GE公司大型水轮发电机定子绕组结构设计及安装特点
大型水轮发电机定子绕组安装新工艺
摘要：随着水利事业的发展，我国水电站装机容量也在不断增加，大型水轮发电机组应运而生，它们的定子绕组安装工艺与中小型水轮发电机相比，采用了一些新的安装工艺，本研究先简单介绍定子绕组的概念，分析定子绕组的大体安装程序，又对目前大型水轮发电机定子绕组的安装新工艺进行了分析研究。
关键词：水轮发电机；定子绕组；安装工艺对大型水轮发电机定子绕组的结构、材料和安装工艺的研究可以提高水利事业的发展效率，定子线棒在安装过程中，涉及的工序比较多，工艺过程也较复杂，相应的安装质量控制要求也相应的提高，所有工序都必须进行严格把关。
近年来，大型水轮发电机的定子绕组安装有许多新的工艺，这些新工艺在水轮发电机的发展方面提供了借鉴和参考，同时也需要在实践中进一步的验证和改善。
1 定子绕组电动机分为固定部分的定子和旋转部分的转子，定子绕组根据线圈绕制的形状和嵌装布线方式的不同又可分为集中式和分布式两种形式，集中式绕组的绕制较嵌装式简单但是效率比较低，运行性能也不高，现在被广泛使用的是应用分布式绕组形式。
根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电动机各自设计采用不同的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同，与定子绕组相对的是转子绕组。
定子绕组是发电机的动脉，定子绕组的绝缘应该达到一定的耐热等级和足够的介电强度，并保证在运行期间不会出现异常现象，定子在使用时要保证其不会出现损坏现象，使用前要开箱进行检查，查看线棒是否出现变形、受损现象。
2 定子绕组的安装程序定子绕组在安装时大体经历了施工准备、绕组基础焊接、下层线棒安装、气密性和密封试验等程序，定子绕组的下线场地应该是防尘的，这样可以提高定子的安装质量，提高发电机的放电晕性和绝缘性能，可以在顶部安装环形的轨道和吊车，以方便定子线棒的运输和嵌装过程；下线前应该对线槽等处进行仔细的清扫，防止杂物的落入，保证线棒的表面应该是平整光滑的，没有出现损坏的情况；绕组电接头焊接完成后，应该用锉刀或者砂布等磨平焊接头表面的焊料，对不合格的接头应该进行二次焊接；定子绕组、纯水环管在安装完成后还要进行密封性能试验，以避免在运行之后出现定子纯水系统充入纯水后出现渗漏的现象。
解析大型水轮发电机转子现场安装工艺
解析大型水轮发电机转子现场安装工艺摘要：转子是旋转机械中的关键零件，在实际应用过程中由于工作条件复杂和工况恶劣等原因会出现故障。
通过转子了解系统运行状态及参数变化情况对保障系统安全稳定运行具有重要意义。
在转子安装过程里存在质量难点即为轴承孔加工误差导致轴颈中心与轴心轨迹偏离而产生不平衡响应，从而造成振动超标甚至发生事故。
关键词：转子；水轮发电某水电站位于四川省凉山州西昌市境内，电站装机容量3×300MW.该电站由四川华锐集团投资建设，于2008年9月正式投入商业运营。
目前，该机组已处于满负荷运转阶段。
为了确保发电机组安全经济运行，需要定期对主厂房进行全面检查并及时排除隐患问题。
为此，需建立一套基于虚拟仪器技术的在线检测设备来监测发电机定子绕组端部间隙大小及位置是否满足设计要求，以便及时发现安全隐患。
1转子支架组合1.1转子中心体安装将转子中心体（包括转轴）用螺栓固定到支撑座上，然后将其置于水平放置的底座内，使之垂直插入电机轴两端孔处，以保证两者同轴度达到精度要求。
将清扫好的轴承座垫圈放入支承孔内，并用压板压紧锁紧，最后拧紧螺钉，使其紧固连接牢固。
要检查中心体有无变形或松动现象以及偏心距、轴线偏差量。
1.2测圆架安装安装转子中心体时先把测圆架放到支座槽内，再用压板压在中心体上，同时调整测量头与中心体之间的距离至合适后再转动测量头，直至中心体内圆尺寸合格为止。
以转子中心体和测圆架外表面平行为准，如果有微小倾斜则说明可能因装配不当引起偏心。
在转子测圆架的过程中，若发现中心体外圆面有明显磨损痕迹，可根据磨损程度判断出中心体内部是否有异物混入，若有少量杂物混入应及时处理。
应该分阶段地完成整个转子组装工作。
1.3转子支架挂装清理各个支架挂装前对每个支架进行清洗和除锈处理，清除所有杂质，然后按顺序依次挂装在主轴上且保持一定间距，待全部挂完之后，再分别拆卸各支架，取出其中一部分即可。
要将扇形支臂放在两个托架中间，并将其锁紧，这样才能避免由于摆动导致转子发生晃动而损坏。
官地水轮发电机定子铁心安装工艺
０ 引 言
官地 水 电站是 锦屏 一级 水 电站 的补 偿 电站 ，位
关键 词：发 电机 定子；定子机座 ；定子铁心 ；斜立筋 中图分类号：Ｔ Ｍ ３ １ ２ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号：１ ０ ０ ７ — ３ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ０ ４ ９ — ０ ６
Ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ｃｏ ｒ ｅ Ｉ ｎｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｇ ｕａ ｎ ｄｉ Ｈｙ ｄｒ ０ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ０ ｒ
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Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｔ ｏ ｉ ｎｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏｆ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｒ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｂ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｕｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｔ ｏ ｆ ｅ ａ ｕｒ ｔ ｅ ｓ ｏｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｒ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｕｒ ｔ ｅ ｆ ｅ ａ ｕｒ ｔ ｅ ｓ ． Ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｉ ｒ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ａ ｐ ｐ ｉ ｎｇ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ， ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｒ ｆ ｅ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｓ ａｌ ｔ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎｄ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｐ ｏｉ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｏ ｖ ｅ ｒ － ｌ ａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｕａ ｔ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ． Ａｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｒ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｅ ｉ ｎ ｓ ａｌ ｔ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
水轮发电机定子安装工艺及流程课件
水轮发电机定子安装工艺及流程课件
4、施工现场的布置
4.1安装场定子组装处作为下线的作业区，作业实行封闭管 理，用1.2米高的铁围栏形成“小工地”，有利于保证施 工环境的清洁，封闭区域内专人值班保卫，禁止吸烟。
4.2作业区有开箱区，作为线棒、极间连接板、铜环引出线、 绝缘盒等设备的现场开箱检查、临时存放场地，设备、材 料摆放有序。
水轮发电机定子安装工艺及流程课件
2、定子绕组RTD装配
2.1定子在堆积铁片之前，应把固定RTD电缆的钢筋焊好 2.2定子绕组RTD装配之前应检测：测试RTD的表面电阻率
（表面要用半导体材料处理）、直流电阻、绝缘电阻，应 满足设计要求、无开路和短路情况。 2.3埋设定子绕组RTD时，层间垫条改用测温垫条，去掉槽 内部引线屏蔽层。定子槽内测温电阻用胶带固定于测温条 上，最多3-5点。绕组RTD布置在上、下层线棒之间，引 线从定子上端部引出，将线固定在环板上引至测温端子箱。 2.4RTD引出屏蔽电缆编号应与RTD所在位置一致，编号清 晰、准确、牢固。 n 注意：引线多余部分不得剪掉，必须缠绕起来绑好。在绕 组进行高压试验时，所有定子上已装的RTD必须可靠短路 接地。
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n 槽内填充的层间、契下垫片采用半导体垫片，上、下层线 棒嵌入前在两侧及底面包裹一层带胶的半导体低阻布 （0.11mm×100mm）。槽部采用成对斜槽契（玻璃加 强环氧材料）。绕组端部支撑环为二个（上、下端部各一 个），采用Φ50玻璃纤维绳，用涤纶护套玻璃绳绑扎在下 层线棒上。上、下层线棒绕组斜边间隔垫块采用寖渍涤纶 毛毡包绕环氧玻璃布板塞在线棒斜边之间，用无纬玻璃丝 带缠绕。
耐压时线棒直线部位应包以锡箔或铝箔作为电极，对于电 机额定电压在3KV及以下的线棒，电极包扎长度为铁芯长 加20mm.
