论发电机定子铁芯叠片及下线实验的应用.pdf

与 建 材装 饰2015 年 3 月 论发电机定子铁芯叠片及下线实验的应用 李双全楚雅岚 （四川蜀港水电工程技术有限责任公司） 摘要： 某电站装机两台， 单机容量为 25MW， 机组由浙江省富士富春江设备厂制造的灯泡贯流式机组， 发电机额定电 压 10.5kV， 额定电流 1447A。发电机组型号为 SFWG25-56/5940， 整台定子由外壳、 上下环板、 中间环板、 52 根鸽尾筋键、 312 个槽、 双层波绕组 624 根线棒组成， 定子接线为 1 路、 Y 形接法， 其整圆由 26 张扇形硅钢片以 1/2 半迭式组成。 2014 年 5 月该两台机定子在现场进行叠片下线， 9 月初进行投产发电， 运行至今性能良好。 关键词： 35 个； 发电机组； 叠片安装工序； 铁蕊铁损试验； 定子下线 中图分类号： TM306文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 12-0241-02 1 叠片安装工序 （1） 机座分2瓣运至安装间组圆、 调整水平允许公差在依0.05mm/m 之内， 测圆架测垂直， 测量鸽尾筋座的偏差， 便于鸽尾键安装时调整垫 的调节，保证鸽尾键的内径和垂直度上下三点半径至中心 2952.5依 0.10.15， 用内径千分尺测量 52 根定位筋键弦距均匀分布， 这样 防止下道工序叠片时铁芯出现拱形、压装松动以及圆度等会引 起漏磁， 损耗大以及磁拉力不均匀。鸽尾键安装完毕进行冲片预 装， 定子铁芯整圆放上 26 张 0.5mm 的冲片， 从上而下平放是否 有卡阻现象，由于铁芯在运行过程中随温度的上升会导致硅钢 片膨胀， 故片与片之间按设计要求有 0.40.6mm 的间隙， 预测铁 芯内径 R=2745依32 之内。 （2） 整个铁芯高度为 1442依4mm， 分 30 段， 叠装过程中在第 一段下部 20mm 和最后一段上端 20mm 必须在冲片齿部涂环氧 胶， 不能涂的太多， 这样可以避免流出槽口太多的环氧胶难以清 除。 第一段迭装 （见图 1） 叠完预压紧， 压紧力度按设计要求， 保 证片与片之间紧密贴紧，不会因齿部的环氧树脂而造成厚度增 加， 预压前后测量铁芯的半径和高度， 环氧树脂凝固后， 拆除临 时压紧装置， 清除槽口多余的环氧树脂， 每段叠完必须放上通风 槽板。叠至十六段时， 测量高度在 765.3mm 和半径值 （整圆分为 上、 中、 下各 8 个点） ， 在此过程测量高度是否能达到设计高度， 每段偏差不超过设计值的依0.5mm。如有超差须在以下的冲片每 段第二层进行调整， 高度偏差由各段铁芯相互补偿， 主要控制整 个铁芯高度在 1442依4mm 之内，叠至 29 段时进行冷压及热压， 温度在 90100益左右， 保温 12h， 温度降至 4050益时进行热压， 检查铁芯的压缩量在 0.7mm 以内， 如超出应重复以上的加温、 保 温， 直到小于 0.7mm 为止。进行最后一段的迭装， 迭装方式与第 一段相同， 上齿压板的安装压紧 （按设计值 8792kgf.m） ， 检查整 个铁芯的圆度及内径符合规范要求。 2 铁蕊进行铁损试验 首先在定子铁芯上绕励磁绕组及测量绕组， 励磁绕组在铁芯 上分两处环绕对称 180毅，二次测量绕组与励磁绕组间距 90毅， 励 磁绕组绕向一致并联连接 （具体见图 2） ， 测量铁芯温度用酒精温 度计， 分布埋设前检查温度计的温度误差， 不要超过 2益以上 （为 了测量温差准确） ， 做好每个编号加以记录。 