畢旭，孟德霞，李揚(yáng)帆

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

辮式軟連接在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的應(yīng)用

畢旭，孟德霞，李揚(yáng)帆

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

潘家口抽水蓄能電廠裝設(shè)有3臺(tái)型號(hào)為MV840/240142-48發(fā)電電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子磁軛鍵采用浮動(dòng)式磁軛，磁軛鍵為冷打鍵，在轉(zhuǎn)子鋼母線間采用多層銅片式軟連接，存在斷裂等風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的辮式軟連接，致力于設(shè)計(jì)一種柔度更高，能承受更大的切向力及徑向力，且不易斷絲斷股，抽絲風(fēng)險(xiǎn)小的辮式軟連接。

轉(zhuǎn)子；磁軛鍵；軟連接；辮式

0 引言

國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的辮式軟連接，是一種柔度更高，能承受更大的切向力及徑向力，且不易斷絲斷股，抽絲風(fēng)險(xiǎn)小的軟連接。確保發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架與磁軛間產(chǎn)生較大切向力時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鋼母線間軟連接不會(huì)因此而斷裂、熔斷，從而發(fā)生影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行事件。

1 應(yīng)用背景

潘家口電廠3臺(tái)機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用浮動(dòng)式磁軛，轉(zhuǎn)子鋼母線間采用多層銅片式軟連接。磁軛鍵為冷打鍵，由一個(gè)主鍵和一個(gè)副健組成。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛為全浮動(dòng)式磁軛，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，由于離心力的作用，磁軛鍵向定子方向運(yùn)動(dòng)，停機(jī)時(shí)離心力消失，依靠轉(zhuǎn)子支架的拉力將磁軛鍵拉回。發(fā)電機(jī)已運(yùn)行23年，常年往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成磁軛鍵有所磨損，在轉(zhuǎn)子支架與磁軛間產(chǎn)生間隙，當(dāng)間隙較大時(shí)，就會(huì)在磁軛與轉(zhuǎn)子支架上產(chǎn)生切向位移，產(chǎn)生切向力，長(zhǎng)期往復(fù)使軟連接金屬疲勞，造成軟連接開(kāi)裂。潘家口電廠自2016年3月29日出現(xiàn)轉(zhuǎn)子鋼母線間軟連接問(wèn)題，并在之后的幾個(gè)月定檢中發(fā)現(xiàn)此位置軟連接有斷層、裂紋現(xiàn)象，給發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成很大的不穩(wěn)定因素，存在較大的安全隱患。

2 內(nèi)涵和做法

潘家口電廠原轉(zhuǎn)子鋼母線采用多層銅片式軟連接，在第一次即2016年3月29日，出現(xiàn)第一次軟連接熔斷后，潘家口電廠立即組織人員對(duì)產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子健康分析會(huì)判斷，產(chǎn)生切向力的主要原因?yàn)榇跑楁I與轉(zhuǎn)子支架間存在較大的間隙，決定采用柔度更好的轉(zhuǎn)子軟連接。

3 辮式軟連接在轉(zhuǎn)動(dòng)部分的應(yīng)用

最初設(shè)計(jì)軟連接時(shí)，潘家口技術(shù)人員認(rèn)為原多層銅片厚度較厚，認(rèn)為減少多層銅片單層厚度，可一定程度的增加軟連接柔度。多層銅片厚度由最初的0.5 mm一層，減少至0.33 mm一層。后經(jīng)上機(jī)試驗(yàn)，柔度雖有增加，但仍不能很好的釋放軟連接上的切向力，軟連接斷裂情況時(shí)有發(fā)生。而辮式軟連柔度高、能承受更大的切向力及徑向力，遂產(chǎn)生將辮式軟連接應(yīng)用于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的想法。

3.1 技術(shù)難點(diǎn)

辮式軟連接技術(shù)在國(guó)內(nèi)外雖很成熟，大多應(yīng)用于發(fā)電機(jī)出口、刀閘連接等固定連接部位，國(guó)內(nèi)還未出現(xiàn)過(guò)試用于轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的辮式軟連接。原因?yàn)檗p式軟連接由多股軟銅絲編織交叉形成，在運(yùn)行旋轉(zhuǎn)過(guò)程中存在抽絲、斷絲及斷絲后接地的風(fēng)險(xiǎn)，且因在發(fā)電機(jī)部位的應(yīng)用使得辮式軟連接的尺寸大幅度減少，使得兩壓緊端的長(zhǎng)度減少，大幅度增加制造困難及工藝要求。

如潘家口電廠在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上應(yīng)用的軟連接，安裝后兩端尺寸僅13 cm，用于壓緊端的尺寸僅3.5 cm，加上需在壓緊端打個(gè)直徑為1.8 cm的貫穿孔用于固定，造成軟連接兩端銅絲斷股、壓接量小及兩端軟通絲存在甩出脫落的可能等問(wèn)題。

