電機(jī)定子槽楔松動(dòng)原因分析及處理方法研究

趙宇君

摘 要：定子槽楔發(fā)生松動(dòng)不僅會(huì)影響定子線棒功能的正常發(fā)揮，還會(huì)損傷定子線棒的絕緣體，造成磨損和放電現(xiàn)象，影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。為此，需要在如何防止定子槽楔松動(dòng)方面不斷尋找好的解決方案。

關(guān)鍵詞：電機(jī)定子槽楔；松動(dòng)原因；定子通風(fēng)孔；定子線棒

中圖分類號(hào)：TM307+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.157

文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0157-02

定子槽楔的松動(dòng)所帶來的危害是很大的，分析其原因并提出解決方法，以規(guī)避危害發(fā)生，對(duì)于電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義。只有找準(zhǔn)原因?qū)ΠY下藥，才可以對(duì)槽楔松動(dòng)的現(xiàn)象進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚ＷC電機(jī)機(jī)組的安全和電廠的運(yùn)行。

1 定子槽楔松動(dòng)的原因

1.1 機(jī)組振動(dòng)

這種松動(dòng)產(chǎn)生的原理是波紋墊片的伸縮性受到電機(jī)的振動(dòng)發(fā)生了變化。墊片的緊固是利用伸縮來加強(qiáng)槽楔線棒緊固的，但是，由于在電機(jī)運(yùn)行中各種振動(dòng)引發(fā)了墊片彈性的喪失，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)從槽楔中脫落。通過實(shí)際測(cè)試我們可以看到，在機(jī)組發(fā)電狀態(tài)下測(cè)試振幅，定子鐵芯在發(fā)電工況下的有功功率發(fā)生了巨大的變化，定子鐵芯振幅也隨之發(fā)生了巨大的變化。在長期的投產(chǎn)運(yùn)行過程中，這種振動(dòng)造成了波紋墊片的疲勞。振動(dòng)時(shí)間越久，波紋墊片受到的影響就越大，最終發(fā)生了剝離和脫落。

1.2 定子線棒本身具有升溫的特性

這種特性會(huì)使電機(jī)運(yùn)行和停運(yùn)時(shí)出現(xiàn)冷熱交替的情況。如果停運(yùn)階段冷卻時(shí)間較長，而運(yùn)行起來后，溫度上升過快，就會(huì)令定子線棒處在一個(gè)長期熱脹冷縮的過程之中。在經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之后，我們可以看到，給定子線棒通電加熱后，定子線棒開始變熱、變長，隨之相鄰的楔子塊發(fā)生了聯(lián)動(dòng)，形成了間隙。停電后，定子線棒由于升溫而加長的部分開始縮短，但是之前出現(xiàn)的間隙卻不能恢復(fù)到原始狀態(tài)。經(jīng)過反復(fù)的通電和停電試驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)定子槽楔間的間隙變大，線棒逐漸裸露出來。這是造成定子槽楔松動(dòng)的又一個(gè)重要原因。

1.3 定子線棒的質(zhì)量問題

定子線棒及槽楔的制造廠家分別來自國外和國內(nèi)。國際定子槽楔的固定方式一般是采用波紋墊條的彈性特點(diǎn)來達(dá)到槽楔的緊固目的的，而國內(nèi)的定子線棒的絕緣材料與國際制作水平有差距。在同樣的運(yùn)行條件下，國內(nèi)定子槽楔的墊片彈性普遍發(fā)生了較大的伸縮，相比國外定子線棒要嚴(yán)重很多。因此，定子線棒的質(zhì)量問題也會(huì)造成定子槽楔的松動(dòng)。

1.4 在安裝過程中未將定子線棒緊固

在安裝過程中，需要將定子線棒進(jìn)行緊固處理。如果安裝中因種種原因而導(dǎo)致未能緊固，一旦電機(jī)運(yùn)行起來，楔子之間開始竄動(dòng)發(fā)生擠壓，造成楔子塊之間的間隙越來越大，松動(dòng)就在所難免了。

2 松動(dòng)的危害性

2.1 絕緣墊條出現(xiàn)位移，堵塞定子通風(fēng)孔

一旦槽楔松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致匝間絕緣墊條發(fā)生位移，堵塞定子通風(fēng)孔。定子通風(fēng)孔的作用是對(duì)電機(jī)定子線棒在運(yùn)行過程中升溫過快而散熱的。一旦定子通風(fēng)孔遭到堵塞，散熱功能也就喪失了，造成定子線棒的加速損傷。

2.2 劃損轉(zhuǎn)子絕緣、定子絕緣

由于槽楔松動(dòng)可能會(huì)造成電機(jī)運(yùn)行中的定子鐵芯多點(diǎn)短路，短路會(huì)劃損轉(zhuǎn)子絕緣、定子絕緣，破壞定子線棒的主絕緣部分，在長時(shí)間的反復(fù)短路發(fā)生之后，定子線棒主絕緣發(fā)生擊穿的概率就會(huì)越來越大。這種損傷危害的原理是，電機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生機(jī)械振動(dòng)，這種振動(dòng)不時(shí)地影響定子線棒的緊固度。

