鄧 棟 文

(四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司，四川 康定　626001)

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淺談發(fā)電機(jī)定子線棒安裝工藝

鄧 棟 文

(四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司，四川 康定626001)

摘要：發(fā)電機(jī)作為電力的源泉對電廠和整個(gè)社會的作用至關(guān)重要，而定子線棒被看做發(fā)電機(jī)的心臟，其安裝工藝直接影響發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合黃金坪水電站定子線棒下線工藝，簡要分析了其安裝過程中的注意事項(xiàng)，對同類型電站具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：定子線棒；下線；工藝；黃金坪水電站；發(fā)電機(jī)

1工程概述

黃金坪水電站左岸大廠房的水輪發(fā)電機(jī)組為東方電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的混流式機(jī)組，總裝機(jī)容量為4×200 MW，機(jī)組型號為SF200-56/13200。額定電壓為15.75 kV，額定電流為8 145 A，勵磁電壓為350 V，勵磁電流為1 900 A。定子線棒為雙層布置的條式疊繞組，“Y”形連接，4支路并聯(lián)，單層布置672根線棒，所有的線棒接頭連接采用銀銅焊。2015年9月3日，4號機(jī)組正式運(yùn)行發(fā)電。

發(fā)電機(jī)定子由定子機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組、測溫裝置等組成，由東方電機(jī)股份有限公司制造生產(chǎn)，機(jī)座分四瓣發(fā)運(yùn)至工地，在工地進(jìn)行定子機(jī)座的整體把合、鐵芯疊裝和整體下線。定子機(jī)座為焊接結(jié)構(gòu)，最大直徑為14 500 mm，高2 715 mm，上下共5層環(huán)板。定子鐵芯內(nèi)徑為12 440 mm，外徑為13 200 mm，高1 780 mm，下端為大環(huán)板和分塊式下齒壓板支撐，上端為分塊式上齒壓板壓緊，鐵芯由224根穿心螺桿與碟簧進(jìn)行壓緊并通過112根浮動式雙鴿尾定位筋與定子機(jī)座連接。

定子繞組采用線棒雙層波繞組，節(jié)距按1—11—25整數(shù)槽繞組布局設(shè)計(jì)，在線棒直線部分及端部進(jìn)行了防暈處理，線棒的主絕緣采用F級環(huán)氧粉云母材料。環(huán)氧粉云母絕緣為固體絕緣，熱態(tài)不會膨脹。

2定子線棒下線工藝

2.1下線前的準(zhǔn)備工作

下線前，認(rèn)真清掃定子鐵芯，仔細(xì)檢查鐵芯槽上、下槽口、槽內(nèi)及通風(fēng)溝等有無凸點(diǎn)及毛刺，必要時(shí)對槽內(nèi)個(gè)別突出的硅鋼片進(jìn)行修磨(注意：修磨時(shí)不能造成硅鋼片短路)；檢查定子鐵芯是否有機(jī)械磨損，如有磨損需進(jìn)行必要的修復(fù)；檢查鐵芯槽，保證槽樣板從上至下在槽底到槽口均能順利通過。

定子鐵芯槽部和定子測溫裝置噴130低電阻防電暈漆。噴漆前，應(yīng)將漆攪拌均勻，噴漆時(shí)應(yīng)注意保護(hù)定子壓指、壓板，防止將半導(dǎo)體防電暈漆噴于這些部件上。在發(fā)電機(jī)機(jī)坑上方(發(fā)電機(jī)層)制作防塵棚(圖1)。

圖1　定子下線防塵棚圖

2.2線棒端箍的安裝

(1)首先用粘膠帶將導(dǎo)電玻璃布J0967粘在臨時(shí)所嵌線棒槽的槽底，導(dǎo)電玻璃布伸出鐵芯的長度不大于±5 mm，線棒中心線應(yīng)與鐵芯中心線對齊，并用壓線工具將線棒壓靠槽底，檢查下層線棒與定子鐵芯間應(yīng)無間隙。

(2)將所有的上端箍絕緣部分削成70 mm長的斜坡，以保證絕緣搭接長度。

(3)將上端箍緊貼其絕緣支撐板卡口，調(diào)整絕緣支撐板的徑向位置，使端箍底部與其絕緣支撐板間接觸良好，并將上端箍與定位線棒間預(yù)留出約2 mm的間隙。

