思林水电站水轮发电机定子线圈嵌装.docx

思林水电站水轮发电机定子线圈嵌装彭书凤(中国水利水电第六工程局有限公司 , 辽宁 丹东118216)摘要 : 介绍了思林水电站 26215 MW 发电机定子下线施工的工艺 : 设置环形下线平台 , 下线的同时可进行水轮机部件的安装 , 缩短了机组安装的直线工期 ; 采用软玻璃搭设定子下线防尘棚 , 安装 、拆卸方便 , 提高了防尘效 果 , 同时又提高了施工照明亮度 。安装后经检测 , 定子线圈嵌装质量达到优良标准 。关键词 : 电气工程 ; 水轮发电机 ; 定子线圈嵌装 ; 施工工艺 ; 思林水电站中图分类号 : TM 303111007- 0133 ( 2010) 03- 0059- 04文献标志码 : B文章编号 :3线槽尺寸 (宽 、深 ) : 2815 mm 16216 mm每槽线棒 : 2根 绝缘等级 : F级0 概述思林水电站位于贵州省思南县乌江干流上 ,工程开发的主要任务是发电 , 兼顾航运 、防洪及其他综合利用 。电站装有 4 台单机容量为 26215 MW 的 水轮发电机组 , 年发电量 40166亿 kWh。思林水电站水轮发电机定子线圈嵌装是在发电 机定子铁芯现场装压完毕 、铁损试验合格后吊入机 坑内进行 。定子绕组为双层条形波绕组 , 三相四支路星形连接 ; 绕组的绝缘为粉云母带主绝缘加防晕 层 F级 , 槽内部分采用良好的半导 体槽 衬 做电 晕 保护层 ; 线圈接头连接采用中频钎焊工艺方法 , 每 一支路引出线均采用汇流铜排集中引出 ; 线圈的上 下端分别与端箍环绑扎固定 , 且端部的绝缘均采用绝缘盒灌注环氧树脂填充工艺的方法进行施工 。2发电机定子线圈嵌装工艺过程发电机定子线圈嵌装的整个工艺过程严格执行水轮发电机组安装技术规范 GB 8564 2003 标准并按照厂家工艺要求进行 , 且前一道工序通过质检 部门检查验收合格后方能进行后一道工序 。思林水电站发电机定子线圈嵌装的工艺流程见图 1。1发电机定子基本参数型号 : SF26215 - 64 /15000 额定功率 : 29117 MW 额定功率因数 : 01915175 kV10 692 A93175 r /m in185 r /m in50 H z额定电压 :额定电流 : 额定转速 : 飞逸转速 :额定频率 :定子铁芯外径 :定子铁芯内径 : 定子铁芯槽数 : 定子绕组相数 :15 000 mm14 200 mm624 槽3相图 1 思林水电站发电机定子线圈嵌装工艺流程框图每相并联支路数 : a = 4极数 : 2 P = 64每极每相槽数 : q = 3 + ( 1 /4 )绕组节距 : Y = 1 - 12 - 21收稿日期 : 2010 - 04 - 07作者简介 : 彭书凤 ( 1975 ) , 女 , 湖北省大冶市人 , 工程师 , 从事水电工程机电安装技术管理工作 。593第 24卷第 3期贵州水力发电2010年 6月211 定子线圈嵌装前的准备工作( 1 ) 熟悉制造厂家图纸及定子线圈嵌装工艺导 则 ; 准备好定子线圈嵌装所需材料和工器具 ; 布置 好下线用的照明及焊接电源和气源 、水源 。