唐鵬程

(中國(guó)水利水電第三工程局有限公司制造安裝分局，陜西安康 725000)

潘口電站定子嵌線工藝

唐鵬程

(中國(guó)水利水電第三工程局有限公司制造安裝分局，陜西安康 725000)

發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，繞組會(huì)受到電動(dòng)力、熱及機(jī)械力的綜合作用，為保證電機(jī)安全可靠地運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命，必須采取措施防止電暈及電腐蝕對(duì)電機(jī)產(chǎn)生的損傷。在線棒絕緣槽部位置涂刷低電阻半導(dǎo)體漆，使絕緣表面和鐵芯同電位，將該處的間隙短路，以消除絕緣表面電暈。槽內(nèi)噴半導(dǎo)體漆，用半導(dǎo)體襯布包裹線棒后嵌入，使線棒在定子槽內(nèi)與定子鐵芯配合嚴(yán)密，采用波紋墊條、斜邊槽楔、上下層止沉塊防止線棒松動(dòng)，以消除電腐蝕對(duì)電機(jī)的損傷。

定子;嵌線;安裝工藝;潘口水電站

潘口水電站發(fā)電機(jī)為立軸半傘式結(jié)構(gòu)，定子繞組由條式線棒組成，共有576槽1 152根線棒，4支路并聯(lián)，“Y”形連接;線棒絕緣采用多膠模壓。為減少漏磁在定子繞組間的導(dǎo)體中引起的渦流損耗，采用360°換位。

1 線棒嵌入工藝

下層線棒嵌入前，應(yīng)檢查單根線棒在冷態(tài)下直線段的寬度尺寸是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，其表面防暈層應(yīng)無(wú)損傷，并按GBT 8564－2003《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》，對(duì)線棒的絕緣電阻和起暈電壓進(jìn)行抽檢，并對(duì)工頻交流進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。抽檢率應(yīng)為每箱線棒總數(shù)的5%，絕緣電阻用2 500 V的兆歐表檢查，應(yīng)不低于 5 000 MΩ;工頻交流耐壓應(yīng)為2.75 UN+2.5=45.8 kV; 起 暈 電 壓 不 得 小 于1.5 UN=23.63 kV。

(1)準(zhǔn)備。嵌線前，對(duì)鐵芯槽及通風(fēng)溝進(jìn)行再次吹掃，根據(jù)定子繞組接線展開(kāi)圖確定鐵芯第一槽的位置，再按規(guī)定方向逐槽用白漆編號(hào)。劃出所有鐵芯齒的軸向中心線、線棒中心線和兩端的長(zhǎng)度線，標(biāo)出相應(yīng)槽口部分之長(zhǎng)度，控制槽口位置。明顯標(biāo)示出繞組上、下層極間的連線和引出線，測(cè)溫電阻及引線位置的槽號(hào)。用帶預(yù)緊力的游標(biāo)卡尺檢查線棒直線部分上、中、下部位的寬度及厚度尺寸，將測(cè)量結(jié)果與鐵芯線槽測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選配合適的線棒與線槽匹配。

對(duì)槽楔、楔下墊條等層壓制品，用干凈白布沾酒精或丙酮溶液擦洗干凈后，在室溫下晾干不少于30 min，在80℃溫度下烘焙時(shí)間不少于8 h。綁扎用滌波管、玻璃絲帶在烘箱中保持180～200℃的溫度下烘焙4～8 h，使石蠟成份全部揮發(fā)后待用。

(2)端箍裝配。端箍分9段在現(xiàn)場(chǎng)組圓，在定子鐵芯圓周上均勻嵌入36根幾何尺寸理想的下層線棒，每段端箍不少于4根。用502膠臨時(shí)粘上槽底墊條，將線棒中心線與鐵芯中心線對(duì)齊，并用壓線工具將線棒壓靠槽底。調(diào)整好絕緣支架與支座位置，使端箍與下層線棒間預(yù)留1～2 mm的間隙，將支座焊在上齒壓板上(下端箍用工具臨時(shí)掛裝和調(diào)整好，與下齒壓板焊接)，擰緊端箍連接處的螺栓，每段端箍連接處的新舊絕緣搭接長(zhǎng)度不得小于45 mm，搭接處先用 E －44∶H －4∶云母粉 =100∶65∶70的環(huán)氧膠填平，再半疊包0.14 mm粉云母帶16層和無(wú)堿玻璃絲帶一層，并涂環(huán)氧膠。然后半疊包一層熱收縮帶，再用紅外線燈烘干，烘干后拆除熱收縮帶。

