发电机定子现场下线施工工艺

发电机定子现场下线施工工艺
第31 卷第 4 期
2000年4 月人民长江
Yangt~flive~
Vo1.31.No.4
ADr..2O00
文章编号:1001—4179f2000）04—0045—03 发电机定子现场下线施工工艺
刚叶阳兵
（中国水利水电第三工程局澧水项目部,湖南憨利427221）
7-;
摘要:发电机定子现埽下践工作量大,施工工艺复杂,对施工的环境条件要求很高江垭水电站为地下式厂房,
施工期问空气相对湿度大,施工场地小.施工相互干扰大.叙速了江垭水电站发电机定子现场下线的施工工
艺,介绍了定子电气试验的结果,并对如何控制发电机电晕电压采取的拖工措施提
出了看法.
关键词中圈分类号
1 概况
发电机定子
Tv734 急逸壮文蕾标识玛:A1 眩. 江垭水电站安装3 台型号为SF100—32/8250 的半伞,立式三相同步水轮发电机,其主要技术参数为:额定容量114286
kVA;额定功率lOOOGOkW;额定电压13.8kV;额定电流4781A;
功率因数（COS~）0875额定转速187.5r/min.
发电机定子为条式波绕组,双垦并联接线.中性点经过消弧线圈接地或不接地运行,定子绝缘等级为 F 级.定子在工地进行下线.定子下线工作包括:下线前准备,端箍和测温元件安装, 上,下层线棒嵌入,槽楔安装,端头焊接,汇流排安装焊接,环氧盒安
装等.
2 定子下线施工工艺
2.1 定子下线前准备定子现场下线前的准备工作好坏,直接关系到整个下线工作的质量与速度.
2.1.1场地布置
江垭水电站为地下式厂房,定子现场下线时安装间装惨未完成,厂房渗漏水严重,灰尘大,根本不具备下线条件.为了保证定子下线的质量,在定子安装工位搭设一个"蒙古包",封闭定子防止厂房顶部渗水,并在内部设置两台除湿机,降低空气湿度.经采取上述措施后,空气相对湿度小于85%,达到了规范对现场下线时环境条件的要求另外,制作了两个活动下线平台,定子装配间内设有照明灯.
2.1.2设备清点定子下线设备和专用材料多,在下线前,对设备到货进行了清点,检查规格激量.并分类堆放,发现设备缺件或缺陷,及时通知监理工程师及厂家进行妥善处理.
2.1.3线棒干燥和耐压
将单根线棒置于一个24的房内，采用一组3X10霄发热扳作为主加热设备，两组3X IkW发热板作为辅助加热设备进行干燥.在该房内设置一个平台,平放线棒,上,下端部垫平, 防止线棒在加热过程中发生变形.采用此种方法对线棒进行干燥后.单根线棒在4Ikv 耐压试验中均顺利通过. 2.2端箍装配厦测温电阻埋设发电机定子端箍采用非磁性材料制作.不锈钢圆营端箍分两层，上端5根，下端10根.端箍安装前，应控制端箍与预下线棒的间隙.江垭水电站定子端箍间隙控制为 3 衄,间隙控制得好.调整余量大,线棒与槽底完全靠实,有效地降低了槽电位. 端箍焊接时.注意焊接变形,保证瞌率和弧度的莲续性. 定子槽内埋设分度号为Ptl00 的铂热电阻作为测温元件. 铂热电阻值变化灵敏,测量可靠,但是.电阻易损坏.其安装应仔细,在每一道工序结束后.用万用表检测电阻的电阻值.防止电阻机械性损伤.
2.3 线棒嵌入
江垭水电站 3 台发电机组定子下线均采用半导体涤纶毡作适形垫条，线圈为F级环氧粉云母绝缘，模压成形，绝缘表面硬且不平直.因此,其与定子铁芯槽部的接触不是很好.利用半导体涤纶适形垫条,可有效改善绂棒与槽底,线棒与线棒之间的间
隙,防止电腐蚀,延长线棒使用寿命.
定子下线均采用适形半导体垫条挤压成形.表面电阻率低, 相当于在线棒的两个窄面
并联一个低电阻率物质,朴偿了线棒
两个宽面与铁芯之间的间隙作用,有效降低槽电位.施工工艺如下:
(1) 将裁剪好的涤纶毡幔渍在791 一A 半导体胶内.在室温情况下，一般凉干约6—8h.凉干时间应视具体情况而定，当提渍过的涤纶毡达到手感柔软,不粘手,呈半干状态,胶含量约70%时即可使用.