2.3 對(duì)防暈層和絕緣黏合造成影響

定子槽楔松動(dòng)導(dǎo)致的損害，除了線棒表面與定子槽壁之間的電壓和升溫不穩(wěn)定外，還會(huì)對(duì)防暈層和絕緣黏合造成影響。在電機(jī)運(yùn)行中，電容具有的高能量會(huì)反復(fù)對(duì)定子線棒產(chǎn)生熱和機(jī)械作用，并產(chǎn)生臭氧、氮?dú)獾榷喾N氣體。當(dāng)這些氣體與熱和水蒸氣混合后，合成的硝酸會(huì)腐蝕線棒的主絕緣、槽楔、防暈層等。腐蝕嚴(yán)重的狀態(tài)表現(xiàn)為變色、變酥，嚴(yán)重到出現(xiàn)坑凹時(shí)就要特別注意了。

3 處理方法

對(duì)于出現(xiàn)的定子槽楔松動(dòng)現(xiàn)象，我們可以采用以下3種方法處理：①在安裝過程中，首先要注意緊固波紋墊片，可以采用在楔子末端間隙處黏合樹脂膠的方式，防止槽楔之間由于松動(dòng)發(fā)生的連鎖反應(yīng)而造成間隙增大。另外，還可以采用在槽楔上下端部綁扎玻璃絲繩或者羊毛氈的方法。這種方法對(duì)松動(dòng)情況不嚴(yán)重的定子線棒具有很好的作用。②在槽楔安裝過程中，電廠的定子槽楔端面噴涂的環(huán)氧樹脂膠具有很好的抗震、抗熱、抗電壓的功能。如果在安裝時(shí)能注意緊固工藝環(huán)節(jié)，那么即使機(jī)組發(fā)生長期振動(dòng)產(chǎn)生高熱對(duì)某一塊槽楔產(chǎn)生了影響，發(fā)生了松動(dòng)，但是由于膠水的凝固作用，也不會(huì)對(duì)其他楔子塊造成巨大的影響，避免了間隙在熱脹冷縮下的難以回調(diào)而導(dǎo)致線棒裸露情況的大面積發(fā)生。③為了加強(qiáng)羊毛氈的強(qiáng)度，可以將羊毛氈固定在上下端槽楔之后，再加上環(huán)氧樹脂剝離緊固。使用玻璃擋板的好處就是通過擋板與線棒之間的玻璃絲繩，進(jìn)一步加固端部的槽口，加強(qiáng)槽楔端口的緊固，降低槽楔的竄動(dòng)概率。處理原理為在槽楔的端部兩側(cè)各有凹槽，將玻璃絲繩通過凹槽緊緊固定在線棒上。

4 處理工藝技術(shù)流程

電機(jī)定子槽楔松動(dòng)現(xiàn)象的處理工藝技術(shù)流程為：①將槽楔上下端的凹槽等部分進(jìn)行清理，剪斷綁帶，將羊毛氈處理干凈。②確定槽楔松動(dòng)數(shù)量、端口間隙大小、線棒絕緣層與槽壁之間的間隙大小等數(shù)據(jù)。根據(jù)間隙大小確定槽楔退出方向和方法。如果松動(dòng)間隙在10 mm以上，就要將槽楔全部退出；如果松動(dòng)間隙小于10 mm，則可在對(duì)槽楔鐵芯和線棒進(jìn)行檢查無誤后，在接縫處刷膠處理。③根據(jù)鐵芯槽口的尺寸調(diào)節(jié)槽楔的波紋板尺寸和墊條的位置，按照施工工藝和技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)裝配。在裝配時(shí)，在槽楔裸露的部分要進(jìn)行鐵芯方面的半導(dǎo)體屏蔽層的高阻涂層區(qū)的處理，注意最里層的半導(dǎo)體屏蔽層必須低于線棒高阻涂層區(qū)，以防電壓不均勻發(fā)生局部放電。

5 處理效果分析

經(jīng)過對(duì)該電廠燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的運(yùn)行試驗(yàn)，在進(jìn)行定子槽楔松動(dòng)處理之后，上下竄動(dòng)問題得到了很好的解決。采用的技術(shù)處理環(huán)節(jié)符合標(biāo)準(zhǔn)，使用環(huán)氧樹脂玻璃擋板結(jié)合羊毛氈的新技術(shù)，提升了槽楔的緊固性，適合廣泛推廣。

6 結(jié)束語

加強(qiáng)電機(jī)定子線棒的緊固，可以有效地提高電子定子線棒的防腐防電功能，經(jīng)過對(duì)制造工藝、安裝質(zhì)量、松動(dòng)處理及刷涂羊毛氈等新技術(shù)的應(yīng)用，電機(jī)機(jī)組的定子槽楔均可以保持正常的狀態(tài)運(yùn)行，增強(qiáng)了發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性和安全性。就目前來說，本文提及的處理方法是經(jīng)過實(shí)踐證明的比較簡捷和實(shí)用的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]姜海東.600 MW發(fā)電機(jī)定子槽楔松動(dòng)造成線圈溫度異常的分析[J].華東電力，2013（11）：2442-2445.

[2]易浩波，任章鰲.基于聲檢測(cè)法的大型發(fā)電機(jī)定子槽楔松動(dòng)判據(jù)分析[J].湖南電力，2013（2）：20-23.

[3]傅同崗，吳泰，袁衛(wèi)國，等.槽楔專用量具的改進(jìn)[J].工具技術(shù)，2015（12）：104-105.