電機定子槽楔松動原因分析及處理方法研究

趙宇君

摘 要：定子槽楔發生松動不僅會影響定子線棒功能的正常發揮，還會損傷定子線棒的絕緣體，造成磨損和放電現象，影響發電機的安全運行。為此，需要在如何防止定子槽楔松動方面不斷尋找好的解決方案。

關鍵詞：電機定子槽楔；松動原因；定子通風孔；定子線棒

中圖分類號：TM307+.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.157

文章編號：2095-6835（2016）20-0157-02

定子槽楔的松動所帶來的危害是很大的，分析其原因并提出解決方法，以規避危害發生，對于電機的正常運轉具有重要意義。只有找準原因對癥下藥，才可以對槽楔松動的現象進行恰當的處理，保證電機機組的安全和電廠的運行。

1 定子槽楔松動的原因

1.1 機組振動

這種松動產生的原理是波紋墊片的伸縮性受到電機的振動發生了變化。墊片的緊固是利用伸縮來加強槽楔線棒緊固的，但是，由于在電機運行中各種振動引發了墊片彈性的喪失，嚴重時就會從槽楔中脫落。通過實際測試我們可以看到，在機組發電狀態下測試振幅，定子鐵芯在發電工況下的有功功率發生了巨大的變化，定子鐵芯振幅也隨之發生了巨大的變化。在長期的投產運行過程中，這種振動造成了波紋墊片的疲勞。振動時間越久，波紋墊片受到的影響就越大，最終發生了剝離和脫落。

1.2 定子線棒本身具有升溫的特性

這種特性會使電機運行和停運時出現冷熱交替的情況。如果停運階段冷卻時間較長，而運行起來后，溫度上升過快，就會令定子線棒處在一個長期熱脹冷縮的過程之中。在經過現場檢測之后，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生了聯動，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，但是之前出現的間隙卻不能恢復到原始狀態。經過反復的通電和停電試驗之后，發現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的又一個重要原因。

1.3 定子線棒的質量問題

定子線棒及槽楔的制造廠家分別來自國外和國內。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來達到槽楔的緊固目的的，而國內的定子線棒的絕緣材料與國際制作水平有差距。在同樣的運行條件下，國內定子槽楔的墊片彈性普遍發生了較大的伸縮，相比國外定子線棒要嚴重很多。因此，定子線棒的質量問題也會造成定子槽楔的松動。

1.4 在安裝過程中未將定子線棒緊固

在安裝過程中，需要將定子線棒進行緊固處理。如果安裝中因種種原因而導致未能緊固，一旦電機運行起來，楔子之間開始竄動發生擠壓，造成楔子塊之間的間隙越來越大，松動就在所難免了。

2 松動的危害性

2.1 絕緣墊條出現位移，堵塞定子通風孔

一旦槽楔松動，會導致匝間絕緣墊條發生位移，堵塞定子通風孔。定子通風孔的作用是對電機定子線棒在運行過程中升溫過快而散熱的。一旦定子通風孔遭到堵塞，散熱功能也就喪失了，造成定子線棒的加速損傷。

2.2 劃損轉子絕緣、定子絕緣

由于槽楔松動可能會造成電機運行中的定子鐵芯多點短路，短路會劃損轉子絕緣、定子絕緣，破壞定子線棒的主絕緣部分，在長時間的反復短路發生之后，定子線棒主絕緣發生擊穿的概率就會越來越大。這種損傷危害的原理是，電機在運行過程中會發生機械振動，這種振動不時地影響定子線棒的緊固度。

2.3 對防暈層和絕緣黏合造成影響

定子槽楔松動導致的損害，除了線棒表面與定子槽壁之間的電壓和升溫不穩定外，還會對防暈層和絕緣黏合造成影響。在電機運行中，電容具有的高能量會反復對定子線棒產生熱和機械作用，并產生臭氧、氮氣等多種氣體。當這些氣體與熱和水蒸氣混合后，合成的硝酸會腐蝕線棒的主絕緣、槽楔、防暈層等。腐蝕嚴重的狀態表現為變色、變酥，嚴重到出現坑凹時就要特別注意了。

3 處理方法

對于出現的定子槽楔松動現象，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發生的連鎖反應而造成間隙增大。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。這種方法對松動情況不嚴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。如果在安裝時能注意緊固工藝環節，那么即使機組發生長期振動產生高熱對某一塊槽楔產生了影響，發生了松動，但是由于膠水的凝固作用，也不會對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而導致線棒裸露情況的大面積發生。③為了加強羊毛氈的強度，可以將羊毛氈固定在上下端槽楔之后，再加上環氧樹脂剝離緊固。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，進一步加固端部的槽口，加強槽楔端口的緊固，降低槽楔的竄動概率。處理原理為在槽楔的端部兩側各有凹槽，將玻璃絲繩通過凹槽緊緊固定在線棒上。

4 處理工藝技術流程

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

5 處理效果分析

經過對該電廠燃氣發電機組的運行試驗，在進行定子槽楔松動處理之后，上下竄動問題得到了很好的解決。采用的技術處理環節符合標準，使用環氧樹脂玻璃擋板結合羊毛氈的新技術，提升了槽楔的緊固性，適合廣泛推廣。

6 結束語

加強電機定子線棒的緊固，可以有效地提高電子定子線棒的防腐防電功能，經過對制造工藝、安裝質量、松動處理及刷涂羊毛氈等新技術的應用，電機機組的定子槽楔均可以保持正常的狀態運行，增強了發電機組的穩定性和安全性。就目前來說，本文提及的處理方法是經過實踐證明的比較簡捷和實用的方法。

參考文獻

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