水电发电机:电力损失和效率

大家好,我的名字是英里,我想在基于马其顿的电厂分享我的经验。

用于确定同步发电机中电力损耗的测试具有重要意义,因为这些参数对于发电机的效率是必要的。

发电机中的功率损耗包括以下组件:

  • 通风损失,
  • 轴承损失,
  • 磁路损失,
  • 激发系统中的电力损失,
  • 定子线圈中的电力损失。

范围 价值
标称电压(V) 10500.
名义上(a) 1127,2.2
激励线圈电压(V) 65.
激发线圈的电流(А) 1078.
权力(kva) 20500
功率因数 0,9.
联系 y
频率(Hz) 50.
速度(rpm) 214,3
类型 IM 8425(W41)
定子线圈的绝缘 空气
Тemperature类(定子/转子) F / F.
温度。增加(定子/转子) 85/90
冷却 Вода-Воздух.
Тemp。冷却空气(C) 最多40.
Тemp。冷却水(C) 最多20.
气隙(mm) 12.
杆数 28.
励磁系统 静止的

表1.基本发生器数据

为了对发电机部件的热控制的目的,安装了大量PT100热电偶。在磁路中,我们安装了12个,对于冷空气温度,我们有2,而16用于轴承,2个热电偶用于热空气温度。

水电发电机:测量功率损耗

由于旋转而出现的损耗包括摩擦损失和通风损耗,在发电机的恒定速度期间是恒定的。损耗根据EN60034-2标准测量,为17小时的时间和214,3 rpm的发电机的同步速度。

通风损耗(PV)通过冷却水损失(PV水)的比率和表2中给出的功率(PV表面)的比率确定。

范围 价值
- 流(m3 / s) 0,0011567
- 在内的水温,T1(OС) 9,73
- 输出水温,T2(OС) 17,54
- 冷却水损失(kW) 3777.

表2.通风损失

图1.密度和热容量
图1.密度和热容量

轴承损失包括较低的前轴承和上组合轴承的损失。测量进行了24小时,总共接受了25,53千瓦的损失。

基于由90,83 kW引起的测量的电力损耗来计算磁路中的损失,以及发电机表面的电力损失,激发系统中的损失和机械功率损耗。

评估
冷却水(kW)的功率损耗 90,83
发电机表面上的功率损耗(kW) -0,38
激励系统中的功率损耗(kW) -15,34
机械功率损耗(kW) -35,69.
磁路中的功率损耗(kW) 39,42

表3.磁路中的损耗

当发电机适用于1127,2a的标称电流时,标称载荷期间的损失是108,49 kW。

激励系统中的功率损耗实际上包括励磁变压器,电缆损耗和激励系统架中的损耗组成。在我们的情况下,我们使用了关于功率因数,COSJ = 1和COSJ = 0,9(标称功率因数)的两个场景,以及来自标称电源的50,60,70,80,90和100(%),呈现在表4和表5中。

COS.= 1
加载 (%) 100. 90. 80 70 60. 50.
负载(kva) 20500 18450年 16400. 14350. 12300 10250.
如果一个) 955,2. 897,0. 841,8 790.0. 742,3 699,4.
PDC(kW) 44,27 39,04 34,38 30,28 26,73 23,73
PEXC损失(kW) 5,59 5,18 4,80 4,46 4,16. 3,89

表4.COS= 1的激励系统中的功率损耗

COS.= 0,9.
加载 (%) 100. 90. 80 70 60. 50.
负载(kva) 20500 18450年 16400. 14350. 12300 10250.
如果一个) 1189,5 1113,0. 1039,8 969,7. 902,8 839,3
PDC(kW) 68,65. 60,10. 52,45 45,62 39.54 34,18
PEXC损失(kW) 7,43 6,80 6,23 5,70. 5,22 4,78

表5. COS= 0,9激发系统中的功率损耗

水电发电机效率

为标称功率的50,60,70,80,90和100(%)的两个电源因子(1和0,9)确定发电机效率。根据制造商给出的发电机的技术文档,COSJ = 0,9的COS= 1的效率为98,71和98,43(%)。

加载(%) 100. 90. 80 70 60. 50.
表观力量(KVA) 20500 18450年 16400. 14350. 12300 10250.
定子电流(a) 1127,2.2 1014,5 901 8. 789. 673,3 563,6.
通风和磁路损耗(KW) 74,99 74,99 74,99 74,99 74,99 74,99
轴承损失(发电机部分)(kW) 25,53 25,53 25,53 25,53 25,53 25,53
LAD期间的损失(kW) 108,49. 87,88 69,43 53,16. 39,06 27,12.
励磁电流(А) 955,2. 897. 841,8 790. 742,3 699,4.
激励线圈在95Ос(kW)损失 47,10. 41,60. 36,60 32,20 28,50 25,30
励磁系统损失(kW) 5,59 5,18 4,80 4,46 4,16. 3,89
励磁损失总损失(kW) 52,69. 46,78 41,40 3666. 32,66 29,19
发电机中的总功率损耗(kW) 261,70. 235,18 211,35 190,34 172,24 156,83
输出功率(kW) 20500 18450年 16400. 14350. 12300 10250.
二手电力(kw) 20761,70. 18685,18 16611,35 14540 34. 12472,24 10406,83
效率h(%) 98,74. 98,74. 98,73. 98,69. 98,62 98,49.
测量效率(%) 98,71.
保证效率(%) 98,58

表6.功率因数1的发电机效率

加载(%) 100. 90. 80 70 60. 50.
表观力量(KVA) 20500 18450年 16400. 14350. 12300 10250.
定子电流(a) 1127,2.2 1014,5 901 8. 789. 673,3 563,6.
通风和磁路损耗(KW) 74,99 74,99 74,99 74,99 74,99 74,99
轴承损失(发电机部分)(kW) 25,53 25,53 25,53 25,53 25,53 25,53
LAD期间的损失(kW) 108,49. 87,88 69,43 53,16. 39,06 27,12.
励磁电流(А) 1189,5 1113,0. 1039,8 969,7. 902,8 839,3
激励线圈在95Ос(kW)损失 73,1. 64,0. 55,8 48,6 42,1 36,4.
励磁系统损失(kW) 7,43 6,80 6,23 5,70. 5,22 4,78
励磁损失总损失(kW) 80,53 70,80 62,03 54,3. 47,3 41,2.
发电机中的总功率损耗(kW) 289,54. 259,20 231,98 208,0. 186,9. 168,8
输出功率(kW) 18450年 16605. 14760. 12915. 11070 9225.
二手电力(kw) 18739,5 16864,2 14992 13123,0. 11256 9393,8
效率h(%) 98,45. 98,46 98,45. 98,42 98,34 98,20
测量效率(%) 98,43
保证效率(%) 98,33

表7.功率因数0.9的发电机效率

我们确定我们要使用的发生器类型的主要参数是效率。根据本文中的参数,以及表中给出的效率参数,我们可以得出结论,发电机具有比制造商指定的效率更高的值。

在我们的情况下,对于价值1的功率因数,我们得到98.71%的测量效率,并保证了98.58%,而对于价值0.9的功率因数,我们的测量值为98.43%,保证效率的保证值为98.33%

谢谢阅读我的论文,我希望它很有意思!
英里

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