( 2 ) 对定子线圈嵌装工艺过程中使用的材料做 如下处理 : 槽口 垫块 、间隔 垫 块 及 槽 楔 、楔 下 垫 条 、绝缘盒等在使用前擦洗干净并驱除潮气 ; 涤纶 毡在使用前按工艺要求进行浸渍胶处理 ; 绑扎用的 玻璃丝绳和玻璃丝带进行脱蜡处理 , 脱蜡方法为在烘箱中保持 180 200 的温度焙烘 4 8 h, 使石 蜡成分全部挥发 。( 3 ) 线棒开箱验收后进行分类清点 , 并按线棒 弯曲形状做好堆放架 , 将线棒平放在垫有橡皮垫的 清洁木制搁架上 , 存放在通风 、干燥的地方 。线棒共计 1 248根 , 在下线前按规范要求对线棒进行抽 查耐压试验 。( 4 ) 清理定子铁芯 , 并将毛刺凸片修磨平整 ,用干燥高压风吹扫 , 用白布将线槽清理干净 , 喷涂1235半导体防晕漆 。喷漆时注意不要把防晕漆喷 到定子铁心槽外 , 漆干后标出铁芯槽号 , 对铁芯槽及通风沟 进 行 再 次 吹 扫 , 后 用 白 布 把 槽 沟 拉 扫 1遍 。( 5 ) 抽测线槽的宽度尺寸并作好记录 。按定子 绕组接线展开图确定铁芯第 1槽的位置 , 然后按规 定方向依次每隔 510个槽数用白瓷漆编号 , 并标志好测温电阻 、引线 、小过桥等标记 。图 2 思林水电站发电机定子下线平台搭设示意图记 , 卸下各段端箍及支架 , 满焊搭块清除焊渣 , 并按预装尺寸恢复安装各段端箍 , 检查圆度合格 , 锁 死锁定片 , 用定向 玻璃 丝 纤维 带将 支 持环 绑扎 牢 靠 , 绑扎处刷涂环氧胶 。( 2 ) 接头施焊 。用角向砂轮机将支持环接头处 打磨好坡口并清理干净 , 调整好圆度并用 10 号铁线把两端 接 头 绑 紧 固 定 , 然 后 用 J507 焊 条 施 焊 。施焊时注意附近线棒的绝缘 , 防止灼伤 。( 3 ) 绝缘包扎 。接头处满焊后 , 锉磨平整并清 理干净 , 消 除新 旧 绝缘 搭接 坡口 , 其 长度 应大 于45 mm 并用酒精清洗干净 , 然后用 0114 25 桐马环氧玻璃粉云母带半叠绕包 15 层 , 外再包 1 层无 碱玻璃丝带 , 最后在层间和表面涂刷 HDJ - 102 双组份浸漆胶 , 并用红外线灯泡等烤干 , 经 1125U e耐压合格 。213 测温元件安装按图纸要求安装测温元件 。 a1 安装前应对 测 温电阻阻值进行检查 , 看是否与产品要求一致 ; 测温组件与屏蔽线连接接头相互应错开 20 mm 左右 ,接头用锡焊焊牢 , 表面应光滑平整无尖角毛刺 , 以 免划破绝缘接地 ; 屏蔽线编号与测温元件所在槽号符合图纸规定 。 b1 股线接头分别用热缩绝缘管外包 , 用检温计垫条将电阻埋入 , 用环氧树脂封压绝 缘后涂刷 1235 低电阻半导体漆 , 然后将测温电阻 埋入槽底或上下 层 间或 上下 齿 压板 内 , 绑 牢后 用250 V 摇表测量接地电阻应大于 20 M。引线从附近的铁芯通风沟穿出 , 其下面垫入 012 mm 的绝缘 纸 ; 槽内测温电阻线圈以外部分配以与电阻线圈厚 度相同的半导体垫条 。定子 线 圈 测 温 系 统 的 总 绝 缘 电 阻 应 大 于 015M。214 线棒嵌装按要求调配好硅橡胶 , 利用到货的专用工具把( 6 ) 对线棒的两端头进行打磨处理 ,和氧化层 , 并将线棒清扫干净 。