(3)測(cè)溫電阻裝配。在裝配前應(yīng)檢查測(cè)溫電阻是否有開(kāi)或短現(xiàn)象，用250 V搖表測(cè)量對(duì)地絕緣，應(yīng)大于20 MΩ，檢查測(cè)溫電阻所在槽號(hào)是否符合圖紙的規(guī)定。接頭處焊接好以后，用預(yù)先套好的丙烯酸脂玻璃纖維漆管作絕緣，將三線并在一起，用0.14 mm F級(jí)粉云母帶半疊繞兩層，再用0.1 mm無(wú)堿玻璃絲帶半疊繞兩層，將三芯包成一體，并涂刷環(huán)氧清漆。

(4)下層線棒嵌入工藝。清掃檢查定子鐵芯、定子機(jī)座，特別是定子鐵芯的槽內(nèi)。按圖紙要求，將半導(dǎo)體層壓板墊條用502膠粘牢在槽底，兩端各伸出30 mm。以定子鐵芯及線棒中心線為基準(zhǔn)，同時(shí)兼顧線棒斜邊間隙及兩端伸出槽口的長(zhǎng)度，將線棒直線部分包裹整張低阻半導(dǎo)體布槽襯，隨線棒嵌入槽內(nèi)。嵌入時(shí)，將線棒平行推入槽口，用橡皮錘均勻地將線棒逐步打入槽內(nèi)，線棒平槽后，再用嵌線用壓板和木榔頭將線棒打入槽底，檢查線棒中心與鐵芯中心的錯(cuò)位應(yīng)在2 mm以?xún)?nèi)。當(dāng)下層線棒嵌入后，用槽楔撐塊和木墊塊固定線棒，使線棒直線部位緊貼槽底，如線棒與槽間間隙＞0.3 mm，應(yīng)墊入半導(dǎo)體板。檢查端部斜邊是否靠緊端箍，如直線部分已緊貼槽底墊條、而端部斜邊與端箍之間有間隙時(shí)，則墊以合適厚度的浸透環(huán)氧膠的適形材料，盡量使線棒端部間的間隙均勻，再用浸過(guò)環(huán)氧膠的滌玻管將線棒綁扎在上、下端箍。嵌線工藝見(jiàn)圖1。

(5)斜邊墊塊和止沉塊安裝。按圖紙，用白色記號(hào)筆標(biāo)出斜邊墊塊的綁扎位置。根據(jù)線棒端部間的距離，墊塊可用不同厚度的間隔墊片搭配成合適的厚度，用浸過(guò)環(huán)氧膠的適形材料包住斜邊墊塊，塞入規(guī)定的位置;然后與線棒用滌波管橫扎4圈，再沿斜邊間隙縱扎3圈，綁扎完畢后，在外面涂以環(huán)氧膠。

線棒止沉塊每隔6槽設(shè)置一塊，整圓共96塊。止沉塊頭部用適形材料+環(huán)氧填料包裹后，嵌入在線棒間。在環(huán)氧填料未干前，用玻璃纖維管將止沉塊與線棒一起綁扎2匝。重復(fù)上述操作工藝，將全部下層線棒嵌入槽內(nèi)。對(duì)有測(cè)溫電阻的槽，該槽嵌線完成后，應(yīng)測(cè)量測(cè)溫電阻有無(wú)開(kāi)、短路現(xiàn)象，并測(cè)量絕緣電阻。

(6)上層線棒嵌入工藝。用干燥氣體吹凈下層線棒，墊入層間墊條且不得損傷半導(dǎo)體槽襯布，層間墊條伸出定子鐵芯兩端的長(zhǎng)度保持一致。為防止嵌入上層線棒時(shí)層間墊條發(fā)生錯(cuò)位，層間墊條兩端宜采用無(wú)堿玻璃絲帶在下層線棒上綁兩層。嵌入上層線棒工藝與下層的相同。