浅谈水轮发电机组安装工作的特点和要求
浅谈水轮发电机组安装工作的特点和要求发布时间：2021-04-23T09:44:52.593Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：段鑫陈栋李斯行[导读] 摘要：水轮发电机是水电站设备稳定运行、稳发满发的核心部件，而安装则是保证机组长期安全稳定运行的关键。
雅砻江流域水电开发有限公司四川成都 615001摘要：水轮发电机是水电站设备稳定运行、稳发满发的核心部件，而安装则是保证机组长期安全稳定运行的关键。
本文通过介绍水轮发电机组安装的工作特点和要求，阐明其对水电站后续设备运行维护的重要影响。
关键词：水轮发电机组；安全稳定运行；安装；特点要求0引言水轮发电机组是指水轮机和发电机连接成的整体。
对制造厂来说，水轮发电机组是大型甚至巨型的设备，大型机组转动部件组合重量在上千吨，且尺寸大、形状复杂，相当多的部件需要由混凝土结构来支撑和固定，有其成熟特殊的安装工艺和方法，这与其它行业设备有很大不同。
本文重点介绍了大型水轮发电机组安装过程工艺特点和要求，对机电设备后续设备改造、运行维护有重要指导意义。
1机组安装对设备后续运行的重要性水轮发电机组的安装是水电站建设期间的核心工作，是保证电站设备投运后减少改造、稳定运行的关键因素，主要有以下几点：1.1机组现场安装的必要性由于水轮发电机组的零部件尺寸大、重量重，而且不少部件需要靠混凝土结构支撑及固定，制造厂家在厂内是无法完成机组总装配的。
同时由于运输条件限制，一些大型零部件也只能分瓣制造，要运到现场后才能组合成整体。
因此，水轮发电机组总是在现场一边安装、一边组合的，安装工做也就包括了很多制造厂未能完成的工作，例如：①由混凝土结构支撑的部件（称为埋设件），必须在现场定位及调整，如机组座环、尾水管、机坑里衬安装等。
②零部件之间的组合和连接要在安装过程中进行，包括对组合面的加工、修整、相互间定位及定位销孔的加工，以及必要的组合焊接等工作，如转轮与大轴的组装、水发联轴组装等。
大型水轮发电机定子绕组新型组合换位方法分析
大型水轮发电机定子绕组新型组合换位方法分析摘要：水轮发电机定子绕组内部故障破坏力极强，会对发电机本身甚至电力系统的稳定运行造成严重影响。
因此水轮发电机组必须配置有效的主保护方案，以便及时检测出机组的内部故障。
通常要求发电机的主保护在故障后1个周波左右动作，此时电机的过渡过程还没有结束。
因此需要准确的计算水轮发电机定子绕组内部故障暂态过程。
关键词：大型水轮发电机定子绕组；组合换位方法；大型水轮发电机的定子线棒由许多股线排列而成，并在鼻端由并头套连接。
由于发电机定子股线在磁场中所处位置不同，股线间会形成电势差从而导致环流。
由此产生的环流会导致线棒的平均温度升高，降低发电机效率。
所以，为了减小环流损耗，改善温度分布不均匀问题必须采用定子线棒股线换位技术。
一、水轮发电机定子绕组有效性对于大型发电机定子绕组环流损耗计算，国内外学者做了大量研究。
目前对发电机定子线棒环流损耗的计算主要有解析法及解析数值结合法。
解析法是通过解析公式计算每根股线漏感电势进一步求取环流损耗，而解析数值结合法则通过数值法求得槽部及端部漏磁场，再由通过每根股线电流构成的电路方程求得环流损耗。
采用解析法对一台汽轮发电机定子线棒槽部股线设置一处及三处空换位段情况进行了理论分析，推导出了相应的解析表达式；采用解析法对机组定子线棒不完全换位进行了分析计算，并将计算结果与西安交通大学等计算结果进行了对比，证明了其准确性。
同样应用解析法分别对汽轮发电机及水轮发电机定子线棒环流损耗进行了分析计算。
解析法虽然计算方便且易于实现程序化，但其对电机的端部和槽部的漏磁分量有过多的忽略和假设，计算的局限性很大。
应用解析数值结合法对大型发电机定子线棒环流损耗进行了分析计算，其线棒端部均采用准三维模拟。
该方法部分提高了漏磁场的计算精度，但对线棒的股线换位及排列方式缺乏准确描述。
所以要准确计算环流损耗应从场的观点采用数值分析方法。
全换位方式的环流损耗进行了计算，并对线棒槽部及端部漏磁场做了详细分析。
大型水轮发电机支路不对称定子绕组连接问题的探讨
大型水轮发电机支路不对称定子绕组连接问题的探讨水力发电是一种清洁、可再生的能源，具有广泛的应用前景和市场需求。
水轮发电机作为水力发电的核心设备之一，其性能和可靠性直接关系到水力发电的效率和安全。
而支路不对称定子绕组连接问题是水轮发电机中一个重要的技术难题，其解决对于提高发电机性能和降低故障率具有重要意义。
二、支路不对称定子绕组连接问题的背景和现状在水轮发电机中，定子绕组是由若干支路组成的，每个支路都是由若干绕组串联而成的。
支路不对称定子绕组连接问题是指定子绕组中各支路电阻、电感、电容等参数不相等，导致定子绕组中的电场、磁场分布不均匀，从而影响发电机的性能和可靠性。
该问题在水轮发电机中十分普遍，特别是在大型水轮发电机中更为突出。
目前，国内外学者已经对该问题进行了广泛的研究。
研究成果表明，支路不对称定子绕组连接问题会导致定子绕组中的短路电流、热损耗、振动等问题，从而影响发电机的运行效率和可靠性。
为了解决该问题，学者们提出了多种方法，如改变绕组的串联方式、调整支路电容、加入平衡电阻等。
三、支路不对称定子绕组连接问题的原因分析支路不对称定子绕组连接问题的原因有多种，主要包括以下几个方面：1.绕组工艺不精细。
绕组的制造工艺和技术水平直接影响绕组的参数和品质。
如果制造过程中存在误差或缺陷，就会导致绕组的电气参数不一致，从而引起支路不对称问题。
2.绕组材料差异。
绕组中的材料如导线、绝缘材料等，如果存在差异，也会导致支路不对称问题。
比如，如果不同支路中的导线截面积、电阻率、电容率等参数不一致，就会引起绕组中的电流分布不均匀，从而影响发电机的性能。
3.绕组的设计不合理。
绕组的设计参数如电阻、电感、电容等，如果没有考虑到支路之间的协调和平衡，也会导致支路不对称问题。
此外，绕组的结构和布局也会影响支路的电气参数和分布情况。
四、支路不对称定子绕组连接问题的解决方法为了解决支路不对称定子绕组连接问题，学者们提出了多种方法。
水轮发电机定子安装工艺及流程课件s
6、风、水、电的布置
6.1定子旁布置一台空气压缩机及干燥装置，以满足定子下 线施工所需干燥压缩空气。
6.2在安装场下线封闭区内设置一处三相交流动力电源，配 置动力配电屏，以满足下线用电需要。
四、安装工艺措施
1、定子铁芯清扫、喷半导体漆、编槽号及标 示。
