凌津灘一號機定子改造的工藝技術(shù)

靳濤，于久清

（哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司 制造工藝部，哈爾濱 150040）

0 引言

凌津灘電站地處湖南桃源縣，共裝機9 臺，單機容量30MW，其中1#～5#為日本制造，6#～9#為哈爾濱電機廠有限公司制造。2011 年電廠檢修時發(fā)現(xiàn)日本生產(chǎn)的機組定子槽底墊條有不同程度的溢出現(xiàn)象，嚴重影響到機組的安全運行，電廠決定在2011 年底到2012 年初的枯水期進行改造，經(jīng)多方論證，對于1#機須進行拆除鐵心處理。

1 發(fā)電機定子吊出后檢查結(jié)果

發(fā)電機定子吊出機坑，放在安裝間平臺，調(diào)平后進行全面檢查，檢查結(jié)果如下：1）定子拉桿無松動現(xiàn)象；2）非驅(qū)動端齒壓板松動有位移，壓指偏離沖片齒部中心，最大6mm；3）鐵心局部松動，局部有翹曲現(xiàn)象；4）線棒個別松動；5）圓度超差1mm，圓周呈梅花狀；6）鐵心長度變化很??；7）鐵心槽底大部分絕緣墊條溢出；8）槽楔多數(shù)松動。

2 原因分析

根據(jù)上述檢查結(jié)果分析，應(yīng)該有以下幾種原因：

1）機組設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理；2）安裝質(zhì)量存在問題；3）機組在長期運行中，受振動、磁拉力、不規(guī)則機械力和啟停機溫度的變化等的影響。

3 發(fā)電機定子改造后要求

1）對齒壓板進行固定，不允許機組運行時發(fā)生滑動；2）鐵心加強預(yù)緊力，確保鐵心緊度，以減小機組的振動和噪聲；3）拆除定子線圈，重新嵌線，確保槽底墊條不能溢出。

4 工藝技術(shù)

4.1 齒壓板的固定

齒壓板在機組運行過程中松動是一個很危險的信號，因為機組運行過程中齒壓板的移動是不容易被發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)齒壓板偏離后，壓指的正向壓力不能全部傳給鐵心，即傳力不能通過沖片齒部中心，螺桿的壓緊力不能通過壓指全部傳給鐵心。長期運行中鐵心就會松動。另外齒壓板壓指偏離超過鐵心槽側(cè)邊時會接觸線棒主絕緣，機組運行線棒有一定的震動，從而壓指會磨削線棒主絕緣，長期運行線棒會有破壓危險。因此齒壓板不能移動。

國內(nèi)生產(chǎn)的機組齒壓板很少有移動現(xiàn)象，主要是結(jié)構(gòu)有所不同，其一般有兩種形式：一種是穿心螺桿結(jié)構(gòu)，其齒壓板中間有穿心螺桿孔；另一種就是沒有穿心螺桿孔。驅(qū)動端大部分采用大齒壓板結(jié)構(gòu)，即大環(huán)板上面焊接壓指，也有小齒壓板結(jié)構(gòu)，如洪江機組。在這里有必要描述一下大、小齒壓板的不同之處：大齒壓板加工方便，整體剛性好，因為大齒壓板與定子機座是一體的，其在加工機座各環(huán)板同時完成，故整體平度好，鐵心裝配時波浪度容易控制，且便于安裝，目前國內(nèi)生產(chǎn)機組多為此種結(jié)構(gòu)。小齒壓板結(jié)構(gòu)，即為驅(qū)動端和非驅(qū)動端結(jié)構(gòu)基本相同，將大齒壓板分成多塊小齒壓板，從加工角度講并不困難，但安裝卻復(fù)雜很多，主要是固定不好解決，平度調(diào)整困難，整體性不好。國內(nèi)生產(chǎn)的齒壓板一般有兩個光孔和兩個螺孔，光孔用于螺桿把緊鐵心，螺孔用于頂絲調(diào)整壓板受力和平度，頂絲頂在機座環(huán)板的加強環(huán)上點接觸，尖點受力相當(dāng)大，移動性不好。而日本生產(chǎn)的齒壓板，一般沒有頂絲孔，齒壓板外部直接用平面壓在機座環(huán)板上，顯然不能定位，移動性比較好，凌津灘的齒壓板就是這種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)確實與鐵心連成了整體，鐵心移動隨之移動，但凌津灘的齒壓板沒有周向固定，機組運行時移動偏離鐵心，不能正確傳送鐵心壓緊力。因此需要在周向采取固定措施，解決的方法是測量相鄰齒壓板間距做好記錄，實配間隔塊，寬度小于實測間隙0.5 mm，長度不能超過環(huán)板內(nèi)徑，固定可采用焊接方式，將各個間隔塊焊在每個齒壓板的同一側(cè)。這里存在一個問題，作為生產(chǎn)廠家是無法提供準確間隔塊尺寸的，因為存在裝配誤差，相鄰齒壓板的間隙是不等的，必須實配。對于安裝來講，應(yīng)該鐵心裝配完配裝間隔塊。

