯温度
工况
时间
槽号
相别
槽内位置
定子线圈温度（℃）
U
层间中部
U
层间下部
U
层间中部
U
层间下部
U
层间中部
U
层间下部
U
层间中部
U
层间下部
V
层间中部
V
层间下部
V
层间中部
V
层间下部
V
层间中部
V
层间下部
V
层间中部
V
层间下部
W
层间中部
W
层间下部
W
层间中部
W
层间下部
W
层间中部
W
层间下部
W
层间中部
W
层间下部
槽号
相别
槽内位置
定子铁芯温度（℃）
U
槽底中部
U
槽底中部
U
槽底中部
U
槽底中部
V
槽底中部
V
槽底中部
V
槽底中部
V
槽底中部
W
槽底中部
W
槽底中部
W
槽底中部
W
槽底中部
表7：
发电机冷风、热风温度
工况
时间
冷
风
（℃）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
平均
热
风
（℃）
1
2
3
4
表8：
发电机空气冷却器、轴承冷却器冷却水温度及流量
工况
时间
空冷器
流量（m3/h）
出水温度（℃）
进水温度（℃）
上导
流量（m3/h）
出水温度（℃）
进水温度（℃）
推力轴承
流量（m3/h）
出水温度（℃）
进水温度（℃）
表9：
轴承、集电环温度
工况
时间
上导轴承温度（℃）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
推力轴承温度
（℃）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
集电环（℃）
上环
下环
环境温度报℃
环境温度℃
环境温度℃
附表3：
发电机调整特性试验记录表
有功功率（MW）
功率因数
无功功率
（MVar）
定子电压
（kV）
定子电流
（A）
转子电流
（A）
转子电压
（A）
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