趙海軍

(1. 東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040；2. 哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

水輪發(fā)電機(jī)定子絕緣盒灌注膠未固化的處理

趙海軍1,2

(1. 東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040；2. 哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

介紹了大型水輪發(fā)電機(jī)定子繞組并頭的絕緣結(jié)構(gòu)及工藝。通過一個并頭絕緣盒灌注膠未固化的實(shí)例，進(jìn)行了實(shí)例剖開檢查，四組不同組分的灌注膠固化對比試驗(yàn)來確定最佳配比。并提出了未固化并頭絕緣盒的處理方法。最后，提出了水輪發(fā)電機(jī)定子繞組并頭絕緣盒灌注膠的施工工藝要求。

水輪發(fā)電機(jī)；定子；絕緣盒；固化；灌注膠

0 引言

大型水輪發(fā)電機(jī)定子繞組并頭采用絕緣盒灌注膠填充密封。但在制造過程中，也有可能發(fā)生絕緣盒內(nèi)灌注膠未充份固化的現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣不良。

1 定子繞組并頭絕緣結(jié)構(gòu)

向家壩定子繞組并頭絕緣盒采用酚醛玻璃纖維壓塑料4330-1壓制件。絕緣盒灌注，下端絕緣盒采用879雙組份灌注膠填充，上端絕緣盒采用881雙組份灌注膠填充。上端絕緣盒底密封采用環(huán)氧填充膩?zhàn)親DJ-18[1]，定子繞組并頭絕緣結(jié)構(gòu)及尺寸見圖1及表1。

圖1 定子繞組并頭絕緣示意圖

mm

注：相鄰兩絕緣盒的間距≥14 mm

2 現(xiàn)象的發(fā)生

向家壩左岸1號機(jī)定子下端絕緣盒于2013年5月23日開始安裝。當(dāng)下端絕緣盒灌注476個，灌注879膠24 h后，檢查時發(fā)現(xiàn)灌注膠并沒有完全固化，用手指可以按動絕緣盒上表面的灌注膠。采取加熱絕緣盒50～60℃，但加熱固化24 h后，檢查灌注膠并無明顯變化，仍未固化。

3 原因分析

對下端未固化的絕緣盒現(xiàn)場隨機(jī)抽取一件，用專用工具-鏟刀將絕緣盒縱向剖開(剖開的絕緣盒見圖2)，對內(nèi)部灌注膠加熱到約100℃，觀察膠的變化。發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，膠有軟化的現(xiàn)象，表明膠未固化。對其成分進(jìn)行化分分析，絕緣盒灌注膠未固化的原因是在施工過程中，只使用灌注膠A組份，未使用灌注膠B組份—固化劑。

圖2 剖開的絕緣盒

在灌注前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場模擬試驗(yàn)。為模擬定子線棒端頭銅排，在絕緣盒中放入兩件銅板(銅板尺寸盡量與線棒引出銅排一樣大小)，將灌注膠A組份與B組份按照1∶1，2∶1，3∶1、4∶1,5∶1的比例，充分混合均勻，灌注于絕緣盒中，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。在室溫固化24 h后，檢查固化情況，不得有通孔和氣泡等[2]。根據(jù)固化情況，確定灌注膠A組份與B組份最佳配比為1∶1。故正確使用方法為：灌注膠A組份與B組份按照1∶1比例充分混合均勻后，灌入絕緣盒中，室溫固化24 h。

4 處理方法

1) 對灌注膠的上表面未固化的絕緣盒需拆除，重新安裝絕緣盒

檢查灌注膠的上表面未固化的共計有261個絕緣盒，需用專用工具鏟刀等拆除絕緣盒，注意不得損傷線棒。拆除后，清理灌注膠。用砂紙將定子線棒起皮處絕緣，需打磨光滑平整，用棉布蘸酒精擦拭粉塵；引線接頭銅排被磕傷，需將磕傷處毛刺打磨，保證引出銅排處光滑，無尖角和毛刺。重新安裝絕緣盒，將灌注膠A組份與B組份按照試驗(yàn)比例1∶1充分混合均勻后，灌入絕緣盒中。

2) 將灌注膠上表面已固化的絕緣盒需鉆孔檢查是否固化。如未固化需拆除，重新安裝絕緣盒。

其余灌注膠上表面已固化的579個下端絕緣盒。用手電鉆各鉆2個φ5孔?？椎奈恢脼椋涸诳拷D(zhuǎn)子一側(cè)窄面上，距絕緣盒底約30 mm鉆一個φ5孔，深度約5 mm。在定子外側(cè)絕緣盒另一側(cè)窄面上，距絕緣盒口約30 mm鉆一個φ5孔，深度約5 mm(絕緣盒窄面鉆孔見圖3)。

圖3 絕緣盒窄面進(jìn)行鉆孔

對內(nèi)部灌注膠用烤槍加熱到約100℃。用硬的尖針通過已鉆的φ5孔，檢查絕緣盒中部和底部的灌注膠是否固化。如果尖針扎灌注膠軟化，表明灌注膠未固化。檢查后，灌注膠未固化的絕緣盒也需拆除，按上節(jié)(1)所述的方法，重新安裝絕緣盒。灌注膠已固化的絕緣盒，需用HDJ-18環(huán)氧膩?zhàn)訉⒖滋畛洌覝?4 h固化后，打磨光滑，在處理部位涂刷兩遍HEC56102室溫固化膠，每次間隔不小于4 h，刷完后，可用碘鎢燈照射加熱固化處理。固化條件：在50～60℃溫度下固化6 h以上或室溫下固化24 h。

5 結(jié)語

通過對向家壩左岸1號機(jī)定子絕緣盒未固化的原因分析及處理，滿足了定子繞組的并頭絕緣的要求，并順利通過了定子交直流耐壓試驗(yàn)，表明其處理方法是正確可行的?？赏茝V應(yīng)用到其他機(jī)組定子絕緣盒灌注膠未固化的處理中。在灌注絕緣盒的灌注膠時應(yīng)注意：

1) 現(xiàn)場必須做模擬試驗(yàn)。因?yàn)楝F(xiàn)場氣候、環(huán)境等因素的不同，必須根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在絕緣盒中，對灌注膠A、B組份按照不同的比例進(jìn)行模擬試驗(yàn)。在試驗(yàn)24 h后，檢查固化情況，以確定A、B組份最佳灌注比例。

2) 灌注膠必須充分?jǐn)嚢杈鶆颉嘧⒛z利用攪拌器必須對灌注膠A、B組份充分?jǐn)嚢杈鶆颍乐乖诠袒缶植砍霈F(xiàn)顏色不均甚至氣泡等現(xiàn)象。

3) 固化時間室溫下24 h。如果未固化，可延遲固化時間或者采取適當(dāng)?shù)募訜岬姆绞竭M(jìn)行固化。

4) 注意灌注膠的生產(chǎn)期及貯存期。一般灌注膠的貯存期是室溫下12個月，過期的膠不得使用。

[1] 白延年.水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計與計算[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

[2] GB/T 8564—2003．水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范[S].

趙海軍，男，1979年生，碩士研究生，工程師,主要研究水輪發(fā)電機(jī)制造工藝。