2 槽電位測(cè)量

發(fā)電機(jī)定子線棒嵌線后，應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)定子線棒進(jìn)行槽電位試驗(yàn)，以檢查發(fā)電機(jī)槽部定子線棒絕緣外表面和槽壁之間，以及防暈層和主絕緣之間的電腐蝕情況。

3 打槽楔

圖1 嵌線工藝

圖2 槽電位測(cè)試原理

槽楔采用斜槽楔結(jié)構(gòu)，每槽由11對(duì)槽楔組成。上、下層線棒全部嵌入且進(jìn)行檢查無(wú)誤后，用小刀沿上層線棒的上表面割除半導(dǎo)體槽襯的多余部分，在上層線棒直線段上放置波紋墊條及適當(dāng)?shù)男ㄏ聣|條，用槽楔形撐塊將線棒的上、中、下3個(gè)點(diǎn)分別壓緊。根據(jù)測(cè)量值，結(jié)合滑動(dòng)量規(guī)插入深度，選擇調(diào)整楔下墊條;槽楔打入后，波紋墊條的厚度達(dá)到理論值。打槽楔時(shí)，壓縮量達(dá)到 1.2～1.4 mm(波紋板壓縮后厚度 1.4～1.6 mm)，打完槽楔后，壓縮量不得小于1.1 mm(波紋板壓縮后厚度 1.7 mm)。用打槽楔工具從上向下打，進(jìn)行中應(yīng)根據(jù)需要移動(dòng)槽楔形撐塊，增加或減少楔下墊條的數(shù)量，使槽楔以合適的壓力打入。當(dāng)每槽的11根槽楔打完后，安裝槽楔擋塊。按下層線棒工藝進(jìn)行斜邊墊和止沉塊的安裝。

4 上、下層線棒間接頭焊接

利用整形工具調(diào)整上下層端部偏差大的線棒，調(diào)整時(shí)，用力應(yīng)均勻適當(dāng)，避免損傷線棒絕緣。對(duì)每根線棒的絕緣根部，用浸濕的石棉布包纏緊密，線棒間用浸濕的石棉布塞實(shí)，防止釬焊過(guò)程中將線棒絕緣燒壞。

線棒端部接頭用砂布打出光澤后，用無(wú)水乙醇清洗干凈。將線棒焊接部位對(duì)齊，中間放銀焊片，當(dāng)焊接部位成深紅色(約2 300 A的電流)后，進(jìn)行間歇性通電以使銀焊片熔化，必要時(shí)還可以填入銀焊條。焊接完后，用細(xì)銼刀修平連接處，并清理干凈。

5 絕緣盒裝配與澆注

在使用前需檢查絕緣盒是否有裂紋，其氣泡、壁厚不得小于3 mm。對(duì)檢查合格的絕緣盒擦洗干凈并去除潮氣，風(fēng)干2～3 h，再將絕緣盒放入烘箱，在60～80℃溫度下烘干2 h。

在線棒接頭的上、中、下股間放入間隔片，并用無(wú)堿玻璃絲帶綁在接頭上，在股間的空隙中填入適形的材料和 E －44∶H －4∶石英粉 =100∶65∶70 的環(huán)氧填料。將上端絕緣盒封堵并調(diào)整好位置，待環(huán)氧膠泥固化后，對(duì)絕緣盒上孔中先倒入1/3高度的環(huán)氧填料，固化后再補(bǔ)充澆滿(mǎn)。

下絕緣盒套裝時(shí)，采用千斤頂支撐托板，先向絕緣盒倒入環(huán)氧填料約2/3高度，固化后再補(bǔ)充澆滿(mǎn)。

6 極間連線安裝

清理極間連接線、連接板、線棒端部需銀焊部位，在線棒股間和連接板間夾入一層銀焊片，焊接工藝同上、下層線棒間接頭焊接。清理焊接部位，線棒端頭三股間填入環(huán)氧填料，連接部位凸凹不平處用環(huán)氧填料填平，并在直角連接處包兩層多膠云母板后，用無(wú)堿玻璃絲帶扎緊，外面涂環(huán)氧膠。之后，在連接部位半疊包粉云母帶21層，半疊包無(wú)堿玻璃絲帶一層，外涂環(huán)氧膠，新舊絕緣搭接不得小于45 mm。按照?qǐng)D紙，對(duì)極間連線與絕緣盒間墊入間隔塊，綁扎牢固。

