富春江水電站1#發電機組定子下線的工藝技術

潘曉豪

摘 要：本文重點介紹了浙江省富春江水電站1#機組改造過程中，定子在完成分瓣組圓并鐵芯疊片后具體下線的詳細工藝及措施方案。對1#發電機組定子下線前配套措施準備、下線實施期間的工藝控制措施、施工細節、施工步驟、相關注意事項、下線后定子整體干燥試驗等方面進行了詳細的介紹和說明。為同類型的大尺寸機組定子下線工作提供了較好的參考和借鑒。

關鍵詞：水電站；發電機；定子；下線；工藝技術

中圖分類號：TM305.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0162-02

1 概述

富春江水電站1#機組是上世紀50年代原蘇聯新西伯利亞汽輪機廠制造產品，機組額定出力為57.2 MW。水輪機型號為ΠЛ548-BB-800，軸流轉漿式，轉輪直徑8 m，發電機型號為SF60-96/13400，豎軸半傘式，密閉雙循環空氣冷卻，F級絕緣，設計出力為60MW。

定子下線工作系整個定子工程改造的重要環節，在完成定子鐵芯疊片及鐵損試驗后開始。

2 下線前的準備工作

（1）現場做防潮防塵處理。（2）清掃定子并檢查鐵心槽內漆層有否損傷。（3）對單根定子線棒進行抽查試驗，測絕緣電阻、做起暈試驗和工頻交流耐壓試驗。（4）按定子繞組接線展開圖確定鐵心第一槽的位置，用白漆按順序逐槽進行編號并畫軸向中心線；用樣板劃出線棒軸向中心線；按照設計圖紙，確定槽號及其對應所要求的種類和數量。

3 支持環裝配

（1）安裝和固定支持環支撐架。（2）安裝支持環：調整支持環水平和高度符合圖紙要求，支持環對接接頭要齊平，用非磁性材料進行焊接。焊接后作絕緣包扎。

4 測溫電阻安裝

（1）檢查測溫電阻的直流電阻和絕緣。（2）按圖紙規定的槽號和上、中、下的位置安裝測溫電阻。安裝時配以與測溫電阻厚度相適應的半導體墊條。

5 下層線棒嵌入

5.1 下線

（1）對定子鐵心、定子機座、特別是定子鐵心槽內進行徹底清掃，并進 行檢查，排除異物。（2）按圖紙要求放入槽底墊條（半導體層壓板墊條），用502膠粘牢。兩端各伸出鐵心30mm。（3）在定子全長范圍內，將整張的低阻半導體布包裹定子線棒后，隨線棒嵌入槽內，該半導體的插入張數，視槽寬、線棒寬度而定。（4）以定子鐵心中心線和線棒中心線為基準，顧及線棒斜邊間隙及兩端伸出槽口的長度，將線棒嵌入槽內。嵌線時，線棒應平行推入槽口，然后用橡皮錘均勻地將線棒逐步打入槽內。打入過程中線棒不得產生軸向竄動。線棒平槽后，再用下線用壓板和木榔頭將線棒打入槽底。下線過程中要防止槽底墊條下滑移動。當下層線棒嵌入后，用槽楔撐塊和木墊塊固定線棒，使線棒直線部分緊貼槽底。如果嵌入的定子線棒在鐵心上、下兩端不均勻，或和相鄰棒的斜邊間隔不均勻，則必須將其拔出，再重新嵌入。在嵌入過程中或嵌入后，不得為了使線棒達到合適的軸向位置，而在線棒端頭往軸向方向敲打。（5）檢查線棒與槽間的間隔，若間隙大于0.3mm，則要墊入半導體板。（6）用浸過環氧膠的滌管按圖紙將線棒綁扎在上、下端箍上。

5.2 裝設斜邊墊塊和止沉塊

（1）按圖紙要求，在線棒端部用石頭畫出斜邊墊塊的綁扎位置。（2）根據線棒端部間的距離，墊塊可用不同厚度的間隔片搭配成合適的厚度，用浸過環氧膠的適形材料包往斜邊墊塊塞入規定位置，再用滌玻管按規定將墊塊與線棒綁扎緊。所有線棒斜邊部分墊塊的軸向位置高應一致。（3）線棒止沉塊每隔9槽設置一組，整圓共76組。（4）止沉塊頭部用適形材料+環氧填料包裹后，放在線棒間。（5）在環氧填料未干前，用玻璃纖維管將止沉塊與線棒一起綁兩匝鎖牢。

