1100MW核電發電機定子鐵心壓裝工藝研究

朱新

摘 要：為了保證1100MW類型核電發電機組中定子鐵心部件的安裝質量，應認識到定子鐵心的特點，并能結合實際的安裝操作需要制定科學的定子鐵心安裝方案。本文選取了某1100MW類型的核電設備為案例，對發電機組當中的定子鐵心壓裝操作進行了分析。

關鍵詞：加工；核電；定子鐵心

現代核能技術的發展為能源短缺問題提出了一個新的解決方案，讓人們用電更充足、更穩定的同也降低電所帶來的環境問題，因此核電類型的發電技術也成為了現代電力能源發展的關鍵之一。為了推動核電發電技術的發展，需要技術人員能不斷的提升設備各個部件的性能，尤其要能注意定子鐵的安裝工藝，實現核電類型發電技術產能以及穩定性的提升。

1 定子鐵心安裝技術分析

在核電發電機組的安裝中，需要直接將定子鐵心安裝到電機定子底座結構中，是整個核電類型發電機高效運轉的基礎，其安裝質量直接關系著核電站的發電效率。而在大型發電機部件的安裝階段，由于設備的實際尺寸較為巨大、設備整體質量較大，導致安裝階段使用豎直壓裝安裝技術的時候，加壓以及加熱操作難以達到預期的目標，這也就導致在定子鐵心模擬安裝時候所采用的技術難以應用到實際安裝當中。在一些地區的定子鐵心部件安裝中嘗試的使這種安裝技術進行安裝，但所取得的安裝并不理想，還有可能會出現一些質量問題。而一旦定子鐵心部件出現了問題，那么不僅會影響到核電設備的正常運行，同時在修復定子鐵心設備的時候也要付出大量資金。因此在目前的核電設備管理以及定子鐵心安裝的階段中，定子鐵心的安裝質量將直接的影響核電站的運行效率和運行壽命。

2 定子鐵心部件結構分析

在各個核電類型電站之中，由于其建造設計方案、建造規格、設計電能產量方面存在不同，因此各個核電站當中的核電機組也存在不同，本文為了能更充分的說明定子鐵心部件的壓裝工藝，選取了某核電廠110MW類型的核電發電機作為分析案例。

該1100MW類型的核電機組在結構設計方面采用了內外機座相結合的設計工藝，其內機座部分從結構特點來看主要由衡量部件、撐筋部件以及12夾緊環部件所組成，在內機座各個部件完成了組裝之后，在經過裝筋操作、沖片壓裝操作以定子線圈安裝操作后，就可以將內機座部件安裝到外機座部件中，在連接的時候使用立式彈簧板部件并聯處，這樣最終就組裝成了一個完整發電機定子部件。

3 定子鐵心部件壓裝工藝分析

在進行定子鐵心部件安裝的識時候要能掌握定子鐵心部件在安裝階段的特點，并能結合安裝現場的實際條件制定出科學的安裝方案。在現階段的定子鐵心部件安裝當中，通常會將安裝操作磁屏蔽類型的壓裝操作、定位螺桿部件安裝操作、鐵心部件壓裝操作三個部分，這些個安裝環境在操作中都有不同的特點，需要在掌握不同安裝環節特點的基礎上制定相應的安裝方案。

3.1 磁屏蔽類型的壓裝操作

在進行磁屏蔽壓裝操作的時候需要采用專門的壓裝操作設備，同時還要能輔助使用烘干房，從而完成固化一體化操作。在進行磁屏蔽操作的時候，還需要使用高標準的樹脂材料作為連接固化試劑。另外，在進行固化操作的時候還要能嚴格的控制操作環境中的各種條件，比如要能控制環境中溫度在90攝氏度到110攝氏度之，的并且要將溫度維持在這一區間內48小時。其次，為了保證磁屏蔽操作的質量，使整個操作過程的溫度變化更加合理、固化的效果更為出色，應能準確的控制好設備的溫度變化速度，并將溫度變化速率控制在每小時10攝氏度的范圍內，直到操作環境中的溫度達到了90攝氏度到100攝氏度之間，并將溫度維持在這一區間內48小時。

