大中型汽輪發電機定子接地短路時造成鐵芯損壞的修復

摘要：大中型汽輪發電機定子接地短路時，不僅會破壞發生短路的發電機的定子線棒及其相鄰線棒，也會對發電機的鐵芯造成不同程度的損壞。本文論述了損壞的修復工藝。

關鍵詞：汽輪發電機；定子；修復

1 概述

如果定子線圈的短路發生在汽輪發電機的端部，即使對發電機的定子端部鐵芯造成破壞，因其損傷部位靠近外部，而較易進行處理。但當定子線圈短路發生在定子鐵芯中段，特別是發生在不同的槽間時，對發電機鐵芯造成的傷害尤其嚴重。因為對定子鐵芯的恢復處理比較困難，多數發電廠會選擇將發電機返廠大修，但是較長的返修周期使發電單位的經濟效益受到了巨大的損失。

2 修復方案的選擇

多數發電機事故短路點發生在發電機的端部，即使有鐵芯損壞，也僅是鐵芯的齒端部分，可以采用局部處理。事故搶修恢復時，重點是定子線棒的更換，而不是受損鐵芯面積和深度又較小，受損的齒部可以利用假齒來恢復。故障部位多發生在鐵芯中部，且故障點周圍的硅鋼片之間還存在熔化后形成的片間短路區，無法在不拆片的情況下消除其片間短路，鐵芯額部已燒熔在一起，也不可能僅對鐵芯進行局部處理。為徹底處理鐵芯缺陷，必須在起出全部線棒后，從汽端拆除鐵芯硅鋼片直到故障點。對拆下的非故障點的舊片，重新涂漆處理，對故障點受損硅鋼片補充新片進行更換，將重新疊片恢復。

3 修復工藝

為保證線棒更換即鐵芯局部供應質量，合理運用修復期，專業人員制定了嚴格的修復工藝。

3.1 取出線棒。由于故障發電機定子舊線棒運行年限較長，絕緣已發脆，并參考舊線棒抽查試驗結果，將所有的線棒更換為備品線棒，不再使用拆除的線棒，具體工藝如下：a 提前將要拆除的線棒，按所在的槽號做標記，將線棒里的水放盡并吹干短路，用打板、齊頭扁鏟等專用工具打出全部槽楔，不得損壞定子鐵芯，槽楔墊條應該盡量保持完整，并清理干凈以便重復使用。b.扒開端部手包絕緣層，劃開絕緣時要均勻用力，逐層分開。如需敲擊切割時，刀具與線棒手包絕緣面夾角應控制在30度以內，動作應輕且準確，以免損傷線圈及銅線。割開汽勵兩端漸開線綁繩，取出隔木墊塊，嚴禁刀具垂直切割，以免損傷線棒絕緣。c.將汽端的絕緣飲水管小心拆下，水接頭兩端用白布包好，保護其螺紋部分不受損傷，以便重復使用；拆下的絕緣引水管按線圈編號，并做好記錄。d.焊開實心線及連接銅管：用浸潤的石棉布及石棉紙蓋住要焊開的鼻端周圍絕緣。將要焊開的鼻端隔離開來，用焊槍加熱并在焊料熔化而未流動時將實心線和空心線迅速拉開，以防止焊料流淌堵塞空心線，焊開時，空心先后應將其周圍清理干凈，并用白布將接頭包好，以防止雜物進入。e.取出線棒。首先取出已損壞的槽上層線棒，再起出相鄰槽，然后依次取出上層全部線棒；下層線圈也采用同樣順序取出。起出線棒時不能用力過猛，以免線棒絕緣裂開，保證可以重復使用。

3.1.1 線棒清理。對所有的取出線棒清理檢查，用酒精及甲苯全面清洗線圈，取下附著在端部漸開線部位的綁線，并進行外觀檢查，應無絕緣磨損、裂開、膨脹，然后按試驗要求進行流量及電氣試驗，合格后方能作為備用線棒。拆除端環上廢舊綁線，剝離適形材料；噴絕緣清洗液，全面清理鐵心，不能遺留任何雜物，每個線棒要用壓縮空氣吹掃。