(4)焊接端箍接頭，焊接前、后均需檢查和調(diào)節(jié)端箍的圓度，焊后打磨焊接部位至光滑過渡，清理干凈后包扎絕緣。

(5)用浸有793環(huán)氧浸漬膠的無堿玻璃絲帶將端箍牢固地綁扎在絕緣支撐板上，綁扎處刷室溫固化環(huán)氧膠792，鎖定止動墊圈。

(6) 檢查定子上、下端箍與嵌入的下層線棒間的間隙應(yīng)均勻，其間隙大小應(yīng)既能保證定子下層線棒下線后其下層線棒與定子槽底之間不存在任何間隙，又能保證定子下層線棒與定子端箍之間的間隙要求，并將臨時(shí)嵌入的下層線棒取出。

2.3下層線棒的嵌裝

2.3.1線棒嵌裝的準(zhǔn)備工作

在線棒與端箍之間，按照間隙的大小，墊入適當(dāng)厚度的、浸有793環(huán)氧浸漬膠的滌綸毛氈，并用無堿玻璃纖維帶ET100將其固定于端箍上。另外，在槽內(nèi)槽底墊入導(dǎo)電玻璃布J0967，并用膠帶將其兩端粘在齒壓板上以防其扭曲。按照表1配置室溫固化半導(dǎo)體膩?zhàn)印?/p>

表1　室溫固化半導(dǎo)體膩?zhàn)覬0301配置表

將導(dǎo)電無紡布平鋪在刮導(dǎo)電膩?zhàn)拥膶Ｓ霉ぷ髋_上，兩邊壓緊，在導(dǎo)電無紡布一端堆鋪導(dǎo)電膩?zhàn)樱褂脤?dǎo)電膩?zhàn)邮猃X向另一端梳理導(dǎo)電膩?zhàn)?。將多余的?dǎo)電膩?zhàn)邮占綄?dǎo)電膩?zhàn)油爸胁⒎Q量，計(jì)算一個(gè)導(dǎo)電槽襯需要的導(dǎo)電膩?zhàn)訑?shù)量。

2.3.2線棒嵌裝

將槽襯平鋪在胎板上并用壓板將其四角壓住，用專用刮刀將J0301膠均勻涂到槽襯上，然后將線棒沿兩側(cè)面及外側(cè)面包繞，使槽襯與線棒兩側(cè)面及外側(cè)面緊密粘合。

利用專用線棒起吊裝置將成品定子線棒吊至靠近嵌線槽口處，調(diào)整線棒高度，對準(zhǔn)槽口后先由人工將定子線棒平行推入槽口，然后用橡皮錘均勻地將線棒逐步打入槽內(nèi)，線棒平槽后，再均勻地將線棒推壓至槽底，以確保線棒與槽底接觸良好；定子線棒導(dǎo)入槽口后，不得再將其軸向移位，同時(shí)應(yīng)防止線棒嵌入過程中產(chǎn)生軸向竄動且不應(yīng)卡傷線棒外表面的防暈層，并應(yīng)防止下線過程中槽底的玻璃布J0967下滑。嵌裝線棒就位后，撕去線棒整個(gè)長度方向上外包槽襯的多余部分，放入下層線棒壓線墊條。

下層線棒安裝完成后，應(yīng)及時(shí)檢查線棒就位是否正確，要求線棒中心線與鐵芯中心線的錯(cuò)位一般不大于2 mm，線棒端部斜邊之間的間隙應(yīng)均勻，線棒兩端伸出槽口的長度應(yīng)符合圖紙要求。如果線棒需要軸向移位，則應(yīng)將其拔除，修正其位置后重新按要求嵌入，絕不允許敲擊其頭部用于修正其軸向移位。

按照室溫固化膠792、793的配比要求將間隔塊和槽口墊塊用浸好793膠的滌綸毛氈包裹并將其安放到下層線棒間的相應(yīng)位置。安放時(shí)應(yīng)分別保持線棒上、下端部的間隔塊在同一高度位置上，上端部間隔塊和下端部間隔塊間的高差均應(yīng)小于2 mm，所有間隔塊塞入定子下層線棒的深度應(yīng)一致。