4.2 加強鐵心緊度

一般機組運行幾年后都會松動，翹曲的程度與機組設(shè)計結(jié)構(gòu)有關(guān)。過去老式機組大部分為死筋結(jié)構(gòu)，所謂死筋結(jié)構(gòu)即為托快先焊接在定位筋上，然后在焊接在環(huán)板上，沖片與定位筋之間理論上存在0.5 mm 間隙，但在裝壓過程中不容易控制，所以這種結(jié)構(gòu)容易引起鐵心翹曲。1988 年在羅平縣魯布革機組定子裝配定位筋采用德國西門子公司結(jié)構(gòu)，改為活定位筋，亦即今天活筋結(jié)構(gòu)，基本解決了鐵心翹曲問題，但有些機組在長期運行中由于受力復(fù)雜，仍然存在一定的翹曲情況，所以若要完全解決翹曲問題仍需研究。凌津灘機組不是活筋結(jié)構(gòu)，由于直徑較小，加之自然狀況水溫較高，翹曲不太嚴重，故無需處理。松動是電機長期運行的隱患，必須處理，處理方法是用風(fēng)扳機沿同一方向逐漸把緊，把緊前后做好記錄，以便于后續(xù)的分析和總結(jié)。經(jīng)過把緊鐵心，長度縮短約2 mm，還是有一定效果的。把緊鐵心需要的預(yù)緊力一般不超過圖紙要求的1.2 倍。

4.3 拆除線圈及嵌線

實踐中證明哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的6#～9#機槽內(nèi)結(jié)構(gòu)是可靠的，本次改造也是采用該公司的槽內(nèi)結(jié)構(gòu)，將日本產(chǎn)品原有結(jié)構(gòu)廢除，將線圈全部拆除后整體檢查。

線棒首先表觀檢查，不能有磕碰硬傷，其次對外觀質(zhì)量好的線圈進行耐壓試驗。一般機組運行不超過20 年均采用1.5Un 耐壓試驗，最低不允許小于1.3Un。經(jīng)過上述檢查合格后方可回用，否則就需要更新線圈。

下線前要測量槽電位，槽電位是指線棒嵌入線槽后，在額定相壓下，線棒絕緣表面與鐵心槽間的電位差，槽電位是衡量定子線棒與鐵心之間接觸好壞的重要指標(biāo)，槽電位越低越好，最初是為了消除鐵心與線棒之間間隙降低槽電位，用半導(dǎo)體墊條填充，國標(biāo)要求不高于10 V，現(xiàn)在國標(biāo)規(guī)定不高于5 V，哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司現(xiàn)在的處理工藝一般都低于1 V，遠遠低于國標(biāo)。槽電位過高對機組絕緣壽命會大大降低，嚴重時會放電，產(chǎn)生火花，導(dǎo)致電腐蝕，破壞線圈表面主絕緣。

下線采用專用安裝守則、絕緣規(guī)范等工藝文件安裝，裝配后各項指標(biāo)均滿足標(biāo)書要求。

5 結(jié)語

我國在20 世紀60 年代和70 年代投入運行的老機組較多，還需要改造更新。尚待解決的問題主要體現(xiàn)在以下幾點：1）機組長期運行定子鐵心松動；2）線圈絕緣老化；3）振動大、噪聲大；4）增容改造等。凌津灘機組的改造是成功的，齒壓板得到了穩(wěn)固的定位，為機組長期運行消除了隱患，為今后類似結(jié)構(gòu)機組提供了技術(shù)幫助。我們應(yīng)該以此機組的改造為借鑒，做好技術(shù)儲備工作。在此基礎(chǔ)上，可以改造一些其它類型的機組。也可以將先進的工藝技術(shù)應(yīng)用到新建的機組上。