整个试验过程进行 90min 检查铁芯 T=1B 时单位损耗， 根据 国标 GB8564-88 标准要求铁芯各部位的最高温升不超过 25K， 最大的温差不超过 15K， 硅钢片牌号 50W310、 设计最大的单位 损耗为 2.74W/kg，我公司对两台机定子的铁损试验进行常规的 接法， 由于现场没有试验变， 只能利用工频电压频率为 50Hz， 保 证 90min 试验不断连续供电。在试验过程中每 15min 读取一次 温度和仪表的指示值， 最后一次为最终的单位损耗， 经过 90min 实验该定子最终测得的单位损耗为 1.53W/kg，齿部温差 6K， 温 升 13K， 符合国标 GB8564-2003 标准要求。 3 定子下线 （1） 线棒嵌入之前， 端箍拼圆固定， 把端箍的支撑块分布均匀 上好， 用环氧粉云母带 （5440-10.14伊25） 1/2 叠式 11 层及 1 层无 碱玻璃丝带 （0.1伊25） 将端箍连接头包扎， 新旧经绝缘搭接长度要 30mm 以上， 并且把旧的绝缘削成坡度进行搭接。 在定子铁芯用记号笔找出基准槽， 参照基准槽做好整圆的槽 编号， 槽号从 1 开始顺序编号， 根据图纸确定槽号及其对应所要 下的线棒种类和数量，在定子圆周上等分均匀嵌入 1224 根几 何尺寸较理想的下层线棒， 每段端箍不少于 4 根， 装设 0.5mm 的 槽底垫条， 用双面胶粘上， 并用下线工具将线棒压靠槽底， 线棒 图 1 图 2 铁损试验示意图 水利建设 241 与 建 材装 饰2015 年 3 月 斜端与端箍 （支持环） 保持有 12mm 间隙， 垫上适形材料涤纶毡 2mm， 每根线棒必须用槽衬布 0.11mm 包裹好嵌入槽里， 可视线 棒尺寸大小减少或增加一层， 以保证线棒与铁芯接触良好， 通过 铁芯降低线棒的表面感应电势， 使槽电位在 10V 以内。 （2） 将线棒进行分类， 下层一般线棒 288 根， 上层一般线棒 288 根， 上层连接线棒 18 根， 下层连接线棒 24 根及上层引出线 棒 6 根， 将下层的槽底半导体垫条 （0.5mm 20伊1456） 用双面胶固 定， 把下线之前裁好的槽衬布将下层线棒包好打入槽部， 槽衬伸 出槽口 55mm 调整上下位置使斜端间隔一致， 线棒的高阻段与齿 压板压指间搭接范围 （依5mm） ， 将上下端部即在支持环上之间垫 上涤纶毡 2mm 用无碱玻璃丝绳 （涤波管） 纵横向各两道、 绑扎牢 固，用记号笔在线棒的端部标上斜边垫块的位置（上下层各一 行） ， 根据线棒间的间隙来调整垫入垫块的厚度， 外包适形材料 J-2941 塞入线棒端部， 同样纵横向各两道、 绑扎牢靠， 固定线棒。 所用无碱玻璃丝绳和无碱玻璃丝带经烘箱脱腊，温度在 180 200益条件上， 脱腊 48h， 手感无腊质为准， 这样更有利于在涂环 氧胶时渗透涤波绳。确认下层线棒的完成。进行上层线棒的嵌 入， 把层间垫条 （5mm 20伊1456） 及其层间测温垫条放入后和下层 线棒一样， 将包好槽衬布的上层线棒小心的放入， 保证层间垫条 不掉落或重叠， 槽衬垫无皱折， 上下层线棒接头相互错位不应大 于 5mm， 接头标高差不大于 5mm。 （3） 在槽的正中央放好 0.5mm 及 1mm 的楔下半导体垫条， 调整垫条松紧度， 从下往上依次打入槽楔 （见图 3） ， 槽楔的打紧 力 （压力） 通过锤击槽楔测试所产生的力或借声音来判断， 以避 免上头打紧下头受空。