將浸有793環(huán)氧浸漬膠的無堿玻璃纖維絕緣綁扎帶EBT25晾至半干，按定子線棒端部固定的有關(guān)要求，將下層線棒用無堿玻璃纖維絕緣綁扎帶EBT25綁扎在端箍上并攔腰束緊；利用同樣地綁扎帶EBT25綁扎下層線棒的端部間隔塊3層，每層均應(yīng)綁緊并疊在一起并保證其外觀整齊、美觀。綁扎完成后，在綁扎帶外表涂刷792膠。在室溫固化膠完全固化后，拆除下層線棒壓線夾等并逐槽檢查槽底下層線棒與鐵芯間的接觸情況，如存在間隙，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。清理整個(gè)鐵芯槽及下層線棒表面并逐槽檢測下層線棒槽電位，合格后，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對下層線棒進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，其交流耐壓值為2.5Ue+2(kV)。

定子線棒耐壓試驗(yàn)合格后，將下層線棒上、下端部按圖紙要求噴188漆。噴漆時(shí)，要求保護(hù)好定子壓指、下層線棒直線段及絕緣盒套裝段，防止將油漆噴于上述部件的相應(yīng)位置。

2.4上層線棒的嵌裝

將測溫電阻線圈粘嵌于F級高強(qiáng)度層壓玻璃布板上，要求層間測溫電阻線圈所粘嵌的具體位置應(yīng)能確保每槽內(nèi)測溫電阻線圈引出線起始端與鐵芯通風(fēng)溝位置對應(yīng)，根據(jù)所有層間測溫電阻線圈的具體分布位置，分別將層間電阻放入其所對應(yīng)的槽內(nèi)就位，并用膠帶將其兩端粘在下層線棒上，定子測溫引線從通風(fēng)溝穿出，其下面應(yīng)墊電絕緣紙板，并將F 級高強(qiáng)度玻璃布板放入槽內(nèi)就位，用膠帶將其兩端粘在下層線棒上。

按照下層線棒端部間隔塊綁扎的方法，用浸有793環(huán)氧浸漬膠的無堿玻璃纖維絕緣綁扎帶EBT25綁扎上層線棒的端部間隔塊，并將上層線棒綁扎在端箍上。

按照定子線棒端部的固定要求，用φ2滌綸玻璃絲繩將槽口墊塊固定，其綁帶應(yīng)疊綁整齊、美觀，綁扎完后，應(yīng)按要求在滌綸玻璃絲繩表面刷792室溫固化膠。待室溫固化膠792和793膠完全固化后，拆除上層線棒壓緊工具等，清理各鐵芯槽及上層線棒表面并檢測上層線棒的槽電位。

2.5槽楔的安裝

按照定子線棒槽內(nèi)固定的要求，利用深度尺測量從槽口到上層線棒之間的距離以及波紋板壓縮量，計(jì)算出打緊槽楔時(shí)楔下所需墊入墊條的厚度。將槽楔打入相應(yīng)的定子鐵芯段，并根據(jù)槽楔實(shí)際緊度及時(shí)調(diào)整楔下墊條的厚度。在打緊槽楔時(shí)，將槽楔從槽上端插入，并將槽楔打到與波紋板齊平；根據(jù)楔下墊條的滑動量并在考慮一定余量后將墊條插入。打槽楔時(shí)，應(yīng)注意通風(fēng)溝的方向；槽楔下墊條伸出槽口的長度不得超越槽楔，不允許與線棒高電阻半導(dǎo)體漆相碰；槽楔上的通風(fēng)溝與鐵心通風(fēng)溝的中心應(yīng)對齊，偏差不得大于3 mm；所有槽楔伸出鐵芯槽口的長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，相互高差不大于5 mm；槽楔表面不得高出鐵芯內(nèi)圓表面。按照水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行槽楔緊度檢查，要求定子鐵芯每槽上、中、下端槽楔敲擊時(shí)不應(yīng)存在發(fā)空現(xiàn)象，其余每根槽楔局部發(fā)空部分總和不得超過槽楔的1/3，否則，應(yīng)將槽楔退出后重打。在每次完成打槽楔后，對所有測溫線圈的定子鐵芯槽進(jìn)行檢查，確認(rèn)測溫線圈無損壞，并且在完成定子槽楔的安裝后，采用φ2滌綸護(hù)套絲繩對下端部槽楔進(jìn)行綁扎，綁扎后在φ2滌綸護(hù)套玻璃絲繩表面涂刷792室溫固化膠。在完成定子槽楔安裝后，對定子進(jìn)行全面清理并逐槽檢測下層線棒槽電位，合格后，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對下層線棒進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，其交流耐壓值為2.5Ue+1(kV)。

