江蘇某抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)定子裝配

摘要：目前大中型抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)的定子一般都是在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配。定子現(xiàn)場(chǎng)裝配的優(yōu)點(diǎn)是不受尺寸及運(yùn)輸條件的制約，機(jī)組運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪音較小。本文詳細(xì)介紹了江蘇某抽水蓄能電站250MW發(fā)電電動(dòng)機(jī)定子裝配流程、工藝過程和質(zhì)量要求，并對(duì)重點(diǎn)部分加以插圖進(jìn)行闡述，為其它蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)定子裝配提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：定子裝配；工藝過程；質(zhì)量要求

1、概述

抽水蓄能電站能有效地保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，維持能源生產(chǎn)與消耗之間的平衡。是存儲(chǔ)大量富余能量的最經(jīng)濟(jì)靈活的方法。隨著我國核電、風(fēng)電及太陽能發(fā)電容量的快速增加，和電力系統(tǒng)峰谷差日益突出，更多抽水蓄能電站的建設(shè)迫在眉睫。蓄能機(jī)組啟動(dòng)迅速，運(yùn)行靈活可靠，對(duì)負(fù)荷的急劇變化可以做出快速反應(yīng)。

江蘇某抽水蓄能電站位于江蘇省西南部的溧陽市境內(nèi)，下水庫區(qū)經(jīng)天目湖鎮(zhèn)平橋至溧陽市公路里程為32km。江蘇某抽水蓄能電站總裝機(jī)容量為6×250MW。

哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的江蘇某抽水蓄能電站結(jié)構(gòu)型式為立軸半傘式密閉自循環(huán)全空氣冷卻三相凸極可逆同步電機(jī)。發(fā)電電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：

發(fā)電機(jī)工況 額定容量SN：277.8MVA

額定電流IN：10183.4A 額定功率因數(shù)cosΦN：0.9（滯后）

電動(dòng)機(jī)工況 額定輸出功率：269MW

額定功率因數(shù)cosΦN：0.975 額定電壓UN：15750V

額定轉(zhuǎn)速nN：300r/min 接線方式：星形連接

飛逸轉(zhuǎn)速nN：475r/min 額定頻率fN：50Hz

相 數(shù) m：3 效率η：98.73%

冷卻方式：全空冷 飛輪力矩GD2：9200tm2

定子結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：定子繞組為單匝雙層波繞組，2路并聯(lián)。定子線圈在鐵心長度上采用315°不完全換位，以減小股線在槽部漏磁場(chǎng)中不同位置產(chǎn)生循環(huán)電流而引起的附加損耗和股線電勢(shì)差及溫差。線圈的絕緣等級(jí)為F級(jí)，定子繞組與線棒、線棒與銅環(huán)引線之間接頭均采用銀銅焊接工藝，線棒的直線部分采用半導(dǎo)體槽襯確保與鐵心之間緊密無間隙，槽口用主副槽楔打緊固定。測(cè)溫裝置中的感溫元件采用雙元件RTD-6鉑熱電阻，用來監(jiān)測(cè)定子圈、定子鐵芯的溫升，由元件到端子箱之間的引線采用阻燃銅芯氟塑料絕緣及護(hù)套編織屏蔽控制軟電纜。

2、定子裝配過程

2.1、鐵芯槽號(hào)位置標(biāo)出，安裝測(cè)溫電阻及引線，裝配端箍

用工業(yè)吸塵器全面徹底清理干凈定子機(jī)座、鐵心及鐵心每個(gè)槽。定子鐵心槽內(nèi)噴1235低電阻半導(dǎo)體漆及651固化劑，不要噴到上、下齒壓板上。按定子繞組接線圖、定子裝配圖，用H31—1灰色漆或白色信號(hào)筆標(biāo)出

定子鐵心軸向中心位置線，每隔10槽標(biāo)出1個(gè)槽號(hào)。測(cè)溫電阻刷1235防暈漆，但距引線頭10mm內(nèi)不允許刷漆，漆干后，用250V搖表對(duì)地電阻應(yīng)大于20MΩ。用惠斯頓電橋檢查電阻應(yīng)符合出廠合格要求，電阻值按環(huán)境溫度計(jì)算，對(duì)地耐壓220V為時(shí)1分鐘。

2.2、下層線棒嵌入及質(zhì)量檢查

定子線圈的嵌裝應(yīng)符合下列要求：

1）線圈直線部分包半導(dǎo)體無紡布，線棒繞包槽襯后應(yīng)立即下線，防止時(shí)間過長硅橡膠固化。用自制樣板標(biāo)出線棒中心的位置線。槽底若有測(cè)溫電阻，應(yīng)放浸漬后的半導(dǎo)體滌綸氈，半導(dǎo)體滌綸氈應(yīng)比鐵心長10mm。

2）以定子鐵心中心線為基準(zhǔn)及參考線棒上下端伸出長度嵌入下層線棒。在線棒與端箍間墊浸漬的滌綸氈，在線棒直線段墊線棒墊板，用橡皮錘敲打墊板將線棒敲入槽內(nèi)。確保線棒既靠近槽底又與端箍無間隙。

3）調(diào)整線棒端部間的間隙盡量均勻，用壓線工具和壓線墊條壓住線棒，每隔300mm壓一個(gè)。線棒用壓線工具壓緊后，應(yīng)立即將擠入定子通風(fēng)溝及鐵心上層線棒槽內(nèi)多余的硅橡膠清理干凈。

4）在下層線棒端部斜邊位置，用記號(hào)筆標(biāo)出斜邊墊塊及端箍位置線。待槽內(nèi)硅橡膠固化后，再拆下壓線工具和壓線墊條。用上層線棒檢查下層線棒周向、徑向錯(cuò)牙。