3.2 問(wèn)題攻關(guān)

潘家口電廠聯(lián)系設(shè)備制造廠家，詳細(xì)了解辮式軟連接的制造工藝、材料特性，最終決定制造工藝如下：

1）兩端壓緊，沿用以往冷壓工藝制成軟連接，使用更高的壓緊力。在壓緊時(shí)，壓緊用的銅管應(yīng)至少為正常使用時(shí)的2倍，以防止在軟連接上打安裝孔時(shí)，在兩端出現(xiàn)抽絲現(xiàn)象影響壓緊強(qiáng)度，破壞原編織的編織方式及編織順序，出現(xiàn)銅編織線空鼓情況。

2）編織方式：采用新型編織工藝，交叉疊壓互相編織的工藝，增加各銅絲的受力面，盡量使銅絲形成統(tǒng)一整體。

3）材料選用：選用廠用鍍錫銅編織，直徑0.5 mm（各單位根據(jù)具體情況選擇股線規(guī)格），軟連接厚度為20 mm。兩端壓緊銅管材質(zhì)應(yīng)選用H04(硬)ASTMB-188或等同標(biāo)準(zhǔn)的材料。

4）軟連造型：因軟連接承受一定的變形量，所以需制造成為Ω型。軟連制造時(shí)，在一段壓緊后，根據(jù)圖紙要求，提前制出Ω型，在Ω型可固定后，在將另一端壓緊。以防止現(xiàn)場(chǎng)造型時(shí)，使得兩端編織線拉出，降低壓緊力度。

5）壓緊端打孔：在壓緊端進(jìn)行打孔時(shí)，應(yīng)采用上下壓緊的方式進(jìn)行，禁止使用臺(tái)鉗、臺(tái)鉆進(jìn)行打孔。打孔完成后去除壓緊端多出部分，并對(duì)銅編織兩端進(jìn)行打磨處理。

6）軟連接兩端侵鋅、鍍銀：在打孔完成后，為防止軟連接兩端銅編織線在離心力的作用下甩出，辮式軟連接兩端及打孔處使用熱侵鋅技術(shù)，使斷股的銅編織在壓緊端形成統(tǒng)一整體。待熱侵鋅干透后裝配前，銅管表面噴沙去除氧化痕跡，表面鍍銀。

7）潘家口電廠軟連接技術(shù)數(shù)據(jù)

額定電流（直流）1923 A

短時(shí)電流（50 s）3846 A

安裝部位線速度（額定/飛逸）54/105 m/s

軟連接6個(gè)方向變形量5 mm

8）軟連接設(shè)計(jì)圖紙及制造完畢后圖片（見(jiàn)圖1、圖2）。

9）跟蹤觀察

在軟連接安裝完成后，在軟連接壓緊端做好標(biāo)記，并拍照記錄，以便在歷次檢查中形成對(duì)比，便于檢查軟連接情況。

圖1 軟連接設(shè)計(jì)圖

圖2 設(shè)計(jì)制造完成后圖片

4 安全措施

辮式軟連接首次應(yīng)用于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件上，新工藝投運(yùn)，應(yīng)充分考慮其不安全因素，即在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中多股軟銅絲斷股搭落在轉(zhuǎn)子支架上造成轉(zhuǎn)子運(yùn)行中接地，造成轉(zhuǎn)子損傷。所以在軟連接安裝時(shí)，在軟連接上安裝防護(hù)套。防護(hù)層采用絕緣熱縮管，緊密包裹在軟連接上，防止運(yùn)行中斷絲后搭落，運(yùn)行中圖片如圖3所示：

圖3 軟連接上包裹絕緣熱縮管

5 實(shí)施效果

在未使用銅編織軟連接之前，平均機(jī)組每啟停15～20次，軟連接就會(huì)出現(xiàn)斷裂等情況，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，就需要對(duì)軟連接進(jìn)行更換。自2016年9月1日，使用銅編織軟連接后，至2017年3月9日，運(yùn)行已有8月，機(jī)組共已啟停461次，在歷次定檢中，未發(fā)現(xiàn)軟連接出現(xiàn)任何斷裂、抽絲等問(wèn)題，運(yùn)行良好，很好的解決了發(fā)電機(jī)組在多次啟停后容易造成鋼母線間軟連接斷裂的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，辮式軟連接擁有更好的變形能力及釋放力的能力，在存在較大切向力的時(shí)候應(yīng)用效果優(yōu)于多層銅片式軟連接。

TV734.2

B

1672-5387（2017）12-0001-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.12.001

2017-11-01

畢旭（1989-），男，助理工程師，從事發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)工作。