除去铜锈( 7 ) 搭设定子下线平台 (图 2 )及防尘棚 : 在机坑内设置环形下线平台 , 平台由钢管支撑 、 12 瓣 组合而成 , 高度适中满足下线要求 , 并设置拦杆 、安全网等设施 , 保证施工安全 ; 在定子上部外圆搭设上平台 , 用来 放置 线 棒 、下 线 工 具 等 。这 样 布 置 , 在下线的同时可进行水轮机部件的安装 , 缩短 机组安装的直线工期 。另外 , 用软玻璃和木框制成扇形架搭设防尘棚将机坑围起来 ,保安装质量 。212 端箍装配以防止灰尘 ,确( 1 ) 预 装 。选 择 几何 尺寸 较 理 想 的 下 层 线 棒24根 , 按工艺要求每隔 26 槽嵌入 1 根线棒 。在嵌 入线棒前 , 将未浸漆的下层垫条用聚脂胶带吊挂在槽底 。调整线棒中心线与铁芯中心线对正 , 并用压线工具和压线垫条将线棒压靠槽底 。把各段端箍临 时固定 在 绝 缘 支 架 上 (端 箍 与 支 架 间 垫 涤 纶 毡 ) , 以线棒为基准 , 调整端箍与线棒端部间隙和端箍圆度 , 适当后将搭块点焊 。预装完后 , 分段打好标60彭书凤 : 思林水电站水轮发电机定子线圈嵌装2010年第 3期硅橡胶涂刷在已裁剪过的条状半导体无纺布上 ,后在线棒的直线部位处进行包绕 。21411 下层线棒嵌装最齐 。打槽楔时注意通风沟方向 , 槽楔下垫条伸出槽口的长度不能超越槽楔 , 不允许与高电阻半导体漆 相碰 。用 015 kg的小锤敲击槽楔检查紧 度 , 铁 芯 上下端槽楔不能有空声 , 其余各槽楔有空声的长度不超过槽楔长度的 1 /3 , 相邻槽楔的空声部位不允 许是连续的 。槽楔上的通风沟与铁芯通风沟的中心 线对齐 , 偏差不大于 3 mm。所有槽楔伸出铁芯槽 口的长度 符 合设 计要 求 , 相 互 高 差 不 大 于 5 mm , 槽楔表面不高出铁芯内圆表面 。槽楔绑扎符合图纸要求 。有测温电阻线圈的槽 , 当打完槽楔后要按规 定对测温电阻进行检查 。槽楔打完后对上下线棒一 同进行交流耐压试验 , 试验前将测温电阻引出线接 地 。216 线圈接头焊接线圈上下层线棒端部错位用专用整形工具校 正 , 使各端头伸出长度符合要求 , 各端头的间隔公 差小于 5 mm。所有并头板的钎焊面用角向砂轮机 磨平 , 线棒端部接头用钢丝刷及砂布打出光泽 , 片 状钎料用剪刀剪成与并头板和线棒搭接面积相同的尺寸 。线棒的上下端部用浸水的石棉布紧密包绕 , 保证焊接时线棒绝缘不受损伤 。在线圈接头两侧放 置并头片 , 并头片与线圈端头间夹入银焊片 , 用夹 钳临时夹住固定 , 用中频焊机进行工艺焊接 。加热 过程中为防止温度过高烧熔并头板 , 可采用间歇通 电法将温度维持在钎焊参数范围内 。焊完后 , 待温度降至约 400 时 , 方可卸掉感应圈夹紧工具 , 继 续下一个 接头 的 钎焊 。线圈 接头 焊 接后 , 清理 干 净 , 修光毛刺 , 外观检查要整齐 、光滑 、焊料填充 饱满 , 接头高低偏差不大于 5 mm。217 绝缘盒套装上部绝缘盒灌注胶为 881 双组份胶 , 下部绝缘 盒灌注胶为 879双组份胶 。绝缘盒套装前彻底清理 接头 , 检查绝缘盒 质量 若 有裂 纹气 泡 和壁 厚小 于3mm 者不能使用 。