3.1.2 下層線棒綁扎、干燥及焊接。a.下層線棒入槽前，槽內應墊與原厚度一致的槽底墊條，必要時墊條可以用透明膠帶粘住，以防墊條錯位及脫落。線棒入槽時不可用可能損壞線棒的工具敲擊。線棒從汽端嵌入1/3時，順著槽逐漸向槽內移動線棒，使其進入勵端槽部1/3深處，然后均勻用力，將線棒壓入底部。線棒與層間墊條間應接觸緊密，不得留有間隙，隨后壓緊線棒并打入臨時槽楔。綁扎線棒端部時要逐一綁扎。b.上層線棒下線前，按原位置布置好測溫元件，并逐一檢查其是否完好，然后下上層線棒，槽部沿軸向用定子槽楔固定五點，兩端線棒漸開線部位按圖紙規定，用包有浸漬滌綸氈的間隔墊塊塞緊，將上層壓板裝好，相鄰壓板間的間隔墊￠5浸漬的滌綸繩綁扎牢，塞緊口部墊塊用 ￠3浸漬的滌綸繩綁扎牢。待室溫固化不少于24h后，做交流耐壓試驗。c.打磨清理實心線表面，將其清理干凈平整，然后逐漸整形，以求規矩美觀。焊接工藝同焊開時的工藝。并注意股線搭接長度不小于股線寬度的2-2.5倍，焊后，冷卻到室溫，做三相冷態直流電阻測試，合格后，進行下一步工作。

3.1.3 鼻端包絕緣及絕緣引水管安裝。鼻端包絕緣用無溶劑環氧膩子將線棒實芯和空芯導線全部填實，填平。鼻端先用硅橡膠粘帶纏一層，后采用9454-1環氧粉云母帶半疊繞包扎，層間涂刷53841YQ膠。要求包扎規范，均勻緊密。開始手包絕緣，注意與上下層線棒主絕緣搭接長度為25-40mm，并修成斜坡狀。扣絕緣盒，注意絕緣盒內的環氧填料填充必須飽滿。待基本固化后，汽勵兩端絕緣盒部位打緊絕緣楔后用￠5浸漬滌綸繩綁扎牢。引水管按拆下記錄進行對號恢復，安裝前檢查線棒及水管螺紋完好，管內清潔，無磨損。注意其銅接頭把合力矩，避免將螺紋損壞。

3.1.4 通水加熱干燥絕緣。對發電機絕緣干燥可以用以下兩種方式任何一種，也可以同時進行。一是發電機線棒內通熱水，保持水溫在65-80度范圍內，對線棒進行干燥。二是在發電機兩端端部加裝適量碘鎢燈，對手包絕緣進行加熱烘干，致手包絕緣完全固化為止。注意碘鎢燈與手包絕緣的距離。

3.2 鐵芯修復措施。

3.2.1 硅鋼片拆除。拆片前在鐵芯膛內3.6.9.12.點鐘位置分別測量鐵芯的齒頂和槽底長度，并做好記錄。先拆除鐵芯壓圈，然后拆除齒壓片，項號片，通風槽片和沖片。在拆除端部鐵芯時，由于鐵芯硅鋼片尺寸均不相同，因此每拆完一段必須打包及標記清楚分開疊放。對拆開的硅鋼片進行除漆以備回用。

3.2.2 鐵芯壓緊。a布置鐵芯壓緊設備及其附件，保證鐵芯壓緊時鐵芯不會壓偏，裝入拉桿必須與鐵芯內圓同心。b 啟動油壓機逐漸將壓緊力提高到1.7g/mm ，保持壓力對鐵芯壓緊，此時應測量被測量鐵芯段的寬度，需與拆前寬度一致，同時觀察硅鋼片軛部在定位筋上的移動情況。當發現油壓缸的活塞不動時，保持壓力3min，即完成壓緊工作。c油壓缸卸壓后，吊離壓緊設備及附件，測量齒頂和槽底長度，并與拆片前測量的結果相比較，兩者相差小于2mm為合格，否則必須壓緊鐵心，并增大壓緊力。d最后一次壓緊時帶上壓圈，在保壓期間可以用手上好定位筋螺帽。