2.6線棒焊接

定子線棒耐壓檢查合格后，用酒精或丙酮清洗線棒端頭，檢查并頭塊應(yīng)無裂紋等缺陷，用酒精清洗并頭塊。在并頭塊與線棒端頭之間放置一片0.2銀焊片HlAgCu80-5，并用多用鉗將并頭塊夾緊。用銀銅焊機(jī)的夾鉗夾緊并頭塊，按照銀銅焊機(jī)的操作規(guī)程調(diào)整好水壓和氣壓并進(jìn)行焊接；焊接時(shí)，應(yīng)防止并頭塊過熱而熔化。并頭塊焊接時(shí)，用φ3銀焊條(HlAgCu80-5)進(jìn)行并頭塊與線棒間以及線棒股線間間隙的填充。每個(gè)并頭塊與上、中、下層定子線棒端部之間分兩次焊接。焊接前應(yīng)對鐵芯和線棒進(jìn)行遮蓋保護(hù)，防止焊瘤、焊渣等雜物掉入。斜并頭塊焊接時(shí)，用φ3銀焊條進(jìn)行并頭塊與線棒間以及線棒股線間間隙的填充。每個(gè)并頭塊與上、中、下層定子線棒端部之間分兩次焊接。焊接完成后，檢查整個(gè)并頭塊和斜并頭塊的焊接質(zhì)量，其焊接部位表面應(yīng)光滑、整潔，無殘存焊料、焊瘤、毛刺以及氧化物等，各焊縫填充應(yīng)飽滿，焊縫不得有氣孔、未焊透、未焊滿、毛刺及尖銳棱角等缺陷。

2.7絕緣盒套裝

(1)上端絕緣盒套裝。

絕緣盒套入前用酒精清理絕緣盒，并將其存放在干凈無灰塵的地方陰干。用無堿帶將堵漏板支撐(環(huán)氧墊條)固定在定子線棒上。

安放定子線棒上端絕緣盒，要求相鄰絕緣盒之間頂部的高差應(yīng)小于3 mm，沿圓周頂部高差最大應(yīng)小于5 mm。絕緣盒與并頭塊之間距離應(yīng)均勻。

調(diào)整好上端絕緣盒安裝位置后，現(xiàn)場配置801室溫填充泥進(jìn)行堵漏，并將上端絕緣盒套裝就位。待801室溫填充泥完全固化后，開始配置J0978絕緣盒填充膠。絕緣盒灌注膠J0978由A、B兩組份組成，配比如表2所示。

絕緣盒灌注膠J0978A組份在使用前應(yīng)加熱到(50±5)℃并保溫4 h及以上，烘焙后連續(xù)攪拌10 min以上，攪拌均勻降溫、待用。按配比將J0978B組份加入到J0978A組份內(nèi)，并立即連續(xù)攪拌5 min以上，待攪拌均勻后即可使用。配置而成的灌注膠必須在30 min內(nèi)用完。絕緣盒澆灌時(shí)，應(yīng)先在每個(gè)絕緣盒中灌入少量J0978絕緣盒填充膠，以確定堵漏板無滲漏，待其固化后，再一次性進(jìn)行灌滿，并應(yīng)及時(shí)將澆灌過程中掉到絕緣盒表面上的J9078填充膠擦掉。絕緣盒填充膠固化后，如因絕緣盒填充膠收縮而導(dǎo)致其低于絕緣盒表面時(shí)，應(yīng)重新用J0978絕緣盒填充膠填滿。上端部絕緣盒填充膠固化后，拆除其堵漏板以及堵漏板支撐，全面清理絕緣盒表面。