21711 下端绝缘盒灌注使用电动搅拌工具分别对 879A 和 879B 进行 搅拌 , 搅拌均匀后放置时间最少需要 10 h, 然后用 温度计测量胶温 , 确认 879A 和 879B 的温度均在30 左右后将 879B 倒入 879A 中混合搅拌 , 搅拌 过程中不但要旋转搅拌 , 更要注意上下搅拌 , 时间大约 4 6 m in, 搅 拌均 匀为 止 。然 后 将搅 拌 好 的879 混合胶液迅速分装到准备好的绝缘盒内 , 立即 套装到线棒上 , 并调整好绝缘盒的距离 。为防止绝 缘盒下沉 , 可用托板托住 , 并用千斤顶支撑 。待灌 注胶固化后 , 胶面 低于 绝 缘盒 口的 须 进行 补充 灌注 。绝缘盒套入后 , 与线棒端头绝缘的搭接长度不61嵌线顺序为反槽号方向进行 。按要求放槽底垫条 , 用聚脂胶带粘牢 , 两端各伸出铁芯 10 mm。嵌 装时 , 以定子中心线和线棒中心线为基准 , 同时参 考线棒斜边间隙及两端伸出槽口的长度要求 , 将线 棒嵌入槽中 。嵌入时将线棒平行推入槽口 , 然后用橡皮锤均匀地将线棒打入槽内 , 打入过程中线棒不得产生轴 向串动 , 且不能划伤线棒外表的防晕层 。线棒平槽 后 , 再用垫条和压线工具 (每隔 400 600 mm 压 1 个 )将线棒推至槽底 , 线棒中心与铁芯中心错位不 大于 2 mm。检查线棒直线部分是否紧靠槽底 , 并在线棒斜 边部分与端 箍 间 垫 以 浸 有 HDJ - 138 胶 的 适 形 材 料 。在线棒端部已紧贴端箍时 , 不允许直线部分与 槽底垫条间存在间隙 。用浸过环氧胶的定向玻璃丝 带按图纸规定将线棒绑扎在上下端箍上 。在相邻 2根线棒斜边部分的规定位置塞入垫块 , 垫块可以不 同厚度并浸过 HDJ - 138 胶的毛毡包住塞入规定位 置 , 用玻璃丝绳按规定要求将垫块与线棒绑扎紧 。 所有线棒斜边垫块的轴向位置高度一致 。有测温电阻线圈的槽 , 在该线棒嵌入就位后应 检查测温电阻线圈是否开路或短路 , 并测定绝缘电阻 。所有固定件 (端箍 、垫块等 ) 与线圈直接接触 的面均需按工艺要求垫上已浸 HDJ - 138 胶的涤纶 毡 , 使之适形无间隙 。进行下层线棒槽电位测量 (不大于10 V ) 及交流耐压试验 ( 215U + 210 )合格后 , 在线棒的绑绳上和端部槽口垫处刷 1层环氧固定胶 , 然后用牛皮纸 封堵好线棒两头 ; 线棒端部喷 2遍环氧树脂晾干再漆红瓷漆 9130 ,槽电位 。晾干后进行上层线棒嵌装并检查21412 上层线棒嵌装用干燥的高压风将上层线棒清理干净 ,按图纸要求安装层间测温电阻 。上下层线棒端部按工艺要求装配层间间隔带 (垫涤纶毡 ) , 按槽号顺序 (反时 针 )嵌装上层线棒 , 其安装工艺与下层线棒相同 。215 槽楔安装待线棒槽底垫条和层间垫条的适形材料固化后 可打槽楔 , 槽楔下的垫条紧靠线棒的那一层是环氧 半导体垫条 , 其余的可用玻璃丝层压板补足 。确定 好楔下垫条的厚度 , 垫好楔下垫条 , 将主楔放在适 当位置 , 副楔塞进入主楔下 1 /2 - 1 /3 长度 , 然后用打槽楔工具将副楔打入到槽中 , 要求槽楔端头对第 24卷第 3期贵州水力发电2010年 6月219 定子清扫 、干燥 、喷漆定子线圈嵌装工作全部结束后 , 须进行全面彻 底的清扫和检查 , 用压缩空气吹净下线工作中留下 来的杂物 。