一种用于确定和用于降低发电机定子铁芯（20）中的磁性的方法和设备。所述方法包括延伸一个或多个导线（38）接近发电机定子铁芯，向所述一个或多个导线施加极性反转的励磁电压，和随时间降低电压的幅值，其中所述电压导致电流在所述一个或多个导线中流动，电流产生将定子铁芯去磁的磁场。该方法和设备对于确定铁芯中的过热点是有用的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于确定和用于降低发电机定子铁芯（20）中的磁性的方法和设备。所述方法包括延伸一个或多个导线（38）接近发电机定子铁芯，向所述一个或多个导线施加极性反转的励磁电压，和随时间降低电压的幅值，其中所述电压导致电流在所述一个或多个导线中流动，电流产生将定子铁芯去磁的磁场。该方法和设备对于确定铁芯中的过热点是有用的。【专利说明】在电磁铁芯缺陷测试或EL-CID测试之前对发电机组件去磁的方法和设备
本实施方式一般地涉及一种用于识别发电机铁芯短路和其他的铁芯缺陷的方法和设备，更具体地说，涉及用于在测试这样的短路和其他缺陷之前对发电机铁芯去磁的方法和设备。
技术介绍
发电机根据电动机的发电机动作原理将旋转能量转换为电能。转动力矩由燃气或蒸汽涡轮机施加到正旋转的并且被磁化的转子并且转换为在静止的壳形圆柱体定子中的交流电(AC)，典型地是三相AC。转子在定子的轴向孔内部的旋转在由定子铁芯支撑的定子绕组内部产生交流电。发电机是一种在机械上笨重的并且在电气上复杂的结构，以高达27千伏的电压提供高达2.222MVA的输出功率。大型发电机，例如500兆瓦发电机，重大约200吨，长大约6米和直径2.6米，孔直径大约1.3米并且气隙(即在转子和定子之间)大约0.75至2.0英寸。电气发电机是供电系统的主要电力生产者。定子铁芯包括上千的薄的高导磁性(例如钢)沿圆周开槽的叠片(在一种实施方式中大约200000叠片)，这些叠片水平堆叠并且压紧在一起。每个叠片定义了一个中央的开口并且由此当被堆叠时多个开口定义了轴向孔，所述轴向孔延伸铁芯的轴向长度。多个叠片定义了定子铁芯。每个叠片大约0.3_厚并且以绝缘材料例如清漆镀层以使得每个叠片与接触到的相邻的叠片电气绝缘并且由此降低涡流损耗。铁芯叠片由沿着铁芯圆周分布并且轴向延伸通过每个叠片的条或棒保持在一起。每个叠片(并且由此定子铁芯)还包括多个面向内部(即面向铁芯的中心线)的齿。典型地包括电气绝缘的铜条的定子绕组被安置在平行的槽内部，所述槽在连续的齿之间定义。铜条沿着铁芯的长度轴向地延伸。发电机输出电流在这些铜条内部被产生。定子由旋转的涡轮机旋转地驱动并且携带轴向励磁绕组(也称为转子绕组)，通过从励磁机提供的直流电流向所述励磁绕组提供能量。由转子绕组产生的(关于时间)恒定的磁通在定子铁芯内部旋转，其切割定子绕组并且在这些绕组内部产生交流电流。钢叠片保证，定子铁芯对于旋转的转子的磁通呈现低磁阻的路径。定子和转子被封装在框架内部。每个转子末端包括支承轴颈，其与附着于框架的轴承协作，以提供在转子和框架之间的低摩擦界面。通过转子的旋转磁场的动作而在定子绕组中感应的AC电流，流到发电机框架上的用于连接到外部电气负载的外部端子。三相交流电流由包括了围绕定子铁芯以120°分隔的三个独立的定子绕组的发电机产生。单相交流电流从单定子绕组提供。防止定子铁芯中不期望的电流(与定子绕组中期望的电流相反)的产生是至关重要的，如果没有被探测和修复可能导致严重的铁芯过热、爆炸或起火。在相邻的叠片之间的绝缘旨在防止这些电流的形成和流动。然而，如果在叠片之间的绝缘，特别是沿着齿边缘突出于孔开口的绝缘，在安装、操作或维修期间被损坏，则可能形成导电电路。在这些电路内部旋转流通会感应电流；这些电流的流动会导致被损坏的区域中的过热点(导致过热的高电流密度区域)。如果允许继续，则在过热点周围区域中的高温也会损坏或可能导致围绕定子导线的电气绝缘故障，使得必须更换这些定子导线。已经出现过这样的情形，即过热点已经发展到大到以至于整个铁芯不得不被重建。一种现有技术的过热点探测器，也称为回路测试，使用暂时的高功率环形磁通回路将铁芯激励至接近其运行磁通密度的磁通密度(例如大约运行磁通密度的85%)。