潘曉豪

摘 要：本文重點(diǎn)介紹了浙江省富春江水電站1#機(jī)組改造過程中，定子在完成分瓣組圓并鐵芯疊片后具體下線的詳細(xì)工藝及措施方案。對1#發(fā)電機(jī)組定子下線前配套措施準(zhǔn)備、下線實(shí)施期間的工藝控制措施、施工細(xì)節(jié)、施工步驟、相關(guān)注意事項(xiàng)、下線后定子整體干燥試驗(yàn)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和說明。為同類型的大尺寸機(jī)組定子下線工作提供了較好的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水電站；發(fā)電機(jī)；定子；下線；工藝技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM305.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0162-02

1 概述

富春江水電站1#機(jī)組是上世紀(jì)50年代原蘇聯(lián)新西伯利亞汽輪機(jī)廠制造產(chǎn)品，機(jī)組額定出力為57.2 MW。水輪機(jī)型號(hào)為ΠЛ548-BB-800，軸流轉(zhuǎn)漿式，轉(zhuǎn)輪直徑8 m，發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF60-96/13400，豎軸半傘式，密閉雙循環(huán)空氣冷卻，F(xiàn)級絕緣，設(shè)計(jì)出力為60MW。

定子下線工作系整個(gè)定子工程改造的重要環(huán)節(jié)，在完成定子鐵芯疊片及鐵損試驗(yàn)后開始。

2 下線前的準(zhǔn)備工作

（1）現(xiàn)場做防潮防塵處理。（2）清掃定子并檢查鐵心槽內(nèi)漆層有否損傷。（3）對單根定子線棒進(jìn)行抽查試驗(yàn)，測絕緣電阻、做起暈試驗(yàn)和工頻交流耐壓試驗(yàn)。（4）按定子繞組接線展開圖確定鐵心第一槽的位置，用白漆按順序逐槽進(jìn)行編號(hào)并畫軸向中心線；用樣板劃出線棒軸向中心線；按照設(shè)計(jì)圖紙，確定槽號(hào)及其對應(yīng)所要求的種類和數(shù)量。

3 支持環(huán)裝配

（1）安裝和固定支持環(huán)支撐架。（2）安裝支持環(huán)：調(diào)整支持環(huán)水平和高度符合圖紙要求，支持環(huán)對接接頭要齊平，用非磁性材料進(jìn)行焊接。焊接后作絕緣包扎。

4 測溫電阻安裝

（1）檢查測溫電阻的直流電阻和絕緣。（2）按圖紙規(guī)定的槽號(hào)和上、中、下的位置安裝測溫電阻。安裝時(shí)配以與測溫電阻厚度相適應(yīng)的半導(dǎo)體墊條。

5 下層線棒嵌入

5.1 下線

（1）對定子鐵心、定子機(jī)座、特別是定子鐵心槽內(nèi)進(jìn)行徹底清掃，并進(jìn) 行檢查，排除異物。（2）按圖紙要求放入槽底墊條（半導(dǎo)體層壓板墊條），用502膠粘牢。兩端各伸出鐵心30mm。（3）在定子全長范圍內(nèi)，將整張的低阻半導(dǎo)體布包裹定子線棒后，隨線棒嵌入槽內(nèi)，該半導(dǎo)體的插入張數(shù)，視槽寬、線棒寬度而定。（4）以定子鐵心中心線和線棒中心線為基準(zhǔn)，顧及線棒斜邊間隙及兩端伸出槽口的長度，將線棒嵌入槽內(nèi)。嵌線時(shí)，線棒應(yīng)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)。打入過程中線棒不得產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。線棒平槽后，再用下線用壓板和木榔頭將線棒打入槽底。下線過程中要防止槽底墊條下滑移動(dòng)。當(dāng)下層線棒嵌入后，用槽楔撐塊和木墊塊固定線棒，使線棒直線部分緊貼槽底。如果嵌入的定子線棒在鐵心上、下兩端不均勻，或和相鄰棒的斜邊間隔不均勻，則必須將其拔出，再重新嵌入。在嵌入過程中或嵌入后，不得為了使線棒達(dá)到合適的軸向位置，而在線棒端頭往軸向方向敲打。（5）檢查線棒與槽間的間隔，若間隙大于0.3mm，則要墊入半導(dǎo)體板。（6）用浸過環(huán)氧膠的滌管按圖紙將線棒綁扎在上、下端箍上。