绝缘电阻和吸收比不合格时 , 将线圈用大电流进 行 内 部 干 燥 , 干 燥 时 要 求 温 度 上 升 5 8 / h, 最高不 得 超 过 80 ; 每 小 时 记 录 温 度 1 次 , 每 48 h用 2 500 V 兆欧表测量绝缘电阻 , 当 R 60 /R 15 116、每相绝缘电阻值在换算到 100 时不低于 R = U n / ( 1 000 + S n /100 ) M 时 , 可停止干燥 。干燥结束后 , 以不超过 10 / h 的速率降温至50 , 让定子自然冷却 , 然后用干燥的压缩空气 将线圈端部吹扫干净 , 最后进行定子的整体耐压试 验 , 耐压试验通过后将定子铁芯 、绕组端部及汇流 排喷绝缘漆 2遍 。小于 5 mm , 搭接长度不够者可用 F 级粉云母带预先加包接长 。绝缘盒挂装完后 , 绝缘盒与绝缘盒间 必须有间隙 , 不得有粘连 。绝缘盒外的灌注料必须 清理干净 。21712 上端绝缘盒灌注将 HDJ - 18 双组份封口腻子揉和均匀后 ,用腻子刀切开腻子团 , 观察颜色是否一致 , 以此来判断揉和均匀程度 (揉和时可根据情况加一定量的硅 石粉料 ) 。在套装绝缘盒封口位置的线棒四周敷上已揉和均匀的 HDJ - 18 腻子 , 然后套上上端绝缘 盒 , 并调整绝缘盒之间的距离 。必须用腻子沿盒底 口四周填塞封严 , 以防止灌注胶流淌至线棒上 。封 口腻子在不低于 25 的室温固化 12 h 后 , 可以进 行胶的灌注 。上端绝缘盒的灌注与下端绝缘盒灌注相同 。218 汇流排及引出线 、中性点引线安装按图纸要求将主引线 、中心线 、导电环 、绝缘 块 、支座等零部件进行预装 , 确定实际连接位置 , 预装上出线板 、框架等 。预装检查合格后 , 焊好框架 , 支座与齿压板焊接固定配作各铆孔沉孔并铆接 好 , 施以银 焊 ; 焊 接时 做好 线 圈的 防护 和 隔热 措 施 。之后将 主 引 线 、中 心 线 、导 电 排 、导 电 环 拆 下 , 用酒精 清洗 干净 , 用 粉 云 母 带 半 叠 包 18 层 , 层间刷环氧树脂漆 , 再用涤纶丝带半叠包 1层 , 刷 环氧漆后烘干固化 。汇流母线安装从最下一层铜排开始安装 , 与出线线棒的端头焊接 , 焊接处清洗干 净并用粉云 母带 半 叠 包 15 层 , 层 间 刷 HDJ - 102 双组份胶 , 最后 1层用无碱玻璃丝带包绕完成 。3 结束语发电机定子线圈嵌装是发电机定子安装的一个 重要环节 , 其施工 工艺 直 接影 响到 定 子的 安装 质 量 , 继而会影响机组的安全稳定运行 。思林水电站 水轮发电机定子线圈的嵌装严 格按 照 施工 工艺 进 行 , 特别是在施工措施上设置了环形下线平台和软 玻璃防尘棚 , 使定子线圈嵌装的同时可进行水轮机 部件的安装 , 由此缩短了机组安装的直线工期 ; 软 玻璃防尘棚既提高了防尘的效果 , 又提高了施工照 明亮度 , 还达到了拆卸方便 、美观的效果 。思林水 电站水轮发电机定子线圈嵌装质量达到优良标准是 与以上这些措施分不开的 , 希望这些措施能对同类 工程施工提供参考借鉴的经验 。 贵州水力发