(2) 涤纶适形垫条放人槽内后,将嵌人下层的线棒用专用压紧工具压紧.一般情况下
用6英寸扳手控制扭矩为40kNm左右.线棒嵌人后第 1 次收紧压紧工具以线棒与端
箍之间靠实为收稿日期:础一03—14
作者简介:车蹦,男,中国水利水电蒂三工程局澶水项耳部.高级工程师
人民长江舢年准.防止过紧造成毛毡上的半导体胶压流,破坏线棒与槽底的紧密性又污染线棒.
常温情况下，嵌入一次线棒压紧时间为48h,在预压适形垫条的最初24h 内.每Bh 收紧压线工具一次.减少由涤纶毡固化收缩而造成间隙•随后的24h内每12h收紧压线工具一次. 上层线捧嵌入采用同样方法放人适形垫条.预压成形.其余下线方法与上层完全一致.江垭水电站发电机定子共324 槽,上,下层线棒各分 3 攻下完.
2 .4檀楔安装江垭水电站定子槽楔有斜形面楔和斜形底楔两种,采用这
两种槽楔基本解决槽楔松动的问题.斜形面楔由环氧玻璃布板制成，长175mm,宽83mm津｝率0.85/100斜形底楔长300iran, 宽26mm,斜率1/100.
根据槽楔试配的松紧情况,在斜楔底部安装一层1iran 或
0.5叫n 的环氧酚醛玻璃布板.电晕板下装一层2mm 的低电阻硅胶垫条.既可在槽
楔安装时防止损伤线棒.又可降低槽电位. 将 2 一低电阻硅胶垫条放人槽内固定,先
预装上槽楔,放人9322半导体防电晕板,插入斜楔.试配紧度,适当更换9322半
导体防电晕板,将斜楔打人通槽内.试配长度应保持一致.当斜楔和槽楔的上端面平
齐后,除去底面多余长度,将斜楔槽楔一同打人预定位置，一般槽楔离预定位置3—5em为最佳. 定子线棒槽楔紧度是否合适,直接影响线棒寿命.运行时, 如槽楔松动,就会磨损线棒.
2 . 5端头焊接
发电机定子上,下端头焊接采用银焊机,用大电流碳精加热法焊接.将并头铜板用专用工具大力钳固定于端头上.另一端塞A0.2mm银焊片HLA~80—5两片用硬焊机钳口夹紧加热，通人电流约6000A左右加热2rain a银焊条填充均匀. 此种焊接方法为直热式,加热均匀,操作方便,焊料渗透性好,表面光洁,牢固可靠.焊接接头电阻测试百分之百合格,是深受运行单位欢迎的一种焊接方法.但是,直热式焊接耗电量大.
台银焊机200kVA，—般定子焊接至少采用2〜4台焊机.这样就要求有足够的电源容量,另一方面银焊机辅助设备偏多,风, 水,电缺一不可,所此种焊接方法不易推广: 2.6 铜环引线安装与焊接
江垭水电站定子接线为2Y,汇流引线采用的铜环.铜环由厂家配套供货.安装时先将各段铜环在现场进行预组装. 预组装合适后.将铜环固定在铜环底座上,采用手工气焊焊接各处接头.
发电机汇流铜环虽容易加工,易于散热等优点,但实际安装中发现.圆弧形铜环安装困难,对接不易.如铜环偏长,必须锯去多余部分；铜环的内径由％3mm变为埘一造成引出线的接头与铜棒连接困难;用砂纸,磨光机磨去弓I 出线头铜棒多余的3r 帅,施工工作量加大；铜环锯去多余部分后,弧度,弦长发生变化,为达到设计要求.采用高压弯管机对铜环弧度进行处理. 虽然铜环引出线焊接方便,绝缘且易包扎,但是现场组装受条件限制.制造厂应严格控制铜环的弧度及预装配质量,从实际
安装的经验看,取消铜环接头处的变径,安装更为方便.
2.7 绝缘盒安装
2.7.1下端头绝缘盒安装工艺首先用报纸或牛皮纸将绝缘盒外部包扎牢固,其目的是防止环氧胶溢出,污染绝缘盒.然后,把配好搅拌均匀的环氧树脂胶注入绝缘盒内部,一次约15—20个不等,平放于预先设置的
块3—5c--.厚的木板上,均匀托起木板.让绝缘盒完全套人并头套内,调整绝缘盒间隙,固定木板:
2.7.2上端绝缘盒安装工艺
传统方法采用绝缘盒下部堵漏.从上部缓慢注入环氧胶,至少分两次注完.既浪费时间,又浪费材料.容易造成绝缘盒内部出现空隙.封堵不好又污染线棒
为解决绝缘盒堵漏问题,采用了东方电机厂新生产的
J9701A和J9701B灌注胶浇灌定子上端头绝缘盒：经过实际施工检验,这种胶具有良好的机械强度,绝缘性. 耐热性.填空性和吸附性.安装施工中发现,使用此胶2—3h 后有轻微下坠现象,重复进行一次成形处理,就完全解决下坠问题,这种腔有效地解决了上端头堵漏的问题,易推广使用.但是,Jr3701A和J9701B不易混和搅拌困难，吸附性强，须人工搅拌均匀..