5.2 裝設(shè)斜邊墊塊和止沉塊

（1）按圖紙要求，在線棒端部用石頭畫出斜邊墊塊的綁扎位置。（2）根據(jù)線棒端部間的距離，墊塊可用不同厚度的間隔片搭配成合適的厚度，用浸過環(huán)氧膠的適形材料包往斜邊墊塊塞入規(guī)定位置，再用滌玻管按規(guī)定將墊塊與線棒綁扎緊。所有線棒斜邊部分墊塊的軸向位置高應(yīng)一致。（3）線棒止沉塊每隔9槽設(shè)置一組，整圓共76組。（4）止沉塊頭部用適形材料+環(huán)氧填料包裹后，放在線棒間。（5）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兩匝鎖牢。

5.3 電氣檢查（下層線棒全部嵌入后進(jìn)行）

（1）用2500V兆歐表測定定子線棒絕緣電阻。（2）進(jìn)行下層線棒的交流耐壓試驗(yàn)。合格后，在線棒的綁繩上刷一道環(huán)氧膠。線棒的上下端、定子鐵心及線棒低阻段保護(hù)好。在線棒端部噴絕緣覆蓋漆并晾干。

6 上層線棒嵌入

（1）用干燥空氣吹凈下層線棒。（2）布置層間測溫電阻。（3）墊入層間墊條。層間墊條伸出定子鐵心兩端的長度應(yīng)一致。為防止嵌入上層線棒時(shí)層間墊條發(fā)生錯(cuò)位，層間墊條兩端用無堿玻璃絲帶綁二層在下層線棒上。測溫電阻的引出線與墊條一起綁在下層線棒上。（4）嵌入上層線棒。檢查線棒與槽的間隙。若間隙大于0.3mm，則要用半導(dǎo)體板塞入。隨時(shí)檢查層間墊條是否有掉下現(xiàn)象，槽襯布不能起皺。

7 打槽楔

槽楔采用斜槽楔結(jié)構(gòu)，每槽由8根槽楔組成。中間6根槽楔均長180mm。

7.1 調(diào)整楔下墊條的厚度；將槽楔打入所有的槽中來固定定子線棒

（1）上、下層線棒全部嵌入后，對線棒的所在位置進(jìn)行檢查，用小刀沿上層線棒的上表面割去半導(dǎo)體槽襯的多余部分，以免影響槽楔側(cè)打緊。割去半導(dǎo)體槽襯時(shí)注意不能傷及線棒和鐵心。（2）在槽的正中央放好楔下墊條，調(diào)整墊條厚度，打入槽楔。（3）由于鐵心的堆疊誤差，定子鐵心的通風(fēng)道位置有偏差。因此，在中間的槽楔打入后，別的槽楔要在周圍的槽邊作比較，看槽楔的風(fēng)道和定子鐵心風(fēng)道位置是否對應(yīng)。如不能對準(zhǔn)風(fēng)道，就要用調(diào)整槽楔來調(diào)整位置。（4）打槽楔時(shí)，首先打中間的槽楔，然后從兩頭往中間打。（5）打槽楔時(shí)，將一塊槽楔板置于槽楔端頭，然后以它驅(qū)動(dòng)槽楔，避免損傷槽楔端部。（6）根據(jù)實(shí)際情況增加或減少槽下墊條的數(shù)量，使槽楔以合適的壓力打入。槽楔的打緊力（壓力）通過測試錘擊槽楔所產(chǎn)生的來判斷。（7）打槽楔時(shí)楔下墊條在打入方向有滑動(dòng)的趨勢，因此，楔下墊條的放置位置要考慮這個(gè)滑動(dòng)量。（8）為防止槽楔松動(dòng)，在上下端最后一根槽楔上，槽楔與鐵心，槽楔與楔下墊條間的一些部位涂上環(huán)氧膠。（9）環(huán)氧膠使用前按比例充分調(diào)勻。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，環(huán)氧膠不易固化，其配合比例要調(diào)整，混合之前加熱至最佳溫度，同時(shí)在使用前檢查固化程度。（10）為防止膠掉到定子線棒上或?qū)е滦ㄏ聣|條與線棒粘結(jié)，環(huán)氧膠應(yīng)裝在塑料里使用。（11）楔下墊條涂膠面非常粗糙，這一特點(diǎn)使楔下墊條每一面都很有粘力，因此要正確使用，并和別的材料分開。（12）每槽中的槽楔分成數(shù)段。在兩端打槽楔時(shí)借助專用槽楔沖敲打。（13）在每端打入槽楔前，檢查槽楔的風(fēng)道能否與定子風(fēng)道對應(yīng)，必要的話調(diào)整槽楔。（14）鏟掉多余的環(huán)氧膠，修整打楔引起的毛邊和翹曲。

