李雙全 楚雅嵐
(四川蜀港水電工程技術(shù)有限責(zé)任公司)
論發(fā)電機(jī)定子鐵芯疊片及下線實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用
李雙全楚雅嵐
(四川蜀港水電工程技術(shù)有限責(zé)任公司)
某電站裝機(jī)兩臺(tái),單機(jī)容量為25MW,機(jī)組由浙江省富士富春江設(shè)備廠制造的燈泡貫流式機(jī)組,發(fā)電機(jī)額定電壓10.5kV,額定電流1447A。發(fā)電機(jī)組型號(hào)為SFWG25-56/5940,整臺(tái)定子由外殼、上下環(huán)板、中間環(huán)板、52根鴿尾筋鍵、312個(gè)槽、雙層波繞組624根線棒組成,定子接線為1路、Y形接法,其整圓由26張扇形硅鋼片以1/2半迭式組成。2014年5月該兩臺(tái)機(jī)定子在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行疊片下線,9月初進(jìn)行投產(chǎn)發(fā)電,運(yùn)行至今性能良好。
3~5個(gè);發(fā)電機(jī)組;疊片安裝工序;鐵蕊鐵損試驗(yàn);定子下線
(1)機(jī)座分2瓣運(yùn)至安裝間組圓、調(diào)整水平允許公差在±0.05mm/m之內(nèi),測(cè)圓架測(cè)垂直,測(cè)量鴿尾筋座的偏差,便于鴿尾鍵安裝時(shí)調(diào)整墊的調(diào)節(jié),保證鴿尾鍵的內(nèi)徑和垂直度上下三點(diǎn)半徑至中心2952.5± 0.10.15,用內(nèi)徑千分尺測(cè)量52根定位筋鍵弦距均勻分布,這樣防止下道工序疊片時(shí)鐵芯出現(xiàn)拱形、壓裝松動(dòng)以及圓度等會(huì)引起漏磁,損耗大以及磁拉力不均勻。鴿尾鍵安裝完畢進(jìn)行沖片預(yù)裝,定子鐵芯整圓放上26張0.5mm的沖片,從上而下平放是否有卡阻現(xiàn)象,由于鐵芯在運(yùn)行過(guò)程中隨溫度的上升會(huì)導(dǎo)致硅鋼片膨脹,故片與片之間按設(shè)計(jì)要求有0.4~0.6mm的間隙,預(yù)測(cè)鐵芯內(nèi)徑R=2745±32之內(nèi)。
(2)整個(gè)鐵芯高度為1442±4mm,分30段,疊裝過(guò)程中在第一段下部20mm和最后一段上端20mm必須在沖片齒部涂環(huán)氧膠,不能涂的太多,這樣可以避免流出槽口太多的環(huán)氧膠難以清除。
第一段迭裝(見(jiàn)圖1)疊完預(yù)壓緊,壓緊力度按設(shè)計(jì)要求,保證片與片之間緊密貼緊,不會(huì)因齒部的環(huán)氧樹(shù)脂而造成厚度增加,預(yù)壓前后測(cè)量鐵芯的半徑和高度,環(huán)氧樹(shù)脂凝固后,拆除臨時(shí)壓緊裝置,清除槽口多余的環(huán)氧樹(shù)脂,每段疊完必須放上通風(fēng)槽板。疊至十六段時(shí),測(cè)量高度在765.3mm和半徑值(整圓分為上、中、下各8個(gè)點(diǎn)),在此過(guò)程測(cè)量高度是否能達(dá)到設(shè)計(jì)高度,每段偏差不超過(guò)設(shè)計(jì)值的±0.5mm。如有超差須在以下的沖片每段第二層進(jìn)行調(diào)整,高度偏差由各段鐵芯相互補(bǔ)償,主要控制整個(gè)鐵芯高度在1442±4mm之內(nèi),疊至29段時(shí)進(jìn)行冷壓及熱壓,溫度在90~100℃左右,保溫12h,溫度降至40~50℃時(shí)進(jìn)行熱壓,檢查鐵芯的壓縮量在0.7mm以內(nèi),如超出應(yīng)重復(fù)以上的加溫、保溫,直到小于0.7mm為止。進(jìn)行最后一段的迭裝,迭裝方式與第一段相同,上齒壓板的安裝壓緊(按設(shè)計(jì)值87~92kgf.m),檢查整個(gè)鐵芯的圓度及內(nèi)徑符合規(guī)范要求。
首先在定子鐵芯上繞勵(lì)磁繞組及測(cè)量繞組,勵(lì)磁繞組在鐵芯上分兩處環(huán)繞對(duì)稱180°,二次測(cè)量繞組與勵(lì)磁繞組間距90°,勵(lì)磁繞組繞向一致并聯(lián)連接(具體見(jiàn)圖2),測(cè)量鐵芯溫度用酒精溫度計(jì),分布埋設(shè)前檢查溫度計(jì)的溫度誤差,不要超過(guò)2℃以上(為了測(cè)量溫差準(zhǔn)確),做好每個(gè)編號(hào)加以記錄。
圖1
圖2 鐵損試驗(yàn)示意圖