2.S定子干燥
定子干燥采用铜损加热法,加热电流控制在额定电流的
50%左右，温升速度不超过5—8C /h.
江垭水电站发电机定子额定电流4781A.职丫并联，加热采用KGHS 一
3150A/100V 型直流设备,职星串联干燥.加热电流最高不超过1200A,实际加热电流为1100A，电压6oV.温度70E时保持43h,绝缘电阻稳定8h以上满足规范要求后, 逐渐降低电流，使降温速度小于4C/h,保持温度下降速度，当温度接近环境温度时,停止加热,并进行定子整体试验.
3 定子整体试验
江垭水电站3台机定子整体试验均为一次试验合格,这与施工过程中严格的质量控制有关.定子下线每道工序完后,均要进行相应工序的试验,对施工的质量进行监督,如单根线棒干燥完后每根线棒均进行了耐压试验;当上层,下层线棒嵌装后. 对上层及下层线捧均进行了耐压试验,有效地控制了质量事故的发生.
3 台发电机定子试验结果良好.定子线棒耐压试验结果见表1：定子的直流耐压及泄漏电流试验结果见表2;工频耐压试验结果见表 3.
裹 1 发电机定子线棒耐压试验
4 问题讨论
发电机投入运行后,其使用寿命除取决于机械部件外,还取决于定子线棒的绝缘寿命.高电压作用下线棒的电晕电压,受湿度和绝缘内部气孔的影响,发生放电现象,将改变绝缘材料的内部结构,降低绝缘使用寿命.现就现场下线对电晕电压的影
响.谈几点看法和处理方法.
有以下几个位置易出现电晕:
(1) 线棒出槽口处.电场强度分布不均, 局部电场升高,而使附近空气局部电离;{
第 4 戴事刚等: 发电机定子现场下线施工工艺47
襄 2 直流耐压豆泄漏电藏试验数据(2) 定子通风沟硅钢片尖角处.电场强度局部升高.使空
气游离:
(3) 线棒的宽面和铁芯之问.有空隙, 电场强度分布不均匀,使空气游离:
(4) 线圈端部间隔垫块绑扎处,及线棒端部和端箍接触处. 电场局部集中,产生电晕.
针对以上原因,为了控制发电机定子电晕的出现,在施工中可采取以下措施: (1)定子下线前,用干燥,干净的压缩空气对定子及线圈进行整体清扫,重点清除线棒端部的灰尘和槽口污秽;
(2) 严格执行工序间的检查制度,在上道工序结束.下道工序开始前认真清扫,确保槽内及线棒之问无灰尘杂物;
(3) 打槽楔时,要保证槽楔和线棒之间填实,并注意对打槽
楔时造成的铁芯通风沟损坏进行修理,保证铁芯通风沟的平整并与槽楔通风沟对齐:
(4) 线棒在搬运,下线和绑扎中,注意防止攘伤,以免损坏
防晕层,因线棒的端部均采用二次碳化硅作防晕层.碳化硅为细微的颗粒:
(5) 下线时注意标高一致,注意弄相线棒间的侧面间隙,绑线注意修整,防止尖端放电;
(6) 发电机定子下线结束,喷漆前对定子进行全面清扫,将
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剪去多余的绑扎物,对施工中造成,最后用压缩空气吹净.
对控制发电机电晕电压提高是有
(赫辑趟树湘) 试验电压按相电压的3 倍(3Uo=
192kv)控制.192kV试验电压时，泄漏电流数据在115min 内无变化.以上各项试验结果,经德国F&C- 公司现场工程师鉴定均合格,高压电缆可以投人运行.
4 施工体会江垭水电站高压电缆的施工方案以及试验方法为同类型电缆的施工积累了一定的成功经验.地下厂房主变出线平台布置有大量的电气设备,而此处却未设计任何起吊机具,给施工造成极大不便,设备安装全部依靠土法起吊,存在一定的安全隐患. 也将给运行单位今后检修设备造成困难.如果在确保电气设备安全运行的前提下,能够在此处设计一台桥机无疑是最佳途径. （蝙辑:赵树湘）
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