7.2 對打入槽楔的質(zhì)量要求

（1）打槽楔時(shí)，應(yīng)注意通風(fēng)溝的方向。（2）槽楔下墊片伸出槽口的長度不得超過槽楔。（3）槽楔間的空隙長度不應(yīng)超過槽楔長度的1/3。（4）槽楔上的通風(fēng)溝與鐵心通風(fēng)溝的中心對齊，偏差不大于2mm。（5）槽楔表面不得高出鐵心內(nèi)圓表面。

7.3 槽楔的防松綁扎

（1）對定子鐵心兩端伸出槽楔的楔下墊條進(jìn)行修整，去除楔下墊條伸出槽楔的部分。注意不能傷及線棒表面。（2）在定子鐵心緊靠槽楔和層間墊條的端面，在上層線棒上連續(xù)地用滌波管進(jìn)行綁扎，綁扎時(shí)的接頭不能出現(xiàn)在定子鐵心內(nèi)腔表面。全部綁好后，滌波管表面涂以環(huán)氧膠。（3）按下層線棒裝設(shè)斜邊墊塊和止沉塊的方法進(jìn)行裝設(shè)上層斜邊墊塊和止沉塊。

8 上下層線棒間接頭焊接

上下層線棒端頭采用連接片的方式連接，用銀銅焊機(jī)進(jìn)行焊接。

（1）接銀銅焊機(jī)電源，并可靠接地。（2）線棒絕緣部分用濕脫脂棉包好，線棒間塞入舊布或或舊脫脂棉。（3）清理線棒端部銀焊部位，并將連接線對齊，中間放銀汗片。（4）將夾鉗夾持住焊接部位，通電銀銅焊，如有必要，填入銀焊條。（5）用細(xì)銼刀修平連接處。清理時(shí)注意不可使金屬微粒進(jìn)入鐵心槽內(nèi)。

9 跨槽線棒端頭連接

跨槽線棒端頭連接采用逐股對接銀銅焊。

（1）線棒絕緣部分用濕脫脂棉包好。（2）采用手工銀焊焊接。（3）用細(xì)銼刀修平連接處。修理時(shí)注意不可使金屬微粒進(jìn)入鐵心槽內(nèi)。（4）焊后將三組股線的兩組間隙用適形材料塞緊，用環(huán)氧填料抹平包絕緣。

10 絕緣盒套裝

（1）徹底清理接頭，檢查絕緣盒應(yīng)無裂紋、氣泡，壁厚不小于3mm，否則不能使用。（2）在組裝的空隙中，填入適形材料和環(huán)氧填料配比E-44：H-4：石英粉=100：65：70。（3）封堵上絕緣盒，并調(diào)整好位置，環(huán)氧膠泥固化后，從絕緣盒底孔中倒入環(huán)氧填料。（4）下絕緣盒套裝時(shí)，可利用木凳類的支撐物設(shè)置絕緣盒的上線棒端頭，最后倒入環(huán)氧填料至封口。

