李双全　楚雅岚

（四川蜀港水电工程技术有限责任公司）

论发电机定子铁芯叠片及下线实验的应用

李双全楚雅岚

（四川蜀港水电工程技术有限责任公司）

某电站装机两台，单机容量为25MW，机组由浙江省富士富春江设备厂制造的灯泡贯流式机组，发电机额定电压10.5kV，额定电流1447A。发电机组型号为SFWG25-56/5940，整台定子由外壳、上下环板、中间环板、52根鸽尾筋键、312个槽、双层波绕组624根线棒组成，定子接线为1路、Y形接法，其整圆由26张扇形硅钢片以1/2半迭式组成。2014年5月该两台机定子在现场进行叠片下线，9月初进行投产发电，运行至今性能良好。

3～5个；发电机组；叠片安装工序；铁蕊铁损试验；定子下线

1　叠片安装工序

（1）机座分2瓣运至安装间组圆、调整水平允许公差在±0.05mm/m之内，测圆架测垂直，测量鸽尾筋座的偏差，便于鸽尾键安装时调整垫的调节，保证鸽尾键的内径和垂直度上下三点半径至中心2952.5± 0.10.15，用内径千分尺测量52根定位筋键弦距均匀分布，这样防止下道工序叠片时铁芯出现拱形、压装松动以及圆度等会引起漏磁，损耗大以及磁拉力不均匀。鸽尾键安装完毕进行冲片预装，定子铁芯整圆放上26张0.5mm的冲片，从上而下平放是否有卡阻现象，由于铁芯在运行过程中随温度的上升会导致硅钢片膨胀，故片与片之间按设计要求有0.4～0.6mm的间隙，预测铁芯内径R=2745±32之内。

（2）整个铁芯高度为1442±4mm，分30段，叠装过程中在第一段下部20mm和最后一段上端20mm必须在冲片齿部涂环氧胶，不能涂的太多，这样可以避免流出槽口太多的环氧胶难以清除。

第一段迭装（见图1）叠完预压紧，压紧力度按设计要求，保证片与片之间紧密贴紧，不会因齿部的环氧树脂而造成厚度增加，预压前后测量铁芯的半径和高度，环氧树脂凝固后，拆除临时压紧装置，清除槽口多余的环氧树脂，每段叠完必须放上通风槽板。叠至十六段时，测量高度在765.3mm和半径值（整圆分为上、中、下各8个点），在此过程测量高度是否能达到设计高度，每段偏差不超过设计值的±0.5mm。如有超差须在以下的冲片每段第二层进行调整，高度偏差由各段铁芯相互补偿，主要控制整个铁芯高度在1442±4mm之内，叠至29段时进行冷压及热压，温度在90～100℃左右，保温12h，温度降至40～50℃时进行热压，检查铁芯的压缩量在0.7mm以内，如超出应重复以上的加温、保温，直到小于0.7mm为止。进行最后一段的迭装，迭装方式与第一段相同，上齿压板的安装压紧（按设计值87～92kgf.m），检查整个铁芯的圆度及内径符合规范要求。

2　铁蕊进行铁损试验

首先在定子铁芯上绕励磁绕组及测量绕组，励磁绕组在铁芯上分两处环绕对称180°，二次测量绕组与励磁绕组间距90°，励磁绕组绕向一致并联连接（具体见图2），测量铁芯温度用酒精温度计，分布埋设前检查温度计的温度误差，不要超过2℃以上（为了测量温差准确），做好每个编号加以记录。

图1　

图2　铁损试验示意图

整个试验过程进行90min检查铁芯T=1B时单位损耗，根据国标GB8564-88标准要求铁芯各部位的最高温升不超过25K，最大的温差不超过15K，硅钢片牌号50W310、设计最大的单位损耗为2.74W/kg，我公司对两台机定子的铁损试验进行常规的接法，由于现场没有试验变，只能利用工频电压频率为50Hz，保证90min试验不断连续供电。在试验过程中每15min读取一次温度和仪表的指示值，最后一次为最终的单位损耗，经过90min实验该定子最终测得的单位损耗为1.53W/kg，齿部温差6K，温升13K，符合国标GB8564-2003标准要求。