该技术采用大尺寸导线，其延伸通过定子孔，围绕发电机框架的外部，然后返回通过孔。通常需要三至十匝(turn)的该导线。以高压向回路提供能量并且技术人员位于孔内部以手动检查定子表面以查找过热点。热图像探伤技术是执行手动观察的一种替换。该技术也采用大尺寸导线以激励铁芯到其运行(或接近运行)磁通密度。然后利用红外探测仪扫描铁芯的整个表面。扫描处理从铁芯的一端到另一端执行，其中探测器轴向地并且圆周地移动以查找揭示了铁芯过热点的红外辐射。回路测试典型地在新的或新缠绕的定子上执行，因为在测试能够被执行之前转子必须被移除。测试提供用于与在那个铁芯上执行的后续的回路测试(或其他的过热点探测测试)相比的基线(baseline)结果。这些后来的测试可以揭示潜在的过热点。通过与基线测试结果比较，可以确定特定的过热点是在最近发展起来的还是在基线测试期间出现的。最近，电磁探测器，诸如像在美国专利号5321362中描述的电磁铁芯缺陷探测器(EL-CID),已经被采用来识别铁芯过热点。该技术在一种实施方式中采用安装在定子铁芯的孔中的N0.10AWG300伏电线的励磁电流回路(通常6匝)。该电线一般沿着孔中心线悬垂并且以类似于在上述的高功率回路测试技术中使用的导线的路径的方式围绕框架。导线回路连接到恒定频率振幅可调AC电压源(例如240伏可调变压器)。单独的单次搜索线圈确定何时已经达到铁芯激励的合适水平。典型地，电压被调节以产生发电机铁芯的运行磁通密度的大约4%的磁通密度。在这样的低磁通密度，技术人员能够带着探测器拾波线圈(即，Chattock线圈或传感器)安全地进入孔中，以通过探测当电流流过短路的叠片时从那些电流发射的磁场来探测叠片中的轴向电流。替换地，拾波线圈被远程地控制以在孔内部移动，特别地在一种当EL-CID测试被执行时转子准备就绪的应用中。对于在转子准备就绪的情况下执行测试，本专利技术的受托人已经开发了一种(商业上称为FAST GENSM测试)处理，其中将携带了 EL-CID传感器的机器人小车馈入到在转子和定子之间的气隙中。对于FAST GEN探伤，励磁电流回路包括也穿过气隙的平导线电缆的大约6或7匝。不管EL-CID测试是在转子准备就绪还是被移除的情况下执行，EL-CID拾波线圈或传感器在定义了孔的整个面向内部的表面上移动。传感器按照一系列重叠的圆周模式移动以测试围绕整个360度圆周并且在铁芯的整个轴向长度上的所有的线圈槽和齿。输出信号在输出设备上被观察或绘图。叠片中升高的轴向电流的任何区域，不管是沿着定义了孔的、铁芯的表面或在表面以下一些距离处，作为输出信号中的尖峰被指出。可以通过分析这些尖峰来确定对于校正动作的需求。EL-CID励磁电压的期望值是一些包括了定子线电压、每相绕组的匝数、线圈节距、转子极数和定子绕组槽的数量在内的铁芯和定子参数的函数。得到的励磁电压产生磁通的期望水平，其反过来产生拾波线圈中的期望电压。该磁通值产生沿着铁芯的轴向长度在定子铁芯的相邻齿之间一致的标量磁势降。铁芯中的过热点既轴向地又圆周地干扰该一致的磁势，产生可以由传感器线圈探测的磁势差值。来自于探测器拾波线圈的输出信号可以通过将输出信号与(例如基于相同铁芯的更早的扫描，诸如基线扫描的)已知的参考值进行比较而被进一步处理和分析以辅助表征已经被识别到的任何过热点或缺陷。强的实时磁场在发电机运行期间和在回路测试(其在发电机的额定磁通的大约85%处被执行)期间被创建；残本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括：延伸一个或多个导线穿过或接近发电机定子铁芯；向所述一个或多个导线施加极性反转的励磁电压；和随时间降低电压的幅值，其中，所述电压导致电流在所述一个或多个导线中流动，该电流产生将定子铁芯去磁的磁场。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MJ梅塔拉，W伊泽尔曼，
申请(专利权)人：西门子能量股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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