11 極間連接線安裝

（1）清理極間連接線、線棒端部需銀銅焊的部位。（2）在線棒端頭和極間連接線間夾入一層銀焊片后，用夾鉗夾緊。（3）按操作規(guī)程，用銀銅焊機(jī)進(jìn)行焊接。為了防止線棒絕緣損傷，焊接時(shí)，必須用浸透水的脫脂棉將線棒絕緣端頭包裹住。（4）通電焊接必須再用銀焊條進(jìn)行填充。（5）端頭焊接后，除去脫脂棉，用銼刀銼平高點(diǎn)、修光毛刺，用吸塵器清掃干凈。外觀檢查應(yīng)整齊、光滑，焊接填充飽滿。（6）在極間連接線的絕緣包扎前，應(yīng)先檢查極間連接線原有絕緣在搭接處的狀況，確認(rèn)無誤后，清理干凈，線棒端頭三股間填入環(huán)氧填料，在連接部的凹凸不平處用環(huán)氧填料填平，再在直角連接處包連兩層多股云母板，并用無堿玻璃絲帶扎緊。外面涂環(huán)氧膠。（7）在連接部位半疊包5440-1粉云母帶18層，半疊包無堿玻璃絲帶一層，外涂環(huán)氧膠。（8）極間連接線的固定，用適形材料包裹墊塊塞緊，再用滌波管與絕緣盒交錯(cuò)綁6道，扎緊，最后涂上環(huán)氧膠。

12 匯流母線安裝

12.1 定子線棒引出線與匯流母線的連接

（1）從最下一層銅排開始安裝。匯流銅排放入線夾線槽前，在線夾處先繞包Nomex紙二層，在繞包適形材料一層。（2）在連接部位設(shè)置連接片、活動(dòng)連接片。清理連接部位。（3）用銀焊機(jī)進(jìn)行焊接，然后用氧-乙炔焰接連接板與匯流母線。

12.2 連接部位包絕緣

（1）在繞包粉云母帶前，先在引出線棒與匯流銅排連接部位的凹凸不平處用填料填平，再在直角連接處包兩層多股云母板并用無堿玻璃絲帶扎緊，外涂環(huán)氧膠。（2）在引出線棒與匯流銅排的連接處半疊包云母帶10層，半疊包無堿玻璃絲帶一層，外面涂環(huán)氧膠。

13 定子干燥和耐壓

（1）定子組裝全部結(jié)束后，進(jìn)行全面清掃和檢查，特別注意不能讓金屬碎屑雜物等留在鐵心通風(fēng)溝或線圈的縫隙中。（2）在所有綁線上刷涂環(huán)氧膠一道，室溫固化24h。（3）定子干燥處理。（也可利用已有的勵(lì)磁電源進(jìn)行）（4）耐壓試驗(yàn)：1）繞組電容：C=0.97×10-6F/相。2）額定運(yùn)行時(shí)，電容電流IC=2.44A/相。3）在2.0×UN+3.0=30.6kV。整體耐壓試驗(yàn)時(shí)，電容電流IC=9.33A/相。（5）耐壓試驗(yàn)結(jié)束后，對整個(gè)定子噴西-188聚酯紅瓷漆二道。

14 結(jié)論

定子下線的工藝相對于機(jī)組總裝來說是相對比較簡單的，但是對整個(gè)實(shí)施過程的細(xì)節(jié)和工藝的把控至關(guān)重要。富春江電站1機(jī)組定子下線正是在嚴(yán)格按照具體的工藝導(dǎo)則要求做到了細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)，從而實(shí)現(xiàn)了1200多根線棒在1個(gè)多月時(shí)間里完成下線工作，并通過了定子一次性整體耐壓試驗(yàn)，至今運(yùn)行工況良好。

參考文獻(xiàn)

[1]梁艷萍，孫洋，孫玉田.1000MW水輪發(fā)電機(jī)定子股線環(huán)流損耗分析計(jì)算[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2011年07期.

[2]陳煌承.發(fā)電機(jī)定子鐵芯燒損的原因分析及處理[A].水電站機(jī)電技術(shù)2004年年會(huì)論文集[C]，2004年.