整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行90min檢查鐵芯T=1B時(shí)單位損耗,根據(jù)國(guó)標(biāo)GB8564-88標(biāo)準(zhǔn)要求鐵芯各部位的最高溫升不超過(guò)25K,最大的溫差不超過(guò)15K,硅鋼片牌號(hào)50W310、設(shè)計(jì)最大的單位損耗為2.74W/kg,我公司對(duì)兩臺(tái)機(jī)定子的鐵損試驗(yàn)進(jìn)行常規(guī)的接法,由于現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有試驗(yàn)變,只能利用工頻電壓頻率為50Hz,保證90min試驗(yàn)不斷連續(xù)供電。在試驗(yàn)過(guò)程中每15min讀取一次溫度和儀表的指示值,最后一次為最終的單位損耗,經(jīng)過(guò)90min實(shí)驗(yàn)該定子最終測(cè)得的單位損耗為1.53W/kg,齒部溫差6K,溫升13K,符合國(guó)標(biāo)GB8564-2003標(biāo)準(zhǔn)要求。
(1)線棒嵌入之前,端箍拼圓固定,把端箍的支撐塊分布均勻上好,用環(huán)氧粉云母帶(5440-10.14×25)1/2疊式11層及1層無(wú)堿玻璃絲帶(0.1×25)將端箍連接頭包扎,新舊經(jīng)絕緣搭接長(zhǎng)度要30mm以上,并且把舊的絕緣削成坡度進(jìn)行搭接。
在定子鐵芯用記號(hào)筆找出基準(zhǔn)槽,參照基準(zhǔn)槽做好整圓的槽編號(hào),槽號(hào)從1開(kāi)始順序編號(hào),根據(jù)圖紙確定槽號(hào)及其對(duì)應(yīng)所要下的線棒種類和數(shù)量,在定子圓周上等分均勻嵌入12~24根幾何尺寸較理想的下層線棒,每段端箍不少于4根,裝設(shè)0.5mm的槽底墊條,用雙面膠粘上,并用下線工具將線棒壓靠槽底,線棒斜端與端箍(支持環(huán))保持有1~2mm間隙,墊上適形材料滌綸氈2mm,每根線棒必須用槽襯布0.11mm包裹好嵌入槽里,可視線棒尺寸大小減少或增加一層,以保證線棒與鐵芯接觸良好,通過(guò)鐵芯降低線棒的表面感應(yīng)電勢(shì),使槽電位在10V以內(nèi)。
(2)將線棒進(jìn)行分類,下層一般線棒288根,上層一般線棒288根,上層連接線棒18根,下層連接線棒24根及上層引出線棒6根,將下層的槽底半導(dǎo)體墊條(0.5mm 20×1456)用雙面膠固定,把下線之前裁好的槽襯布將下層線棒包好打入槽部,槽襯伸出槽口55mm調(diào)整上下位置使斜端間隔一致,線棒的高阻段與齒壓板壓指間搭接范圍(±5mm),將上下端部即在支持環(huán)上之間墊上滌綸氈2mm用無(wú)堿玻璃絲繩(滌波管)縱橫向各兩道、綁扎牢固,用記號(hào)筆在線棒的端部標(biāo)上斜邊墊塊的位置(上下層各一行),根據(jù)線棒間的間隙來(lái)調(diào)整墊入墊塊的厚度,外包適形材料J-2941塞入線棒端部,同樣縱橫向各兩道、綁扎牢靠,固定線棒。所用無(wú)堿玻璃絲繩和無(wú)堿玻璃絲帶經(jīng)烘箱脫臘,溫度在180~ 200℃條件上,脫臘4~8h,手感無(wú)臘質(zhì)為準(zhǔn),這樣更有利于在涂環(huán)氧膠時(shí)滲透滌波繩。確認(rèn)下層線棒的完成。進(jìn)行上層線棒的嵌入,把層間墊條(5mm 20×1456)及其層間測(cè)溫墊條放入后和下層線棒一樣,將包好槽襯布的上層線棒小心的放入,保證層間墊條不掉落或重疊,槽襯墊無(wú)皺折,上下層線棒接頭相互錯(cuò)位不應(yīng)大于5mm,接頭標(biāo)高差不大于5mm。
(3)在槽的正中央放好0.5mm及1mm的楔下半導(dǎo)體墊條,調(diào)整墊條松緊度,從下往上依次打入槽楔(見(jiàn)圖3),槽楔的打緊力(壓力)通過(guò)錘擊槽楔測(cè)試所產(chǎn)生的力或借聲音來(lái)判斷,以避免上頭打緊下頭受空。因槽楔開(kāi)有通風(fēng)道要與定子鐵芯的通風(fēng)槽對(duì)齊,偏差不能超過(guò)2mm,使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的風(fēng)順著槽楔通風(fēng)道進(jìn)入定子風(fēng)道,如果由于鐵芯的疊加厚度造成誤差,應(yīng)通過(guò)修整槽楔來(lái)調(diào)整槽楔位置,上下兩端的槽楔必須打?qū)?、打緊,高出鐵芯槽口7mm,相互高差不大于3mm,其余各個(gè)槽楔有空隙不能超過(guò)其長(zhǎng)度的1/3,對(duì)于槽楔打入后,表面高出鐵芯內(nèi)圓表面部分,應(yīng)將其修整鏟平,槽楔全部打完后在伸出鐵芯的上下端頭處的線棒上綁上∮7、∮8的滌波管,并涂上環(huán)氧膠(E-44:H-4=100:65),以防止槽楔松動(dòng)脫落。