3.2 定位螺桿安裝

定位螺桿的安裝安排在10米壓裝坑內，利用四柱式液壓升降機（機座內圓）和升降平臺（機座外圓）的上下移動進行定位螺桿的裝配、焊接、打磨等操作。

3.3 鐵心壓裝

定子鐵心壓裝方式為內壓裝，汽勵兩端端部階梯段鐵心沖片間涂刷進口環氧粘接樹脂；階梯段鐵心與齒壓板相鄰處沖片為密封扇形片。鐵心壓裝過程中6985mm長度分15次加壓，其中第5、13、14次為熱壓，其余為冷壓，采用拉桿裝置和液壓千斤頂進行加壓，采用定子加熱罩對鐵心進行熱風循環加熱；定子鐵心結構上首次在勵端穿心螺桿上使用了液壓螺母以便于嵌線加熱后以及后續電廠現場對定子鐵心進行再收緊操作。定子鐵心的穿心螺桿和定位螺桿收緊操作共分4次進行，第1次在鐵心豎直壓裝后安裝好全部穿心螺桿后，用液壓拉伸器和液壓扳手按圖紙要求的緊量進行收緊操作，為防止定子鐵心槽形在翻轉過程中走動，專門設計了300根加壓定位棒，在定子鐵心槽內除空出8槽用于測量鐵心槽底長度尺寸外，其余鐵心槽內用槽形定位棒和加壓定位棒錯位排列固定；第2次在定子鐵心翻轉至水平狀態后，檢測并按設計要求緊量用液壓拉伸器和液壓扳手對穿心螺桿和定位螺桿進行再收緊操作；第3次將定子鐵心進行模擬加熱并冷卻后，再次檢測并按設計要求緊量用液壓拉伸器和液壓扳手對穿心螺桿和定位螺桿進行再收緊操作；第4次在嵌線總烘加熱后，用液壓螺母和液壓扳手檢測穿心螺桿和定位螺桿的剩余緊量數據，如鐵心剩余緊量低于圖紙要求的95%，則需按設計要求緊量用液壓螺母和液壓扳手進行鐵心的再收緊操作。

4 定子鐵心壓裝幾個關鍵要素控制

定子鐵心是由成千上萬張扇形硅鋼片疊裝而成的，裝配完成的定子鐵心要求槽形平直、槽壁平整、有足夠的緊力，以保證鐵心的剛度和避免電磁力引起片間振動，還要注意片間絕緣不應受損、通風道均勻整齊、不變形等。因此，從發電機設計理論和電廠現場運行經驗角度出發，對于定子鐵心壓裝質量考核的幾個主要要素為嵌線槽形尺寸、片間緊力、片間絕緣等。

4.1 鐵心嵌線槽形尺寸

工藝上要求鐵心壓裝過程中，每疊放20mm～30mm左右沖片時采用尼龍榔頭、整形定位棒整形，用槽形塞規、鳩尾塞規檢查鐵心槽形。穿心螺桿孔上使用的整形定位棒分大中小三種規格，每檔相差0.12mm，最大一檔尺寸比穿心螺桿孔名義尺寸小0.15mm左右；壓裝過程中嵌線槽內放置的槽形定位棒尺寸比嵌線槽形名義尺寸小0.25mm；檢驗槽形用的槽形塞規尺寸比比嵌線槽形名義尺寸小0.40mm。

4.2 片間緊力

設計要求的定子鐵心片間緊力為275Psi。為了使鐵心達到設計要求的片間緊力，工藝上采用了多次冷壓、熱壓循環進行的手段，并且在鐵心疊裝完成后各個階段利用穿心螺桿、定位螺桿對鐵心進行多次收緊，確保鐵心沖片片間緊力達到設計圖紙要求。

5 結束語

在核電發電機組設備當中，定子鐵心是其關鍵的組成部件，而且一旦在定子鐵心部件的安裝中出現了質量問題，那么則需要耗費大量的財力進行修復，不僅影響了核電機組的正常運轉，同時增加了發電機組運營管理的成本。為了保證核電機組的正常運行，應做好定子鐵心部件的安裝操作，保證核電機組有良好的運行質量。

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