5.3 電氣檢查（下層線棒全部嵌入后進行）

（1）用2500V兆歐表測定定子線棒絕緣電阻。（2）進行下層線棒的交流耐壓試驗。合格后，在線棒的綁繩上刷一道環氧膠。線棒的上下端、定子鐵心及線棒低阻段保護好。在線棒端部噴絕緣覆蓋漆并晾干。

6 上層線棒嵌入

（1）用干燥空氣吹凈下層線棒。（2）布置層間測溫電阻。（3）墊入層間墊條。層間墊條伸出定子鐵心兩端的長度應一致。為防止嵌入上層線棒時層間墊條發生錯位，層間墊條兩端用無堿玻璃絲帶綁二層在下層線棒上。測溫電阻的引出線與墊條一起綁在下層線棒上。（4）嵌入上層線棒。檢查線棒與槽的間隙。若間隙大于0.3mm，則要用半導體板塞入。隨時檢查層間墊條是否有掉下現象，槽襯布不能起皺。

7 打槽楔

槽楔采用斜槽楔結構，每槽由8根槽楔組成。中間6根槽楔均長180mm。

7.1 調整楔下墊條的厚度；將槽楔打入所有的槽中來固定定子線棒

（1）上、下層線棒全部嵌入后，對線棒的所在位置進行檢查，用小刀沿上層線棒的上表面割去半導體槽襯的多余部分，以免影響槽楔側打緊。割去半導體槽襯時注意不能傷及線棒和鐵心。（2）在槽的正中央放好楔下墊條，調整墊條厚度，打入槽楔。（3）由于鐵心的堆疊誤差，定子鐵心的通風道位置有偏差。因此，在中間的槽楔打入后，別的槽楔要在周圍的槽邊作比較，看槽楔的風道和定子鐵心風道位置是否對應。如不能對準風道，就要用調整槽楔來調整位置。（4）打槽楔時，首先打中間的槽楔，然后從兩頭往中間打。（5）打槽楔時，將一塊槽楔板置于槽楔端頭，然后以它驅動槽楔，避免損傷槽楔端部。（6）根據實際情況增加或減少槽下墊條的數量，使槽楔以合適的壓力打入。槽楔的打緊力（壓力）通過測試錘擊槽楔所產生的來判斷。（7）打槽楔時楔下墊條在打入方向有滑動的趨勢，因此，楔下墊條的放置位置要考慮這個滑動量。（8）為防止槽楔松動，在上下端最后一根槽楔上，槽楔與鐵心，槽楔與楔下墊條間的一些部位涂上環氧膠。（9）環氧膠使用前按比例充分調勻。當環境溫度較低時，環氧膠不易固化，其配合比例要調整，混合之前加熱至最佳溫度，同時在使用前檢查固化程度。（10）為防止膠掉到定子線棒上或導致楔下墊條與線棒粘結，環氧膠應裝在塑料里使用。（11）楔下墊條涂膠面非常粗糙，這一特點使楔下墊條每一面都很有粘力，因此要正確使用，并和別的材料分開。（12）每槽中的槽楔分成數段。在兩端打槽楔時借助專用槽楔沖敲打。（13）在每端打入槽楔前，檢查槽楔的風道能否與定子風道對應，必要的話調整槽楔。（14）鏟掉多余的環氧膠，修整打楔引起的毛邊和翹曲。

7.2 對打入槽楔的質量要求

（1）打槽楔時，應注意通風溝的方向。（2）槽楔下墊片伸出槽口的長度不得超過槽楔。（3）槽楔間的空隙長度不應超過槽楔長度的1/3。（4）槽楔上的通風溝與鐵心通風溝的中心對齊，偏差不大于2mm。（5）槽楔表面不得高出鐵心內圓表面。

7.3 槽楔的防松綁扎

（1）對定子鐵心兩端伸出槽楔的楔下墊條進行修整，去除楔下墊條伸出槽楔的部分。注意不能傷及線棒表面。（2）在定子鐵心緊靠槽楔和層間墊條的端面，在上層線棒上連續地用滌波管進行綁扎，綁扎時的接頭不能出現在定子鐵心內腔表面。全部綁好后，滌波管表面涂以環氧膠。（3）按下層線棒裝設斜邊墊塊和止沉塊的方法進行裝設上層斜邊墊塊和止沉塊。

8 上下層線棒間接頭焊接

上下層線棒端頭采用連接片的方式連接，用銀銅焊機進行焊接。

（1）接銀銅焊機電源，并可靠接地。（2）線棒絕緣部分用濕脫脂棉包好，線棒間塞入舊布或或舊脫脂棉。（3）清理線棒端部銀焊部位，并將連接線對齊，中間放銀汗片。（4）將夾鉗夾持住焊接部位，通電銀銅焊，如有必要，填入銀焊條。（5）用細銼刀修平連接處。清理時注意不可使金屬微粒進入鐵心槽內。