圖3
(4)線棒采用銀銅焊接,焊接前對(duì)線棒的焊接部位進(jìn)行清洗(酒精或丙酮),檢查連接板應(yīng)無(wú)高點(diǎn)、毛刺、裂紋等缺陷。為了防止焊接時(shí)損傷線棒的絕緣,在線棒的絕緣處采用打濕的石棉布作保護(hù),用銀焊機(jī)進(jìn)行焊接,線棒端頭與連接板間夾0.2mm銀焊片,用大力鉗工具夾緊焊接,四周采用銀焊條補(bǔ)滿,保證焊接良好,不得有虛焊。用丙酮清洗和銼平并頭的表面毛刺、氧化物等。極間連接和匯流母線利用小號(hào)焊槍進(jìn)行焊接,按照設(shè)計(jì)要求極間連接采用股線與股線對(duì)接,上排股線與下排股線相互錯(cuò)開(kāi)50mm進(jìn)行焊接。匯流母線接頭的焊接做法與一般線棒并頭塊焊接一樣,采用銀焊片及銀焊條,只是使用的工具不同,用焊槍焊接而不是銀焊機(jī)。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(wú)異后,清理干凈,按照規(guī)定35mm搭接長(zhǎng)度及要求進(jìn)行包扎,相鄰間的極間連接線加入間隔塊,相互間綁扎牢固(如圖4)。
圖4
(5)絕緣盒的澆灌,采用環(huán)氧膠填料環(huán)氧樹(shù)脂-44:固化劑H-4:石英粉=100:65:70加上少量的稀釋劑(丙酮)配比進(jìn)行澆注,下端澆注搭設(shè)可調(diào)節(jié)的支撐座,保證絕緣盒高度、垂直度一致,如果線棒的絕緣部分與澆注填料搭接達(dá)不到35mm(設(shè)計(jì)要求),應(yīng)在線棒的端頭絕緣層上加包粉云母帶11層及1層無(wú)堿玻璃絲帶扎緊并涂上環(huán)氧膠,保證其搭接長(zhǎng)度。上端的絕緣盒澆注,底部利用木鍥子和環(huán)氧板作支撐,環(huán)氧膩?zhàn)犹盍戏獾?,套上絕緣盒灌上填料深5~10mm后,檢查其泄漏情況,如無(wú)異常繼續(xù)進(jìn)行澆注,直到灌滿為止。
圖5
(1)下層線棒嵌裝后,進(jìn)行交流耐壓24kV,并對(duì)其槽電位進(jìn)行抽查,結(jié)果測(cè)得其槽電位最大不超過(guò)2V。
(2)上層線棒嵌入,打完槽楔后同樣進(jìn)行交流耐壓24kV。
(3)并頭焊接完畢應(yīng)測(cè)試?yán)@組直流電阻,最大與最小之比為1.2倍,結(jié)果符合GB8564-2003標(biāo)準(zhǔn)。
(4)澆注絕緣盒完畢進(jìn)行定子繞組干燥,利用電爐絲加溫,溫度不超過(guò)80℃,溫升按5~8℃/h的上升,當(dāng)溫度達(dá)到70~80℃時(shí),用2500VMΩ表對(duì)其繞組進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試,保溫4~8h,直到測(cè)得絕緣電阻穩(wěn)定不變,可以認(rèn)為加溫干燥結(jié)束,在常溫下測(cè)試吸收比及直流泄漏、交流耐壓試驗(yàn)。
經(jīng)檢驗(yàn)合格,進(jìn)行噴漆。
近幾年來(lái),隨著貫流機(jī)組的廣泛應(yīng)用,定子的工藝技術(shù)要求也不斷的更新及提高,雙嶺電站的兩臺(tái)定子在端箍及壓指的選材上,采用不銹鋼非磁性材料,更好的提高性能,扼制和減少其端部的漏磁損耗。楔下墊條采用半導(dǎo)體材料,這種工藝與三峽機(jī)組使用的波紋彈簧墊比較有些落后,沒(méi)有彈性,打槽楔時(shí)力度大,對(duì)線棒的表面絕緣損壞危險(xiǎn)性高,線棒和槽楔的更換困難,機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)會(huì)造成槽楔的松動(dòng),建議改進(jìn)這種做法。
TM306
A
1673-0038(2015)12-0241-02
2015-2-22
李雙全(1987-),男,主要從事水輪發(fā)電機(jī)組安裝及調(diào)試工作。
楚雅嵐(1988-),女,電氣助理工程師,主要從事水輪發(fā)電機(jī)組安裝及檢修工作。