7 匯流母線安裝

(1)匯流母線預(yù)裝。按圖紙規(guī)定，在定子圓周位置上將匯流銅排支架墊塊點(diǎn)焊在定子上齒壓板，再按圖紙規(guī)定的層次，從下往上將匯流銅排抬放在支架上預(yù)裝。預(yù)裝時(shí)，應(yīng)使匯流銅排的端頭與出線線棒端頭對(duì)齊，而后再確定三相引出銅排和中性點(diǎn)引出銅排聯(lián)接的位置和各層匯流排環(huán)段間的接頭位置。預(yù)裝完畢拆除銅排，將底座焊接在上齒壓板上。焊接時(shí)用浸濕的石棉布保護(hù)線棒。

(2)定子線棒引出線與匯流母線的連接。從最下一層銅排開(kāi)始安裝，匯流銅排放入線夾線槽前，在線夾處先繞包Nomex紙二層，再繞包適形的材料一層，用鋼絲刷清理施焊部位，線棒引出頭和連接板用銀焊機(jī)進(jìn)行焊接，再用氧－已炔焰焊接連接板與匯流母線。焊接時(shí)，焊接部位放入銀焊片，并用銀焊接條填充，清理焊接部位并修平高點(diǎn)。用環(huán)氧填料將引出線棒與匯流銅排連接部位的凸凹不平處填平，再在直角連接處包兩層多膠云母板并用無(wú)堿玻璃絲帶扎緊，外面涂環(huán)氧膠。

經(jīng)上述處理后，在連接部位半疊包粉云母帶21層，半疊包無(wú)堿玻璃絲帶1層，外涂環(huán)氧膠，新舊絕緣搭接不小于45 mm。

(3)定子干燥及整體耐壓試驗(yàn)。采用銅損法干燥，即定子繞組通入額定電流的25% ～50%。定子繞組按正－A1－X1－X2－A2－A3－X3－X4－A4－負(fù)連接，每相用5臺(tái)同型號(hào)的ZX7－500直流電焊并聯(lián)加熱，通入定子電流約1 200 A，加熱72 h后，絕緣電阻及吸收比達(dá)到要求。

(4)耐壓試驗(yàn)。下層線棒嵌入完成后，進(jìn)行2.5UN+2.0耐壓試驗(yàn);上層線棒下線后，打完槽楔，與下層線棒一起作2.5UN+1.0耐壓試驗(yàn);全部定子繞組、端部連接、端箍、引線安裝完成后，作2.0 UN+3.0耐壓試驗(yàn)。

直流耐壓試驗(yàn)在冷態(tài)下進(jìn)行，泄漏電流不會(huì)隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大。在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下，各相泄漏電流的差別不應(yīng)大于最小值的50%。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為47.25 kV(Us=3 UN=3 ×15.75)。

8 結(jié)語(yǔ)

定子繞組在出槽口、通風(fēng)槽口、槽中間隙等處絕緣表面的電場(chǎng)分布不均勻，采用半導(dǎo)體漆、半導(dǎo)體襯布措施，可以有效防止電暈導(dǎo)致的絕緣老化速度的加快。波紋墊條、止沉塊、斜邊槽楔的應(yīng)用，可以保證線棒嵌入后的緊度在一定范圍內(nèi)可自行調(diào)節(jié)，避免了下線時(shí)松動(dòng)的線棒表面防暈層與槽壁的接觸不良，從而導(dǎo)致絕緣表面受到嚴(yán)重的電腐蝕。嵌線時(shí)，應(yīng)防止傷及防暈層及絕緣，從制造工藝和安裝質(zhì)量方面來(lái)保證電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行并延長(zhǎng)其使用壽命。

TV730

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1006-0081(2012)09-0031-03

2012-08-26

唐鵬程，男，中國(guó)水利水電第三工程局有限公司制造安裝分局，高級(jí)工程師.