用气吹扫整个定子铁芯，按DB1394要求在铁芯齿部和 轭部表面涂刷室温固化硅钢片粘接胶DECJ0705，检查定 子铁芯表面及线槽内干净无杂物、无突片、无毛刺、无损 伤。用胶带及干净破布封堵定子上、下齿压板之间的所有 间隙。然后在槽内喷半导体漆（1235），注意：半导体 漆不能喷到铁芯表面，同时要做试验，以利于日后槽电位 达到要求。
型号规格 多层木板或实木 1.5钢板Q235-A 16钢板Q235-A
MINAC 50/80 TWIN
风钢刀片制成
单位 块 个 套 套 块 个 套 套 台 把 把 个 把 把
数量 100 600 600 1 10 6 1 2 2 8 2 4 6 4
备注
序号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
槽内填充的层间、契下垫片采用半导体垫片，上、下层线 棒嵌入前在两侧及底面包裹一层带胶的半导体低阻布 （0.11mm×100mm）。槽部采用成对斜槽契（玻璃加 强环氧材料）。绕组端部支撑环为二个（上、下端部各一 个），采用Φ50玻璃纤维绳，用涤纶护套玻璃绳绑扎在下 层线棒上。上、下层线棒绕组斜边间隔垫块采用寖渍涤纶 毛毡包绕环氧玻璃布板塞在线棒斜边之间，用无纬玻璃丝 带缠绕。
3.2 组织具体负责施工的技术人员仔细阅读经过监理工程师 批准的图纸及厂家安装手册，做到充分熟悉图纸和工艺流 程。
水轮发电机的定子安装及改造工艺分析
水轮发 电机定子主要 由机座、 定子铁芯 、 定 子绕组等部分 组成 ， 定子 线棒 安装 特点 ： 在下线前首先对定子铁芯槽进行 处理 ， 可 其主要作用是 ： 承受定子 自重 、 上部 机架 以及 装置在上机架上的其 以在铁芯 的硅钢片齿部涂抹环 氧树脂 胶 ， 待树脂胶 固化后 ， 再对铁 他部件 的重量 、 电磁扭矩和不平衡磁拉力 、 绕 组短 路时的切向剪力 芯槽进行打磨 ， 打磨后喷半导体 漆并标注 槽号 ， 防止在施工时 出现 等， 必须具有足够强度 ， 刚度 ， 以抵抗和满足运行中出现的应力和应 漏放及错放定子线棒 。 线棒在放入后要采用铜焊机进行焊 接及 绝缘 变。 随着我国水 电事业的发展 ， 水轮发 电机中的定子安装工艺也有 处理 ， 采用三组份环氧胶进行绝缘 。 了较大的提升 ， 通过对丹江 口水力发 电厂水轮 发电机的定子安装特 ２水 轮 发 电机 定 子改 造 工 艺 点及其 改造工艺进行探讨 ， 仅供参考 。 随着科学技术的进 步， 发 电机的总体结构 由于受 当时技术条件 １定 子 结构 及 安装 特 点 的影响 ， 在设 计上 也存在一定的 问题 ， 致使发 电机的工作效率 下降 水轮发 电机定子机座 主要采用钢板焊接结构 ， 其通常是 由机座 比如机组的长时间运行 ， 致使定子表面积有大量的油污、 粉尘 ， 使定 壁、 上、 中、 下水平环板 、 支撑钢管 、 通风 口、 加强筋和基础板等元件共 子表 面绝 缘层 发生腐 蚀 ； 比如定 子铁 芯采用大齿压板 的结构形 式， 同构成 的刚性结构。 其内侧壁 的主要作用为 固定定子绕组和 定子铁 降低 了铁芯 的波浪度 ， 造成定子铁芯的各个部分受压不均匀等 。 针 芯， 外侧壁 的主要作用为承载轴 向荷重 ， 并且６ 分瓣式结构通过在 工 对上述 问题 ， 为了使水 轮发 电机的定子能够更好 的满足技术需 求， 地上运用小合缝板进行预装及组圆焊接 ， 这样就可 以确保组装焊接 主要 采取 的改进措施有 ： 更换水轮发 电机的定子铁芯及其 附件 、 更 工作的顺利进行 。 定子铁芯 是由扇形冲片 、 通风槽片 、 拉紧螺杆 附件 。 下齿压板 、 定位筋及 托板 等装配 而成 。 定子铁芯是 固定定子 线圈及 改造后 的定子机座 由钢 板焊接而 成 ， 具有 足够 的强度与刚度 ， 构成电机磁通 回路的重要部件 ， 对于保证水轮发 电机运行时 的稳定 能保证与原有的水轮发电机部件进行完美的衔接与配合 ， 比如上机 性具有重要作用 。 定子绕组为三相双层分 数槽 波绕 组 ， 定子铁芯 与 架、 基础 板、 空气冷却器等 。 改造后的水轮发电机定子铁芯及线圈结 定子线棒相互结合 ， 使定子 线棒在槽 内固定 。 如 图１ 所示 。 构采取了新的绝缘方法 ， 绝缘等级 显著上升 ， 并实施了防止定子铁 定子绕组安装特点 ： 将定子机座送至安装现场 ， 在组圆前 ， 首先 芯及线 圈松动 的方案 ， 保证 了水轮发 电机 的高度可 靠性及优 良性 要检查合面 间隙 ， 以ｏ ． Ｏ Ｓ ｍｍ塞尺不能插进为合格标准 ， 定子机座 的 能。 比如 定子铁芯 的改造 ， 定子铁芯使用不老化 、 低损耗及 高导磁 的 高程和水平 的调整通过高程螺杆进行调节。 接着确定定子机座在组 优质冷轧硅钢片冲制而成 ， 并在铁芯 两面涂刷硅钢片漆 ； 为了保证 圆后其定位筋分布的 中心线， 方法 为使用铅锤钢琴线法 测量场 内装 铁芯的受压均匀 ， 铁芯上压板采用小齿压板 及四螺孔联合结构 ， 铁 焊所需 的定位筋 的垂直度 及绝对半径 ， 定位筋的半径 测量偏差在 芯下压板采用大齿压板结构 ； 铁芯 、 定位筋 及托块之 间留有一定空 （ ６ ３ ９ ５ — ０ ． ３ ０ ） ａｍ之内 ， ｒ 垂直高度测量偏差在０ ． ０ ５ ｍｍ／ ｍ内 ， 最后焊 隙 ， 防止铁芯 由于过度 的热膨 胀力 而产 生挤压 效应等 。 比如定子线 接定子机座定位筋 。 圈的改造 ， 定子线圈升高绝缘系统 ， 使 整个水轮发 电机组 的承载 能 定子铁 芯安装特点 ： 首先要安装下齿压板 ， 通过对下齿压板外 力大约提升２ ０ ％， 并使用热模压 下工艺成型技术 ， 同时进 行防晕处 圆的调整顶丝 ， 调节压指 内圆侧 的高度使其高于外 圆侧６ ． ４ ｍｍ， 允 理 ， 大大增强 了 电气性 能 ； 定子 绕组 是条形 的波绕组 ， 并应用 小于 许的高度误差为 １ ． ３ ２ ±０ ． １ ３ ａｍ． ｒ 其次定子铁芯叠装 ， 叠装前检查 定 ３ ６ ０ 。 的换位方式来 减小环流 的损耗 ； 定子绕组 的引线连接及并头采 子硅钢 片及通风槽 片的外观质量 。 采用逆 时针螺旋上 升的叠装方 用 中频银焊接工艺 技术 ， 在一 定范 围 内提升 了焊接性能 ； 定子 线棒 法， 在叠装时 ， 为了减少定位筋与硅钢片之间的摩擦力， 可 以在定位 槽 内固定方 式改变 ， 改用 弹性 波纹板及槽楔 ， 并用具有导 电性 能的 筋 的表面涂些二硫化钼 ， 叠装后需要将定子铁芯进行压 紧。 玻璃板代替适性毡 ， 加强了槽 内的固定牢靠度 ， 保证 了定 子线棒 的 长期 稳 定运 行 。
