空冷200MW汽輪發電機定子線棒制造技術的研究

趙麗菲

摘 要：空冷200MW汽輪發電機是我公司與日本東芝公司合作項目，不過定子線棒作為該項生產活動的中心技術，并不轉讓。所以只可以從日方公司中購得，此時就使得該生產活動的總體費用變多了。我方單位經由對技術和機械等的發展完善，對生產工藝開展了很多的革新，進而使得線棒可以實現國產，最終顯著的提升了我們國家該項生產能力。

關鍵詞：空冷汽輪發電機；定子線棒；絕緣制造技術

前言

為提升單位的總體競爭水平，我方單位將線棒國產當成是發展的關鍵內容，在內容明確之后，不斷的開展準備活動，而且從裝置以及設備和工藝等等的層次中進行了顯著的革新，確保了線棒可以實現國產。

1 簡述線棒的構造特征

空冷200MW汽輪發電機定子線棒的電壓級別非常高，而且氣絕緣并不厚，在外國的很多國家都是使用少膠高電壓云母帶VPI進行生產，而我國使用的是多膠模的生產工藝，很顯然其將會為我們帶來一個非常大的難題，詳細的數據如下所示。

因為其截面的高度寬度比例非常大，而且很長，因此在冷卻以及吊裝的時候非常的易于導致變形或是損失問題。手工制造設備的精確性非常小，而且手工操作的時候會產生很多的質量問題，所以導致壓模的品質受到影響。

2 定子線棒直線膠化工藝技術研究

為了避免壓制之后導線的一側發生縫隙，干擾品質，就要確保其有較高的強度，防止縫隙現象發生，干擾到產品的品質。在之前的線棒測試生產活動中開展了很多的測試活動，具體的信息如下所示。

經由如上的測試，確定使用最后一種措施。直線膠化采用電熱板外加熱方式，經由試驗明確具體的參數，確保導線本身的固化品質以及填充的品質，而且大大的提升了表層的平整性。而且在膠化的時候要做托架，其目的是為了避免變形問題出現。

3 導線予彎、成型工藝研究

為了避免壓制之后的側面存在縫隙，干擾到壓制之后的品質，換句話講就是說要確保填充飽滿，同時還應該有較高的強度，防止后續出現縫隙現象，干擾到產品的品質，同時還應該避免壓縮總數太大，因為太大的話會使得空芯線受到影響，進而干擾流量。所以在之前的測試中用了很多種尺寸的墊條以及墊塊，最終確定了用多膠云母板等材料進行合理墊制、的方法，壓制后填充飽滿、空氣流量完全符合設計要求。

因為線規很少，同時線匝較多，所以在成型的時候會發生串線現象，在經由多次的測試之后明確在上面的排間間隔插入紅鋼紙，這樣就不存在串線現象了，在彎制引線轉角時采用了月牙塊形上壓結構，彎制的時候持續的擰緊，避免了由于引線位置由不去絲向去絲過渡高度方向變化而引起瓢線現象。

4 明確鏟頭以及封焊活動

參照空冷135MW汽輪發電機定子線棒鏟頭工具結構及焊接工藝，確定了空冷200MW汽輪發電機定子線棒的鏟頭工具結構，鏟頭設備能夠對它的長度等進行定位，可以確保空間形態較好。封焊采用3片0.4mm厚的銀焊片，在焊接之后對其打磨處理，封焊的地方就會變得非常的平順。

5 關于導線的固化工作

因為設備自身的絕緣不厚，所以為了確保絕緣的厚度，就要保證導線的尺寸合理。在提制設備的時候要使用鐵襯板。而且經由測試，將電流確定為1.5～1.6KA，這樣就可以確保固化的品質優秀。

6 明確絕緣模壓工藝

6.1 絕緣包扎

在包扎的時候使用的時數控包帶設備，而且結合線棒不一樣的方位明確使用不一樣的包扎措施，確保不一樣的方位的絕緣數以及厚度等都合理，而且明確了最為合理的包扎張力，確保了包扎的品質。通過對包扎層數進行的試驗，最終確定了絕緣包扎層數。

6.2 做好防暈設計

因為線棒的電壓很高，所以要確保有較高的下線間隔，這樣的話就能夠防止棒間發生放電現象。所以，該線棒防暈段為不增厚設計，即防暈尺寸占主絕緣量。經由多次測試，進而明確了防暈設計的措施，將起暈電壓控制在40KV以上，合乎設計的規定。

6.3 主絕緣固化工藝

模壓的品質會在很大的層次上影響到線棒的品質，該線棒本身的絕緣并不厚，而且剛性不好，因此其對模壓機械和工藝等的規定就更為嚴苛，要積極的對其革新處理才能夠保證其合乎產品的性能規定。

6.3.1 完善設備。為了確保線棒的外在尺寸合理，確保加壓的次序正確，降低分散性，在新的模壓設備里，對于技術的規定更為嚴苛。 a.能夠完成手動，半自動，全自動三種控制方式。b.手動方式：能夠完成六路液壓油缸的獨立進/退控制，四級壓力，泵站電機的啟動，停止，工件加熱啟動，停止，溫度補償（四路）啟動，停止等各種動作控制。加熱電流無級穩定數字調節。c.半自動方式：能完成對加熱工件溫度補償控制和壓力補償控制。d.全自動方式：通過編程可按制造工藝及設備狀況完成整個工件加熱成型過程。e.報警信息：通過觸摸屏顯示，同時聲光報警。f.報警同時停機：接地、超溫、加熱過電流、電機保護、電源故障等。g.報警指示：補償加熱故障、壓差故障。h.可通過外部設置對檢測溫度進行補償。i.自動控制的要求：能夠顯示和打印溫度、壓力曲線，對工況、操作情況、報警信息等進行控制、顯示，并按工藝要求自動實現模壓線棒加工全過程的監控。

6.3.2 工裝改進：工裝工具是保證線棒幾何尺寸和空間形狀的關鍵所在，為提高線棒的制造質量，工具結構等方面進行了改進，其中對重要的熱壓模更是進行了較大改進，最終保證了線棒生產的需要。

6.3.3 工藝技術的研究；由于該線棒較長、剛性差，為防止上卸模時扭傷線棒，改進了吊裝工具，實現了使用吊車上卸模的工藝，并對端部活動壓板進行定位、為防止鉸鏈位置過于靠后上卸模時磕傷線棒、制作了防磕傷樣板等改進。根據壓制過程中的溫差確定了最佳的升溫速度，并根據每批次主絕緣材料的性能參數進行批次首件壓制，確定最佳的加壓溫度，保證了模壓線棒的質量。

7 結束語

第一，經由對該項技術的持續探索，在較短的時間中做好了前期測試活動，而且得到了完整的線棒。進而克服了技術難題，使得我國也可以自行生產線棒。第二，經由對生產工藝的分析，大大的提升了我方的模壓絕緣能力。第三，在探索的時候，對設備以及工裝等的完善，顯著的提升了線棒的生產水平。最后，該課題的成功探索使得我方掌握了空冷200MW汽輪發電機制造的核心技術，減少了費用，提升了總體實力。

參考文獻

[1]陳世坤，等.電機設計（第2版）[M].北京.機械出版社，2000.