表2　絕緣盒灌注膠J0978配比表

(2)下端絕緣盒套裝。

絕緣盒澆灌前，完成絕緣盒表面的清理。按上端部絕緣盒澆灌的方法進(jìn)行下端絕緣盒的澆灌。下端部絕緣盒填充膠固化后，全面清理其表面。在絕緣盒表面涂刷一層室溫固化高電阻防暈漆J0701，將漆膜厚度控制在0.15～0.2 mm，用漆量為380 g/m2，在25 ℃室溫的固化時(shí)間為24 h，低于20 ℃時(shí)延緩固化時(shí)間。

2.8銅環(huán)引線的裝配

按銅環(huán)引線裝配(1F9296)裝配第1和第2層銅環(huán)。裝配前，應(yīng)按要求清理各焊接部位的氧化層，復(fù)查銅環(huán)的分布半徑為6 760 mm，分布半徑偏差不大于5 mm，與定子鐵芯的同心度不大于5 mm，并用無堿玻璃絲纖維帶將各層銅環(huán)綁扎到相應(yīng)的絕緣支撐板上，按有關(guān)要求進(jìn)行焊接，焊接時(shí)，應(yīng)采取有效措施防止損壞絕緣并嚴(yán)格控制各焊接接頭處的銀焊質(zhì)量。用無堿玻璃絲纖維帶將各層銅環(huán)綁扎到相應(yīng)的絕緣支撐板上。按圖紙及預(yù)裝標(biāo)記安裝第3～8層銅環(huán)，進(jìn)行定子各層銅環(huán)(包括主、中性引出線)的配裝和焊接。

銅環(huán)焊接時(shí)，用φ3銀焊條(HlAgCu80-5)進(jìn)行銅環(huán)與銅環(huán)、銅環(huán)與引出線間間隙的填充，連接線與線棒引出端配接平面間隙焊接前應(yīng)墊銀焊片。焊接前，應(yīng)對鐵芯和線棒進(jìn)行遮蓋保護(hù)，防止焊瘤、焊渣等雜物掉入。檢查整個(gè)銅環(huán)的焊接質(zhì)量，其焊接部位表面應(yīng)光滑、整潔，無殘存焊料、焊瘤、毛刺以及氧化物等，各焊縫填充應(yīng)飽滿，焊縫不得有氣孔、未焊透、未焊滿、毛刺及尖銳棱角等缺陷。

2.9定子整體耐壓

在完成定子銅環(huán)焊接后，對定子進(jìn)行全面清理，合格后，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對定子整體棒進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，其交流耐壓值為2Ue+3(kV)。

2.10定子整體清理及噴漆

在定子整體耐壓試驗(yàn)合格后，全面清理定子裝配，在定子鐵芯表面和線棒端部噴一層188聚酯紅瓷漆。

3結(jié)語

定子下線過程是一個(gè)需要耐心、細(xì)心的過程，每一個(gè)細(xì)節(jié)都有可能對以后的運(yùn)行造成不必要的損失，通俗的說就是細(xì)節(jié)決定成敗?？紤]到發(fā)電機(jī)在正式投入運(yùn)行后，由于電磁振動使得線棒的防暈層與鐵芯槽壁接觸不良，從而導(dǎo)致線棒表面的槽電位升高，使其對鐵芯放電而破壞線棒表面的絕緣。因此，在黃金坪水電站機(jī)組定子下線過程中我們做了幾項(xiàng)特別的工作，比如對定子鐵芯槽部和定子測溫裝置噴130低電阻防電暈漆，并將導(dǎo)電玻璃布粘在鐵芯槽底，在槽襯上刮一層半導(dǎo)體膩?zhàn)硬⒉垡r折疊并包裹線棒直線部分等措施，以保證線棒防暈層與鐵芯保持穩(wěn)定良好的接觸，進(jìn)而降低發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的槽電位，保證發(fā)電機(jī)定子線棒的絕緣。

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(責(zé)任編輯：李燕輝)

鄧棟文(1989-),男，四川廣安人，助理工程師，學(xué)士，從事水電工程建設(shè)技術(shù)與管理工作.

作者簡介:

文章編號:1001-2184(2016)02-0014-04

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

中圖分類號:TV7;TV52;TV734

收稿日期:2015-12-31