水轮发电机组定子组装施工工法
水轮发电机组定子组装施工工法水轮发电机组定子组装施工工法一、前言水轮发电机组是一种利用水能发电的设备，其中定子组装施工工法是水轮发电机组安装过程中的关键一环。
本文将对水轮发电机组定子组装施工工法进行详细介绍，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点水轮发电机组定子组装施工工法具有以下特点：1. 高效性：采用科学合理的施工工艺，能够快速完成定子组装工作。
2. 精确性：严格遵循施工要求进行操作，确保定子组装的精准度和质量。
3. 可靠性：通过先进的技术手段和严格的质量控制，保证定子组装的可靠性和稳定性。
三、适应范围水轮发电机组定子组装施工工法适用于各类水轮发电机组定子的组装施工，无论是小型水轮发电机组还是大型水轮发电机组都可以采用该施工工法。
四、工艺原理水轮发电机组定子组装施工的基本原理是通过将定子线圈、定子铁心等各个零部件按照一定的顺序组装在一起，形成一个完整的定子。
施工工法与实际工程之间的联系在于理论依据和实际应用，通过具体的分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺1. 定子线圈位置调整：首先需要根据设计要求和实际情况，调整定子线圈的位置，确保与转子的匹配度。
2. 定子线圈安装：将定子线圈分段安装在定子铁心槽内，确保线圈的平整、顺序和位置的准确性。
3. 定子铁心组装：将所有定子铁心装配在一起，确保定子铁心的完整性和稳定性。
4. 定子固定：通过螺栓和紧固件将定子固定在基础上，以确保定子的稳定不动。
六、劳动组织水轮发电机组定子组装施工工法需要组织合理的人力资源，包括工长、电工、焊工等不同岗位的人员。
需要根据施工任务和时间安排，合理调配劳动力，确保施工工作的顺利进行。
七、机具设备水轮发电机组定子组装施工所需的机具设备主要包括起重机、扳手、电焊机等。
这些设备能够提高施工效率和质量。
八、质量控制水轮发电机组定子组装施工在过程中需要进行严格的质量控制，包括定子线圈的尺寸检查、线圈的平整度检查、定子铁心的完整性检查等。
水轮发电机结构制造安装介绍(图文并茂)
水轮发电机转子介绍●水能—机械能—电能水力发电➢水的势能—水的动能—推动转轮旋转—带动发电机转子旋转●化学能—机械能—电能火力发电➢煤炭燃烧产生蒸汽—推动汽轮机旋转—带动发电机转子旋转●风能—机械能—电能风力发电➢风的动能—推动风叶旋转—带动发电机转子旋转●核能—机械能—电能核能发电➢核反应堆燃烧产生热量—推动汽轮机旋转—带动发电机转子旋转水轮发电机组外形法拉第电磁感应定理只要运动的导体切割磁力线（磁场），在导体两端就会产生感应电势当发电机的转子被原动机带动旋转时，磁极在空间旋转，产生旋转磁场，磁力线切割了在定子铁芯槽中对称放置的三相绕组，在绕组中就会产生感应电动势。
电动势（U）在外部用电设备形成的闭合回路中产生电流(I)，就得到了电功率(P)，即将机械能转换成电能：P=UI电磁设计特点-磁场分布水轮发电机总体型式●伞式：发电机推力轴承位于转子下方➢全伞：无上导轴承➢半伞：有上导轴承⏹一般转子为无轴结构●悬式：发电机推力轴承位于转子上方➢水轮发电机➢发电电动机：蓄能机组⏹上机架为承重机架●卧式：发电机轴系为水平布置➢灯泡贯流式发电机➢轴伸贯流式发电机➢竖井贯流式发电机水轮发电机结构转子装配（悬式）发电机主要构成部件●主要部件➢定子（固定部分，参与电磁转换）⏹利用导体切割磁力线，在导体内感应交变电势，连成回路形成电流，通过变电站将电能送入电网➢转子（旋转部分，参与电磁转换）⏹通过励磁电流形成磁场⏹通过水轮机旋转，在气隙中形成旋转磁场➢轴承包括机架（旋转和固定部件的摩擦界面）⏹承载旋转部件包括水推力的重量⏹旋转部件轴系的支撑力发电机主要构成部件●辅助部件➢冷却系统⏹铁损、铜损、风损和附加损耗、电气损耗的冷却⏹轴承润滑、搅拌损耗的冷却➢轴承油润滑系统➢机组制动系统➢机组运行监测系统⏹各部件温度监测⏹各种可能事故的监测、报警、停机➢机组运行保护系统⏹轴电流接地装置⏹灭火装置1定子装配●定子是变换能量和承受扭矩、重量的主要部件●定子结构设计➢定子机座⏹有足够的刚度和强度，能满足运行时额定扭矩产生的切向力和铁芯热膨胀引起的径向力，定子绕组短路时短路扭矩产生的切向力，通过定位筋传递到机座的交变力，转子绕组短路时引起的单边磁拉力⏹分瓣放置、运输及在制造、安装过程中起吊时引起的应力⏹上机架和机组转动部分（包括水推力）等的重量引起的轴向力（悬式）➢定子结构特点定子机座•机座分瓣结构•大齿压板结构•整圆刚性好1定子装配➢定子铁芯⏹是磁路的主要组成部分并用以固定绕组⏹机组运行时，铁芯要受到机械力、热应力、电磁力的综合作用⏹铁芯由扇形硅钢片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆等部件组成➢定子铁芯应采取防振措施⏹振动原因：谐波磁动势和主磁场相互作用；定子和转子不同心；定子或转子不圆；机座及铁芯合缝处松动；铁芯装压不紧；机械共振⏹措施：增加定子刚度，采用工地整圆叠片；加强铁芯整体性，把铁芯两端粘接成一体；保证铁芯装压质量，采用热压和分段压紧，以及穿心螺杆加碟簧的压紧方式；合理选择机座刚度和立筋数量➢定子冲片制造定子冲片冲压定子冲片去毛刺机定子冲片刷漆炉大齿压板结构定子装配➢定子线圈⏹定子绕组的型式、导线规格及槽形尺寸已在电磁设计时确定⏹确定线圈的绝缘结构尺寸，线圈的径向、轴向、周向尺寸⏹确定线圈的防晕结构，防电腐蚀，端部固定及防下沉措施➢绕组接线➢铜环引线连接结构和出线位置布置➢大电流铜环引线的发热计算➢端部漏磁在端部金属件中引起的发热●定子由机座、铁芯、线圈、端箍、铜环及基础螺杆等部件组成➢定子事故●线圈主绝缘和匝间绝缘损坏、绝缘击穿、接头开焊、紧固件松脱➢原因：振动磨损、绝缘老化、局部缺陷、电腐蚀损坏、油污长期浸蚀使绝缘水平下降➢措施：采用斜楔或弹性波纹板将槽内线圈紧固，加强端部绑扎；控制运行温度，增设定子接地保护；防止绝缘机械损伤；槽壁与线圈间尽量消去间隙，减少线棒电晕放电量⏹占全部定子事故的50%以上●定子铁芯翘曲、振动➢原因：铁芯热膨胀、铁芯压紧力不够⏹发电机转子装配转子关键点●转轴➢承受额