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(a) 主视图                                      (b) 俯视图
                                           图 6  表面环境测温传感器布置(主视图和俯视图)

                   定子铁损主要由磁滞损耗和涡流损耗产生,其与机端电压的平方成正比,可在机组空载工况下
               测得定子铁损后,其他工况按机端电压比例得出。
                   定子铜损P 与发电机机端电流有关,可在发电机三相稳态短路工况下,用下式计算:
                             s
                                                        P = 3 × I × R a                                (4)
                                                                2
                                                          s
                                                                a
               式中:I 为短路工况下的定子电流测量值;R 为短路工况下的单相定子绕组换算到基准温度下的电阻值。
                     a
                                                      a
                   转子铜损P 通过测量发电机运行时的转子绕组电流得到:
                             r
                                                          P = I × R f                                  (5)
                                                               2
                                                              f
                                                           r
               式中:I 为运行工况下的励磁电流;R 为转换到基准温度下的转子绕组电阻。
                                                 f
                      f
                   杂散损耗    [7-8] 与机组机端电流的平方近似成正比,可通过短路工况测得其他分项损耗得到对应机
               端电流的杂散损耗,进而得到所有工况下的杂散损耗值。
               3.3  试验过程校核        按照量热法开展发电机效率测试,其本质是机组运行的热稳定测试,即机组在
                                                                                                [9]
               不同运行工况下,机组各部件达到热稳定状态后,测量其总体损耗或分项损耗算出其效率 。按照量
               热法的发电机效率计算和测量方法不同,试验也可采用如下两种过程。
                  (1)如果机组考核指标不需要提供分项损耗,则可以根据量热法的第一种计算方法—总体损耗
               法 [10] ,直接在需要考核的机组负载工况下,测量冷却介质和表面辐射对流带走的热量计算总体损
               耗,再结合有功输出,得到该工况下的发电效率,即任何工况下机组总损耗为:
                                                       å P = P + P + P ex                              (6)
                                                                 2
                                                              1
                  (2)如果试验需要提供分项损耗,则必须通过空转、空载和短路三个额外工况,来分别得到机组
               的风磨损耗、定子铁损和杂散损耗。其他任何工况下分项损耗,可通过该工况下机组的功率输出、
               机端电压、机端电流、励磁电压和励磁电流换算得出。此时机组损耗采用下式计算:
                                            å P = P + P + P gb  + P + P + P Fe  + P LL  + P ex         (7)
                                                       b
                                                                   s
                                                  w
                                                               r
                   每个工况的热稳定时间较长,通常需要 4 ~ 8 h 甚至更久                     [11] ,如在不同功率因数下测量多个负荷
               工况的发电机效率,以运转 4 h 机组达到热稳定为例,一台机组的试验过程将长达 44 h(0.85 和 1.0 两
               种功率因数下各 4 个负荷工况,包括空转、空载、短路共 11 个工况)。因此,本文提出一种结合了总
               体损耗法和分项损耗法优点的机组效率试验过程,其能满足任何工况下都能得到其分项损耗,且能
               大大减少总体损耗法所需的漫长热稳定时长。
                   该方法的核心为验证总体损耗法与分项损耗法的计算结果一致性,再通过分项损耗法的推算,
               直接得到所有工况的效率结果,其基本步骤如下:
                  (1)开展空转、空载和短路试验,得到分项损耗的基础数据,分别为风磨损耗、定子铁损和杂散损耗。
                  (2)开展额定负荷工况下机组热稳定试验,采用总体损耗法和分项损耗法分别计算,将得到的效
               率结果进行比较和校核,如果数据结果相同,则验证了量热法两种计算方法的一致性和可靠性。

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