因槽楔开有通风道要与定子铁芯的通风 槽对齐， 偏差不能超过 2mm， 使转子产生的风顺着槽楔通风道进 入定子风道， 如果由于铁芯的叠加厚度造成误差， 应通过修整槽 楔来调整槽楔位置， 上下两端的槽楔必须打实、 打紧， 高出铁芯 槽口 7mm， 相互高差不大于 3mm， 其余各个槽楔有空隙不能超过 其长度的 1/3， 对于槽楔打入后， 表面高出铁芯内圆表面部分， 应 将其修整铲平，槽楔全部打完后在伸出铁芯的上下端头处的线 棒上绑上矣 7、矣 8 的涤波管，并涂上环氧胶（E-44： H-4=100： 65） ， 以防止槽楔松动脱落。 （4） 线棒采用银铜焊接， 焊接前对线棒的焊接部位进行清洗 （酒精或丙酮） ， 检查连接板应无高点、 毛刺、 裂纹等缺陷。为了防 止焊接时损伤线棒的绝缘，在线棒的绝缘处采用打湿的石棉布 作保护， 用银焊机进行焊接， 线棒端头与连接板间夹 0.2mm 银焊 片， 用大力钳工具夹紧焊接， 四周采用银焊条补满， 保证焊接良 好， 不得有虚焊。用丙酮清洗和锉平并头的表面毛刺、 氧化物等。 极间连接和汇流母线利用小号焊枪进行焊接，按照设计要求极 间连接采用股线与股线对接，上排股线与下排股线相互错开 50mm 进行焊接。 汇流母线接头的焊接做法与一般线棒并头块焊 接一样， 采用银焊片及银焊条， 只是使用的工具不同， 用焊枪焊 接而不是银焊机。在极间连接线的绝缘包扎前， 应先检查极间连 接线原有绝缘在搭接处的状况， 确认无异后， 清理干净， 按照规 定 35mm 搭接长度及要求进行包扎， 相邻间的极间连接线加入间 隔块， 相互间绑扎牢固 （如图 4） 。 （5） 绝缘盒的浇灌， 采用环氧胶填料环氧树脂-44： 固化剂 H-4： 石英粉=100： 65： 70 加上少量的稀释剂 （丙酮） 配比进行浇 注， 下端浇注搭设可调节的支撑座， 保证绝缘盒高度、 垂直度一 致， 如果线棒的绝缘部分与浇注填料搭接达不到 35mm （设计要 求） ，应在线棒的端头绝缘层上加包粉云母带 11 层及 1 层无碱 玻璃丝带扎紧并涂上环氧胶， 保证其搭接长度。上端的绝缘盒浇 注， 底部利用木锲子和环氧板作支撑， 环氧腻子填料封底， 套上 绝缘盒灌上填料深 510mm 后， 检查其泄漏情况， 如无异常继续 进行浇注， 直到灌满为止。 4 电气试验检查 （1） 下层线棒嵌装后， 进行交流耐压 24kV， 并对其槽电位进 行抽查， 结果测得其槽电位最大不超过 2V。 （2） 上层线棒嵌入， 打完槽楔后同样进行交流耐压 24kV。 （3） 并头焊接完毕应测试绕组直流电阻， 最大与最小之比为 1.2 倍， 结果符合 GB8564-2003 标准。 （4） 浇注绝缘盒完毕进行定子绕组干燥， 利用电炉丝加温， 温 度不超过 80益， 温升按 58益/h 的上升， 当温度达到 7080益时， 用 2500VM赘 表对其绕组进行绝缘电阻的测试， 保温 48h， 直到 测得绝缘电阻稳定不变， 可以认为加温干燥结束， 在常温下测试 吸收比及直流泄漏、 交流耐压试验。 经检验合格， 进行喷漆。 5 结束语 近几年来， 随着贯流机组的广泛应用， 定子的工艺技术要求 也不断的更新及提高，双岭电站的两台定子在端箍及压指的选 材上， 采用不锈钢非磁性材料， 更好的提高性能， 扼制和减少其 端部的漏磁损耗。楔下垫条采用