定转矩；机组转动部分的重量和水推力产生的轴向力；定、转子气隙不均匀引起的单边磁拉力；转子机械不平衡力；对于转轴与轮毂采用热套，需承受径向配合力➢具有一定的强度和刚度➢轴系的临界转速应高于机组飞逸转速的1.2倍➢轴与轴之间的扭矩靠键、销钉，或摩擦传递➢上端轴带滑转子●磁极是提供励磁磁场的感应部件➢极距t由定子内径Di和极数2p决定➢磁路和绕组计算确定如下主要尺寸：极弧系数a（极靴宽度bp与极距t之比）、极靴高hp、气隙d、极身高度hm和宽度bm，阻尼系统尺寸➢励磁绕组的计算温升应满足标书要求和国家标准➢计算在飞逸转速下极靴、T（鸽）尾的机械强度➢通过打键方式固定在转子磁轭上●磁轭是磁路的组成部分，为固定磁极之用➢机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭自身的离心力、热打键配合力➢在离心力作用下磁轭要涨大➢计算在飞逸转速下磁轭的平均拉应力要满足材料屈服点的74%，即留有1.35倍的安全余量➢满足水轮机调保计算对发电机飞轮力矩GD2的要求➢通过打键方式固定在转子支架上●转子支架为固定磁极、磁轭之用➢机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭的重力矩、自身的离心力、热打键配合力➢严格保证轮毂内圆与支架外圆的同心度小于0.05mm➢支架外圆键槽的弦距公差为±0.5mm，键槽与轮毂轴线平行，其倾斜度不大于0.2mm磁极铁心结构转子结构特点磁极线圈•散热匝结构，散热效果极佳，有效降低转子温升•整体绝缘托板，绝缘性能和机械性能好磁极装配●特点与优越性➢圆盘转子支架⏹整体刚度、受力好⏹有利于径向风路通风，通风效率高⏹工地安装方便➢分段叠压磁轭⏹增加紧度、提高整体性➢防止磁极铁芯扭曲变形⏹磁极铁芯打键，防止因铁芯过长引起的扭曲变形➢先进成熟的F级绝缘系统及优良的电磁结构材料转子磁轭冲片叠检转子磁轭冲片转子磁轭预压转子总装发电机转子装配转子结构转子磁极事故云鹏电站转子装配云鹏电站转子磁轭装配转子磁轭转子支架磁轭主键磁轭切向键轴承装配●推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械机构部件●承受立式水轮发电机的全部轴向负荷●轴承的结构设计➢推力瓦的单位压力、最小油膜厚度、最高瓦温，支撑选取位置瓦的倾斜度等参数计算（瓦变形包括镜板是机械变形和热变形的综合）⏹钨金瓦、弹性塑料瓦、水冷瓦➢镜板的精度（主要是平面度）和光洁度➢支撑：使所有瓦块（包括各点）受力均匀，可自调并可共调⏹球面点（刚性）支撑、弹性油箱支撑、平衡块支撑、弹性垫支撑、弹簧支撑、➢油的润滑循环冷却方式：降低瓦温和油温⏹内循环、外加泵外循环、镜板泵外循环●由推力轴承瓦（包括托瓦、托盘）、镜板、推力头、支撑部件、油封等部件组成机架厂内预装推力轴承装配推力轴承弹性支撑。
水轮发电机定子结构设计
作者：宋厚祁日期日期：2016.12电磁设计：是发电机设计的关键和基础，所有工作都是以电磁设计为基础点展开。
¾发电机设计技术设计：总体结构的布置、选型，各部件各工况下的机械设计图纸设计：绘制出各零部件的具体尺寸、材料、工艺方法、加工要求等。
（部套设计）刚度、强度、应力、通风、冷却等计算。
¾所涉及的主要标准：GB/T 7894-2009 《水轮发电机基本技术条件》GB/T 8564-2003 《水轮发电机组安装技术规范》¾《水轮发电机设计与计算》——白延年主编定子装配机座加工（焊接）定子铁心定子线圈（棒）装配引出线装配端箍装配一、机座加工（焊接） 1 结构介绍构介绍¾多为钢板焊接、圆形结构，多层支撑环板、支撑钢管，盒型筋，机座外壁以及起吊圆钢组成，其内侧承载定子铁心和定子绕组，外侧承载空气冷却器等附件。
¾机座加工（焊接）整圆分瓣（234瓣大合缝板：厂内叠片，工地下合缝线分瓣（2,3,4…瓣）小合缝板：工地整圆，工地叠片下线¾斜立筋从内向外的倾斜方向与机组旋转方向相反（后倾）；斜立筋后倾时，电磁转矩使定子机座直径变大，可以适应定子铁心的热膨胀，有利于防止铁心翘曲。
2 主要计算2.1 带铁心机座的刚度校核（Excel或者ZH计算JZGD）2.2 大合缝板相关计算突然短路时，机座合缝板螺栓的拉应力及销钉剪应力分别为：——突然短路扭矩；——合缝板螺栓分布重心直径（cm）;——合缝板螺栓总截面积式中合缝板螺栓总截面积。
式中D——合缝板销钉分布重心直径（cm）；A——合缝板销钉受剪总截面积。
3 注意事项¾核对定子机座与上机架连接尺寸及方位；¾核对定子机座与基础板连接尺寸及方位；¾机座上空冷器窗口大小及方位与空冷器的配合(并与机组通风方式有关)；¾灭火水管方位、开孔大小；定子测热装置线方位开孔大小（发电机端子箱位置）；¾定子测温及加热装置出线方位、开孔大小（发电机端子箱位置）；¾上、下挡风圈安装螺孔位置及大小；¾定子引出线方位与高程；¾大机组考虑起吊穿杆位置及同心度；¾考虑定子铁心固定片焊接操作窗口。
国产最大水轮发电机结构工艺特点
由Ｃ ＧＥ生产并 供 货的 ｌ 号机 于 用 Ｂ级环 氧粉 云 母带 ，直到 ８ 年 代 ０
机组 由 国内厂 家独立制 造 出来 以前 ， １ ９ ９ ８年 ６月投 入试 运行 以来 出现 多 才开 发 并 应 用 了电 气和 机 械 强度 都 最近 投运 的５ ０ ５ ＭＷ ￣ 滩机 组便 是 国 项 较大 质 量事 故 ，如 定 子铁 心装 压 较 高 的Ｆ级桐 马环 氧粉 云母 带 。 ０ ． ８ 年 产 最大 容 量 的水 电机 组 。 由于 实 施 返 工 ， 转轮 产 生裂纹 ， 系部件 无定 代 末 期 开 发和 应 用 了 高电 场强 度 和 轴 了 国 际管 理 ，并 严 格按 照 国外 先 进 位 结 构 ， 下 导轴 承严重 甩油 ， 上 下导 高 云母 含量 的 Ｆ 环氧 粉云 母带 ， 级 其 标 准 检验 台格 ，该 机 达到 了 世界 先 轴瓦 温升高 达 ８ ℃ ，谭 温 元件烧 毁 含量 不断提 高 ， ０ 代达 到 １０ ／ ｌ Ｉ ９年 ６ ｇ ｍ