9 跨槽線棒端頭連接

跨槽線棒端頭連接采用逐股對接銀銅焊。

（1）線棒絕緣部分用濕脫脂棉包好。（2）采用手工銀焊焊接。（3）用細銼刀修平連接處。修理時注意不可使金屬微粒進入鐵心槽內。（4）焊后將三組股線的兩組間隙用適形材料塞緊，用環氧填料抹平包絕緣。

10 絕緣盒套裝

（1）徹底清理接頭，檢查絕緣盒應無裂紋、氣泡，壁厚不小于3mm，否則不能使用。（2）在組裝的空隙中，填入適形材料和環氧填料配比E-44：H-4：石英粉=100：65：70。（3）封堵上絕緣盒，并調整好位置，環氧膠泥固化后，從絕緣盒底孔中倒入環氧填料。（4）下絕緣盒套裝時，可利用木凳類的支撐物設置絕緣盒的上線棒端頭，最后倒入環氧填料至封口。

11 極間連接線安裝

（1）清理極間連接線、線棒端部需銀銅焊的部位。（2）在線棒端頭和極間連接線間夾入一層銀焊片后，用夾鉗夾緊。（3）按操作規程，用銀銅焊機進行焊接。為了防止線棒絕緣損傷，焊接時，必須用浸透水的脫脂棉將線棒絕緣端頭包裹住。（4）通電焊接必須再用銀焊條進行填充。（5）端頭焊接后，除去脫脂棉，用銼刀銼平高點、修光毛刺，用吸塵器清掃干凈。外觀檢查應整齊、光滑，焊接填充飽滿。（6）在極間連接線的絕緣包扎前，應先檢查極間連接線原有絕緣在搭接處的狀況，確認無誤后，清理干凈，線棒端頭三股間填入環氧填料，在連接部的凹凸不平處用環氧填料填平，再在直角連接處包連兩層多股云母板，并用無堿玻璃絲帶扎緊。外面涂環氧膠。（7）在連接部位半疊包5440-1粉云母帶18層，半疊包無堿玻璃絲帶一層，外涂環氧膠。（8）極間連接線的固定，用適形材料包裹墊塊塞緊，再用滌波管與絕緣盒交錯綁6道，扎緊，最后涂上環氧膠。

12 匯流母線安裝

12.1 定子線棒引出線與匯流母線的連接

（1）從最下一層銅排開始安裝。匯流銅排放入線夾線槽前，在線夾處先繞包Nomex紙二層，在繞包適形材料一層。（2）在連接部位設置連接片、活動連接片。清理連接部位。（3）用銀焊機進行焊接，然后用氧-乙炔焰接連接板與匯流母線。

12.2 連接部位包絕緣

（1）在繞包粉云母帶前，先在引出線棒與匯流銅排連接部位的凹凸不平處用填料填平，再在直角連接處包兩層多股云母板并用無堿玻璃絲帶扎緊，外涂環氧膠。（2）在引出線棒與匯流銅排的連接處半疊包云母帶10層，半疊包無堿玻璃絲帶一層，外面涂環氧膠。

13 定子干燥和耐壓

（1）定子組裝全部結束后，進行全面清掃和檢查，特別注意不能讓金屬碎屑雜物等留在鐵心通風溝或線圈的縫隙中。（2）在所有綁線上刷涂環氧膠一道，室溫固化24h。（3）定子干燥處理。（也可利用已有的勵磁電源進行）（4）耐壓試驗：1）繞組電容：C=0.97×10-6F/相。2）額定運行時，電容電流IC=2.44A/相。3）在2.0×UN+3.0=30.6kV。整體耐壓試驗時，電容電流IC=9.33A/相。（5）耐壓試驗結束后，對整個定子噴西-188聚酯紅瓷漆二道。

14 結論

定子下線的工藝相對于機組總裝來說是相對比較簡單的，但是對整個實施過程的細節和工藝的把控至關重要。富春江電站1機組定子下線正是在嚴格按照具體的工藝導則要求做到了細致嚴謹，從而實現了1200多根線棒在1個多月時間里完成下線工作，并通過了定子一次性整體耐壓試驗，至今運行工況良好。

參考文獻

[1]梁艷萍，孫洋，孫玉田.1000MW水輪發電機定子股線環流損耗分析計算[J].電機與控制學報，2011年07期.

[2]陳煌承.發電機定子鐵芯燒損的原因分析及處理[A].水電站機電技術2004年年會論文集[C]，2004年.