2.3、上層線棒嵌入及質(zhì)量檢查

1）將浸漬后的半導(dǎo)體滌綸氈和半導(dǎo)體玻璃布用聚酯膠帶連接好，吊掛在槽內(nèi)已下好的下層線棒上，在電阻測(cè)溫元件處斷開。以定子鐵心中心線和線棒中心線為基準(zhǔn)及參考線棒上下端伸出長度嵌入上層線棒。

2）嵌入上層線棒，調(diào)整斜邊間隙使其均勻，用壓線工具和壓線墊條壓牢，上、下層線棒端頭對(duì)齊。上、下層線棒端頭周向錯(cuò)位<5mm，軸向錯(cuò)位<5mm，不應(yīng)影響接頭的可靠施焊。上層線棒端部及斜邊的間隙盡量均勻。各種綁繩美觀大方，接頭要整齊無毛刺防止電暈。

3）線棒硅橡膠固化后（固化條件：≥20℃時(shí)為≥24h），用手搬動(dòng)線棒槽口端部，檢查線棒直線段在槽內(nèi)固牢情況，松動(dòng)的拆除重新下線。檢查槽電位。

2.4、裝配槽楔及質(zhì)量檢查

1）在上層線棒直線段上放置適當(dāng)厚度楔下墊條，最厚墊條放置最上面。主、副槽楔與波

紋板緊度檢查樣板一同放入槽內(nèi)，副槽楔放在波紋板緊度檢查樣板和主槽楔之間。用打槽楔

工具將副槽楔打緊，用游標(biāo)卡尺測(cè)量楔下墊條實(shí)際厚度。

2）用深度表檢測(cè)波紋板壓縮量，波紋板徑向高度為1.25～1.40mm之間為合格。主、副

槽楔之間放波紋板，槽內(nèi)線棒直線段上墊楔下墊條，厚度以最終確定楔下墊條厚度為準(zhǔn)，用

打槽楔工具將副槽楔打緊于最終位置。逐槽確定楔下墊條厚度，并逐槽打緊槽楔。

3）打槽楔必須用銅錘、打槽楔工具打緊槽楔，操作者必須戴防護(hù)眼鏡，防止傷眼睛。槽楔通風(fēng)溝中心與鐵心通風(fēng)溝中心應(yīng)一致。注意槽楔通風(fēng)溝方向。

4）槽楔裝配后波紋板緊度檢查合格后，用0.5kg的小錘敲擊槽楔聲響，熟悉聲響特征后，其余槽楔敲擊聲響與其相比較，判斷波紋板緊度，這只是輔助判斷槽楔緊度的方法，不能作為波紋板緊度檢查唯一標(biāo)準(zhǔn)。如果現(xiàn)場(chǎng)槽楔打不緊，機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生槽楔松動(dòng)移位等現(xiàn)象。

2.5、并頭套裝焊

線圈接頭焊接，應(yīng)符合下列要求：

1）參加釬焊操作人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，考試合格后上崗；釬焊前，線棒接頭和被釬焊的零件應(yīng)按制造廠要求清理干凈，露出金屬光澤；

2）使用錫釬焊料并頭套結(jié)構(gòu)的釬焊接頭，接頭銅線、并頭套、銅楔等應(yīng)搪錫。并頭套、銅楔和銅線導(dǎo)電部分，應(yīng)結(jié)合緊密，不得強(qiáng)行夾緊；銅線與并頭套之間的間隙，一般不大于0.3mm，局部間隙允許0.5mm；

3）使用磷銅釬料股線搭接結(jié)構(gòu)的釬焊接頭，股線搭接長度不應(yīng)小于股線厚度的5倍；使用磷銀銅釬料搭板結(jié)構(gòu)的釬焊接頭，接頭裝配后的填料間隙一般小于 0.25mm；

2.6、絕緣盒裝配

1）用絕緣盒堵漏板、堵漏木楔等工具和環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)上端通底絕緣盒下端進(jìn)行堵漏密封。堵漏環(huán)氧膩?zhàn)庸袒笤傧蛏隙送ǖ捉^緣盒灌注環(huán)氧膠，環(huán)氧膠固化后，拆下堵漏木楔，清理掉堵漏板及突出環(huán)氧膩?zhàn)印?/p>

2）絕緣盒內(nèi)灌注環(huán)氧膠固化收縮后，再向絕緣盒內(nèi)補(bǔ)添一些環(huán)氧膠使之與絕緣盒平齊。

4、注意事項(xiàng)

在定子線棒在搬運(yùn)、下線及綁扎過程中一定要注意保護(hù)，防止防暈層損壞。

5、結(jié)束語

蓄能機(jī)組定子繞組的工地安裝，應(yīng)該搭設(shè)封閉的安裝間蓬，嚴(yán)防金屬粉塵、雜物進(jìn)入，能提高水輪發(fā)電機(jī)組定子的防暈性能和絕緣壽命。

定子裝配的核心工序是定子線棒的安裝。定子裝配的質(zhì)量會(huì)影響到蓄能機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果定子裝配質(zhì)量差，將會(huì)產(chǎn)生如下問題：定子線棒振動(dòng)增大，線棒溫升大，效率下降等。本文以江蘇某抽水蓄能電站為例介紹了蓄能機(jī)組定子裝配的過程，對(duì)抽水蓄能機(jī)組定子裝配具有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算》.哈爾濱大電機(jī)研究所編著.

[3]《水輪發(fā)電機(jī)定子裝配通用工藝守則Ⅰ》.哈爾濱電機(jī)廠編著.

作者簡介：

李全勝（1985-），男，2008年畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)流體機(jī)械專業(yè)，現(xiàn)從事水輪發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)指導(dǎo)工作，工程師。