我 国 第一 个实 行 国 际竞 争性 招 标 和 圆满 完 成 作 为参 加三 峡 工程 项 目的 ２ 涤 玻无漆烧 结线 业主 负责 制并 按 国 际 台 同管 理而 进 资格 认 证 产 品的 二 滩机 组 ，国 内厂 为 了减 薄 主 绝 缘 厚度 ．除 了 提 行 建设 的水 电工程 。电站搀 裴机 ６台 家结 台 国 情 和企 业设 备 、工装 等 条 高 云 母 含 量外 ，还开 发 并 首 次应 用 ５０ ５ ＭＷ 的混流 式水轮 发 电机组 ，由 件 ， 开展 了研 究开 发和技 术创 新 ， 成 了涤 玻无 潦 烧 结 电磁 扁 线 ，并 使 其 加 拿大通 用电 气 （ Ｇ ） 司和 国 内 Ｃ Ｅ公 功地 完成 了任 务 。 本文 主 要论 述 发 股线绝缘厚度首次从０４￣ Ｎｏ ｍ１ ．ｔ＇ Ｗ ， ２ （ 尔滨 电机厂 有限责 任公 司和 电机 、特 别 是被 比 作 为其 心脏 部 分 股线 的 松 紧量 由过 去 的 ｏ ３ 家 哈 ｏ ｍｍ／
大型水轮发电机组定子线棒并头结构分析
通 过 实际 工程 案例 ， 对 这 ２种 方 式 对 水 轮 发 电 机组 的
设 计 和安 装工 艺方 面 的影 响 展 开 了分 析 研 究 ， 在 此 基 础上 ， 提 出 了相 应 的 建议 ， 以 方便 对定 子 结 构 的设 计 、
制 造 和安 装 。
ｌ ００
２ ０ｌ ６ 年
的 问 来放 置冷 却装 置 ； ③ 需 要 考 虑发 电机 定 ｆ的轴
向尺寸 ， 因 为 夹 板 需 要 占用 周 向 空 问 ， 所 以有 ・ 能 会 增 加发 电机 定 子的 直径 。
凑， 需 要 缩 小 绝 缘 盒向方 向 ｝ ： ， 应 当 比 原 来 设 计 需 要 的 长 度 增 Ｊ Ｊ Ｈ ６ ４ ８×（ ３ ４ ． ２— ２ ０— ９ ． ２ ） ３ ２ ４ ０ ｍｍ， 同 时 定 ｒ铁 芯 的 也需 要 增 加 １ ０ ３ １ ． ８ ｍｍ。 定 子 铁 芯 的 高 度 为
焊接 时 ， 对线棒 长 度尺寸 的要 求 不高 。 （ ２ ）夹板 式结 构具 有 以下缺 点 ： ① 现 场需 要 焊接 的 面积大 ； ② 线 棒 的 长 度需 要 增 加 ， 因 为 在 现 场焊 接
的过程 中为 避免 破 坏 绝缘 ， 必须 在 长 度方 向 留出 足够
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ８— ０ ３
大型 水轮 发 电机 组 定 子 线 棒 并 头 结 构 分析
邹 祖 冰 ， 陈 铁２
（ １ ． 中 国长 江 三 峡集 团公 司 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ０ ４ １ ； ２ ． 三 峡大 学 电 气 与 新 能 源 学 院 ， 湖北 宜昌 ４ ４ ３ ０ ０ ２ ）
水轮发电机定子结构设计
作者：宋厚祁日期日期：2016.12电磁设计：是发电机设计的关键和基础，所有工作都是以电磁设计为基础点展开。
¾发电机设计技术设计：总体结构的布置、选型，各部件各工况下的机械设计图纸设计：绘制出各零部件的具体尺寸、材料、工艺方法、加工要求等。
（部套设计）刚度、强度、应力、通风、冷却等计算。
¾所涉及的主要标准：GB/T 7894-2009 《水轮发电机基本技术条件》GB/T 8564-2003 《水轮发电机组安装技术规范》¾《水轮发电机设计与计算》——白延年主编定子装配机座加工（焊接）定子铁心定子线圈（棒）装配引出线装配端箍装配一、机座加工（焊接） 1 结构介绍构介绍¾多为钢板焊接、圆形结构，多层支撑环板、支撑钢管，盒型筋，机座外壁以及起吊圆钢组成，其内侧承载定子铁心和定子绕组，外侧承载空气冷却器等附件。
¾机座加工（焊接）整圆分瓣（234瓣大合缝板：厂内叠片，工地下合缝线分瓣（2,3,4…瓣）小合缝板：工地整圆，工地叠片下线¾斜立筋从内向外的倾斜方向与机组旋转方向相反（后倾）；斜立筋后倾时，电磁转矩使定子机座直径变大，可以适应定子铁心的热膨胀，有利于防止铁心翘曲。
2 主要计算2.1 带铁心机座的刚度校核（Excel或者ZH计算JZGD）2.2 大合缝板相关计算突然短路时，机座合缝板螺栓的拉应力及销钉剪应力分别为：——突然短路扭矩；——合缝板螺栓分布重心直径（cm）;——合缝板螺栓总截面积式中合缝板螺栓总截面积。
式中D——合缝板销钉分布重心直径（cm）；A——合缝板销钉受剪总截面积。
3 注意事项¾核对定子机座与上机架连接尺寸及方位；¾核对定子机座与基础板连接尺寸及方位；¾机座上空冷器窗口大小及方位与空冷器的配合(并与机组通风方式有关)；¾灭火水管方位、开孔大小；定子测热装置线方位开孔大小（发电机端子箱位置）；¾定子测温及加热装置出线方位、开孔大小（发电机端子箱位置）；¾上、下挡风圈安装螺孔位置及大小；¾定子引出线方位与高程；¾大机组考虑起吊穿杆位置及同心度；¾考虑定子铁心固定片焊接操作窗口。
发电机的定子结构
发电机的定子结构
发电机的定子由机座、铁芯、线圈等部件组成。
如下左图：1-机座2-铁芯3-线圈
机座是用来固定铁芯的，对于悬式发电机，机座用来承受转动部分的全部重量；铁芯是发电机磁路的一部分；线圈则形成发电机的电路。
一.机座
发电机的机座主要作用是：
1.作为定子铁芯叠片的支撑结构；
2.承受定子的扭矩,并将其传至底脚；
3.构成冷却气体的通道；
4.构成轴承,机架和冷却器的支撑结构；
大型水轮发电机的定子机座直径比较大，主要采用立式结构，大部分需要分瓣制造，如下底图。
二.定子铁芯
定子铁芯是定子的主要磁路，同时也是定子绕组的安装和固定部件。
定子铁芯由扇形冲片、通风槽片、齿压板、拉紧螺栓、托块、定位筋等部件组成，如下右图：1-定位筋2-扇形片3-齿压板4-拉紧螺杆5-固定片6-通风槽片7-下齿压板8-托块
三.线圈
大型水轮发电机的定子绕组大部分采用条式线圈(亦称线棒)双层波绕组，条式波绕组的特点是端部连接少，拆换方便。
对于水冷发电机，也可以采用单层波绕组，这样可以简化冷却水管路。
宗格鲁水电站GE发电机定子绕组安装
宗格鲁水电站 GE 发电机定子绕组安装摘要：尼日利亚宗格鲁水电站是由中国电力工程有限公司牵头，与中国水电组“CNEEC-SINOHYDRO”联合体，采用设计、采购、施工总承包方式（EPC）进行建设。
电站厂房内共安装4台单机容量175MW立轴混流式水轮发电机组，全部由GE通用电气水电设备（中国）公司供货。
本文主要介绍其首台水轮发电机组（1#机）定子绕组安装工艺。
关键词：发电机定子下线槽楔1.概述宗格鲁水电站1#～4#水轮发电机组是由GE通用电气水电设备(中国）公司设计制造，其发电机定子铁芯装压和绕组安装工作均在工地进行。
根据现场情况，在安装间组焊定子机座，整体叠压铁芯，完成铁损试验后吊入机坑内进行定子绕组安装工作。
1. 发电机定子绕组结构及基本参数：发电机定子绕组为三相四支路星形联接，绕组形式为双层条形波绕组。
线棒由48股包玻璃丝铜导线,罗贝尔360°换位编织，线棒绝缘采用Micadur 环氧云母绝缘系统，绝缘等级为F级。
在绕组上下端部各围绕一个端箍，其采用φ50涤纶套玻璃纤维绳注胶固化工艺。
嵌线时，在线棒直线段裹包填充有半导体硅胶的无纺织半导体坯布带，线棒上下层之间安装表面涂有半导体漆的梯形截面层间垫条或嵌有RTD元件的测温垫条。
绕组端部斜边垫块及槽口部防沉垫块均采用环氧适形材料包裹层压板垫块的绑扎固定工艺。
线棒在槽内采用楔下弹性波纹板结构固定。
线棒电接头采用中频银铜钎焊工艺。
三相四支路引出采用φ40/φ21（外径/内径）汇流铜环集中引至定子机座上端引出口处，汇流环共两排6层，分布在定子机座上部整个圆周上。
绕组上下端部电接头均采用绝缘盒内灌注环氧胶工艺，极间连线和汇流环接头绝缘包扎采用屑状少胶云母带手工半叠绕包并涂刷环氧胶工艺。
发电机参数：型号 SF177.3-56/12740额定容量 197.0MVA/177.3MW额定电压 16KV额定电流 7108.6A功率因素 0.9（滞后）频率 50HZ额定转速 107.14rpm飞逸转速 234rpm额定励磁电压 265V额定励磁电流 1845A定子铁芯内径 12000mm定子铁芯高度 1740mm定子铁芯槽数 672定子绕组相数 3极数 2P=56每极每相槽数 4绕组节距 1-14-25+0.23×147.3线槽尺寸 18每槽线棒根数 2线棒单根重量约18kg主引出线U、V、W顺序俯视逆时针方向1.定子绕组安装主要工序施工准备绕组支撑板基础焊接铁芯清理、下层线棒安装、端箍安装下层线棒耐压上层线棒及槽楔安装电接头焊接、汇流环及引出线安装绝缘盒安装整体干燥各相交直流耐压试验定子整体喷漆1.定子绕组安装主要工序1.定子下线场地的环境条件1.1 设置定子下线防尘作业区，在发电机层沿定子机坑周围用铁栅栏和篷布围起一道高2米的封闭棚屋，以防止金属粉尘、灰尘、杂物等进入下线作业区。
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GE 公司大型水轮发电机定子绕组结构设计及安装特点The Characteristics of the Structure Design and Installation for LargeWater Turbine Stator Winding Made By GE苏树昕(哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150040)摘要:以加拿大GE 公司设计的二滩水电厂水轮发电机为例,重点阐述了加拿大GE 公司大型水轮发电机定子绕组的结构设计及安装特点。
关键词:水轮发电机;定子绕组;结构;安装[中图分类号]T M312.03[文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2003)04-0046-03 加拿大GE 公司是世界上知名的水轮发电机组制造商之一,作为主承包商先后承担制造了我国二滩水电厂550MW 、18kV ,刘家峡水电厂320MW 、18kV 和三峡水电厂700MW 、20kV 水轮发电机,其大型水轮发电机组结构设计与国内制造商的传统设计结构有很大差别,特别是定子绕组部分有其特别之处,值得我们借鉴。
现以安装在雅砻江上的二滩水电厂三相竖轴半伞式水轮发电机的定子绕组的结构设计、安装为例,介绍和分析加拿大GE 公司大型水轮发电机组定子绕组的结构设计、安装的特点。
1 定子绕组参数及结构特点发电机额定电压18kV ,额定电流19630A ,额定功率因数(滞后)019,定子绕组为3相双层6支路Y 形联接,单匝叠形绕,绕组槽节距1-11槽,槽数486,绝缘等级F 级。
定子线棒为66股8100mm ×2124mm 双玻璃丝包扁铜线,罗贝尔换位,电磁线双边绝缘厚度为012mm ,主绝缘材料为环氧粉云母,定子线棒防晕采用T win -T one 涂料RT V (连续室温固化涂料)和CRT V (导电室温固化硅涂料),高温液压一次成型。
定子线棒直线段尺寸2619mm ×92177mm 。
定子线棒单根重量62kg 。
定子线棒与铁心槽间采用过盈配合,最大设计紧量0105mm 。
定子线棒槽底、层间垫环氧半导体垫条。
定子线棒的槽内固定,采用槽楔、斜楔、垫条、波纹板结构。
定子线棒嵌装采用液压下线机。
支持环采用 2514mm 高强度无磁性合金钢弯制,外包F 级绝缘而成。
汇流环与定子线棒采用多股铜线软连接。
定子线棒接头银磷铜钎焊工艺。
定子线棒上下端头的绝缘采用绝缘盒灌注三组份环氧腻子。
2 定子绕组安装主要工艺步骤主要工艺步骤见图1。
图1 主要工艺步骤3 定子绕组的结构设计、安装特点分析311 槽部电晕的防止在机组运行中,定子绕组因线棒的主绝缘表面低电阻半导体层的电阻值不同,及下线后由于线棒64东北电力技术 2003年第4期与铁心槽侧面因间隙不均而接触不良等原因,将产生槽电位,槽电位过高将产生电晕腐蚀线棒的主绝缘,使定子绕组的绝缘强度降低。
按国家标准G B8564—88《水轮发电机组安装技术规范》的规定:线圈主绝缘采用环氧粉云母,电压等级在1015kV级以上的机组,线圈嵌装后一般应在额定电压下测定表面槽电位,最大值应尽量控制在10 V以内。
国内的制造商槽部防晕目前多采用定子线棒与铁心槽间间隙配合结构,用0130mm厚的塞尺检查定子线棒与铁心槽间间隙,间隙大于100mm时,用刷环氧半导体漆的半导体环氧层压玻璃布板塞实的办法降低槽电位。
此外,哈电公司已开发和应用了在定子线棒与铁心槽间用半导体无纺布材料的槽衬结构,在定子线棒槽内固定和控制槽电位的效果方面优于在定子线棒与铁心槽间塞半导体环氧层压玻璃布板的结构。
加拿大GE公司在防止电晕腐蚀线棒主绝缘方面与国际其他知名水轮发电机组制造商一样,采取控制定子线棒与铁心接触电阻。
在定子线棒的结构上采用GE公司特有的在防晕层两侧压有双重T win2 T one涂料RT V/CRT V胶层结构。
RT V/CRT V是一种弹性室温固化的硅橡胶/半导体硅橡胶,具有很好的弹性和导热性,下线后由硅橡胶的弹性在线棒表面与线槽壁间产生预压力,这样定子线棒与铁心槽紧密配合,形成接地通路以防止电晕,既加强了机械固定,改善了热传导,又降低了接触电阻(槽电位)。
对此,定子线棒的安装工艺也有一些不同之处。
首先,在下线前对铁心槽两侧用固定在木板上的80号金刚砂纸由下向上进行打磨5次左右。
随后用洁净的高压风去掉定子上所有的灰尘和打磨产生的颗粒。
测量线槽侧面铁心对定子机座的电阻值,要求至少任意6个线槽,每个线槽侧面有10处电阻值小于2Ω。
合格后在线槽底部和两侧喷半导体漆。
国内的水轮发电机组都没有采用这个工艺,只是在线槽底部和两侧喷半导体漆。
其次,使用GE公司提供的液压下线压力机平稳地将具有一定压缩紧量的定子线棒压入槽内,检查线棒两侧面和线槽间的间隙不超过0113×100mm。
合格后用槽楔(或临时槽楔)固定住定子线棒。
国内常用的塞半导体环氧层压玻璃布板的结构是间隙配合,不须专用的下线机,但塞半导体环氧层压玻璃布板的工作量很大,受玻璃布板加工最薄不超过0150mm的限制,施工时需对玻璃布板人工分层破开使用,所产生的粉尘对施工者的身体健康有很大危害。
最后,测量定子线棒的对地电阻,限值为3000Ω(个别点不超过5000Ω)。
而国内设计是按国标的要求测量额定电压下的表面槽电位不高于10V。
因此,从设计概念、安装工艺的复杂程度、所需的试验设备、安全性等方面考虑,应多采用定子线棒弹性防晕段与线槽过盈配合结构和以控制接触电阻方法代替槽电位方法来实现槽部防晕。
312 定子绕组槽内固定二滩水电厂水轮发电机定子线棒的槽内固定,加拿大GE公司采用槽楔、斜楔、垫条、波纹板结构,见图2。
国内制造商一般采用槽楔、斜楔、垫条结构,波纹板多用于高转速的汽轮发电机上。
安装中,GE公司要求装槽楔前先在线棒上装入保护垫条,放入波纹板、槽楔。
波纹板的长度应大于4块槽楔的长度。
实际安装对2段波纹板的接头必须与垫条的接头错开。
应注意槽楔通风槽口方向要全部朝向俯视顺时针方向,且同铁心内圆表面平齐,不能突出铁心。
两端也不能长出铁心,否则要进行处理。
然后在斜楔与槽楔接触面上涂抹一层RT V-108胶,打入斜楔。
为防止槽楔窜动,在铁心两端的槽楔与槽鸽尾接触面上涂抹RT V-108胶,将槽楔粘在定子铁心上。
槽楔装完后可用GE公司提供的测隙规检查定子铁心通风槽口处波纹板压缩量是否达到113mm,来确定槽楔是否打紧。
GE公司在定子线棒的槽内固定中采用波纹板,通过斜楔打紧使波纹板达到一定的压缩量从而压紧线棒。
当定子线棒或槽内部件因温度变化等原因而产生变形时,利用波纹板因压缩而产生的弹性有效地防止机组长期运行可能造成的槽楔松脱现象。
此结构对定子线棒的固定效果明显好于没有波纹板的图2 定子线棒槽内固定结构742003年第4期 东北电力技术槽内结构,建议国内制造商在今后的水轮发电机设计中考虑采用此结构。
313 定子线棒端头的绝缘处理按国内制造商的设计,定子线棒上下端头的绝缘处理采用双组份环氧树脂胶。
此胶灌注时为液体状态,对液态胶,受定子绕组端头结构设计限制,不但需在绝缘盒开灌注孔,而且还需在盒下端进行堵漏。
在实际操作中效果都不太理想,个别的由于堵漏不好,环氧胶流的到处都是,处理起来较为复杂。
GE公司的定子线棒端头绝缘处理采用了5936三组份环氧腻子(环氧胶、固化剂和Cabosil触变材料)。
这种灌注料混合后呈腻子状,有一定的粘性、很高的触变性和滞流性能。
施工时只需在线棒端头和绝缘盒里各抹入经过计算用量的环氧腻子,倒扣绝缘盒于定子线棒端头上。
而后推入,按图纸要求达到的尺寸压实,然后将绝缘盒下沿挤出的环氧腻子抹成倒三角形,清理掉多余的环氧腻子即可。
在室温条件下8h即固化。
这种线棒端头绝缘处理工艺(含材质)较国内的稀胶堵漏灌注法施工方便、无需堵漏、无需补胶、无污染,值得我们仔细分析和研究应用。
314 电气试验交流耐电压试验标准见表1。
表1 交流耐电压试验标准kV交流耐电压试验阶段国标要求的耐电压值GE公司的耐电压值下层线棒嵌装后47(215U+210)44194(2133U+310)上层线棒嵌装后(打完槽楔)46(215U+110)43194(2133U+210)定子绕组安装结束39(2U+310)39(2U+310) 从交流耐电压试验标准比较看,GE公司的标准与我国基本相当,个别项目略低于我国标准。
在衡量定子绕组对机座和绕组间绝缘电阻方面,国内制造商按国标的要求测量在40℃以下时,绝缘电阻吸收比R60s/R15s不小于116。
在实际安装中,大型水轮发电机定子绕组的吸收过程比较长,有时60s的绝缘电阻仍较低,并不能真正反映水轮发电机的绝缘电阻和定子绕组受潮、绝缘受损情况。
GE公司采用了国际上普遍的做法,即测量绝缘电阻的极化指数R10min/R1min不小于210。
现国内有关水轮发电机的制造商和安装、监理单位已认识到了这一问题,准备在有关国家标准修订中加入测量定子绕组绝缘电阻的极化指数这一试验项目。
此外,在机组启动试运行期间,GE公司特别要求在发电机组过速试验后对定子绕组分相进行直流耐电压试验,以检验过速试验过程中定子绕组绝缘是否受到损伤,对发电机组的安全运行提供了很大的保障。
具体试验标准为5315kV(0185×117×(2U M+1)。
试验过程中按015倍额定电压逐级升高、每段停留1min。
三相绕组在试验电压下的高压侧直流泄漏电流相对误差符合标准要求。
这一试验项目值得我们研究和采用。
4 结束语加拿大GE公司设计制造的大型水轮发电机现已成功地安装在国内二滩、刘家峡和天荒坪等大型水电厂。
其大型水轮发电机定子绕组结构设计、材料和相应工艺特点值得我们学习、分析和研究。
作者简介:苏树昕(1971-),男,工程师,一直从事大型水轮发电机安装、调试技术指导工作,现正在三峡水电站指导水轮发电机组(左岸)的安装工作。
(收稿日期 2003-02-15)日本热核研究取得新突破日本文部省热核科学研究所日前宣布,该所研究人员用大型螺旋装置把离子温度为8100万℃等离子体在磁场中成功封闭015s。
从而为在地球上实现热核聚变反应向前大大地夸进了一步。
大型螺旋装置是一种使用螺旋超导线圈产生强磁场的装置,该研究所的螺旋装置是目前世界上最大的。
2001年12月研究人员曾利用这一装置使离子温度上升为5800万℃。
自此以后,一直保持这一温度的世界记录。
热核研究所实验推进部总部部长松岗启介说:要在地球上实现热核聚变,必须具备四个条件:离子温度1亿℃、电子温度1亿℃、电子密度100万亿个/cm3,封闭时间为1s。
解决电子温度和电子密度问题已分别具备条件,因此只要离子温度达到1亿℃,在地球上实现热核聚变将不再是一个梦。
84东北电力技术 2003年第4期。