3　定子下线

（1）线棒嵌入之前，端箍拼圆固定，把端箍的支撑块分布均匀上好，用环氧粉云母带（5440-10.14×25）1/2叠式11层及1层无碱玻璃丝带（0.1×25）将端箍连接头包扎，新旧经绝缘搭接长度要30mm以上，并且把旧的绝缘削成坡度进行搭接。

在定子铁芯用记号笔找出基准槽，参照基准槽做好整圆的槽编号，槽号从1开始顺序编号，根据图纸确定槽号及其对应所要下的线棒种类和数量，在定子圆周上等分均匀嵌入12～24根几何尺寸较理想的下层线棒，每段端箍不少于4根，装设0.5mm的槽底垫条，用双面胶粘上，并用下线工具将线棒压靠槽底，线棒斜端与端箍（支持环）保持有1～2mm间隙，垫上适形材料涤纶毡2mm，每根线棒必须用槽衬布0.11mm包裹好嵌入槽里，可视线棒尺寸大小减少或增加一层，以保证线棒与铁芯接触良好，通过铁芯降低线棒的表面感应电势，使槽电位在10V以内。

（2）将线棒进行分类，下层一般线棒288根，上层一般线棒288根，上层连接线棒18根，下层连接线棒24根及上层引出线棒6根，将下层的槽底半导体垫条（0.5mm 20×1456）用双面胶固定，把下线之前裁好的槽衬布将下层线棒包好打入槽部，槽衬伸出槽口55mm调整上下位置使斜端间隔一致，线棒的高阻段与齿压板压指间搭接范围（±5mm），将上下端部即在支持环上之间垫上涤纶毡2mm用无碱玻璃丝绳（涤波管）纵横向各两道、绑扎牢固，用记号笔在线棒的端部标上斜边垫块的位置（上下层各一行），根据线棒间的间隙来调整垫入垫块的厚度，外包适形材料J-2941塞入线棒端部，同样纵横向各两道、绑扎牢靠，固定线棒。所用无碱玻璃丝绳和无碱玻璃丝带经烘箱脱腊，温度在180～ 200℃条件上，脱腊4～8h，手感无腊质为准，这样更有利于在涂环氧胶时渗透涤波绳。确认下层线棒的完成。进行上层线棒的嵌入，把层间垫条（5mm 20×1456）及其层间测温垫条放入后和下层线棒一样，将包好槽衬布的上层线棒小心的放入，保证层间垫条不掉落或重叠，槽衬垫无皱折，上下层线棒接头相互错位不应大于5mm，接头标高差不大于5mm。

（3）在槽的正中央放好0.5mm及1mm的楔下半导体垫条，调整垫条松紧度，从下往上依次打入槽楔（见图3），槽楔的打紧力（压力）通过锤击槽楔测试所产生的力或借声音来判断，以避免上头打紧下头受空。因槽楔开有通风道要与定子铁芯的通风槽对齐，偏差不能超过2mm，使转子产生的风顺着槽楔通风道进入定子风道，如果由于铁芯的叠加厚度造成误差，应通过修整槽楔来调整槽楔位置，上下两端的槽楔必须打实、打紧，高出铁芯槽口7mm，相互高差不大于3mm，其余各个槽楔有空隙不能超过其长度的1/3，对于槽楔打入后，表面高出铁芯内圆表面部分，应将其修整铲平，槽楔全部打完后在伸出铁芯的上下端头处的线棒上绑上∮7、∮8的涤波管，并涂上环氧胶（E-44：H-4=100：65），以防止槽楔松动脱落。

图3　

（4）线棒采用银铜焊接，焊接前对线棒的焊接部位进行清洗（酒精或丙酮），检查连接板应无高点、毛刺、裂纹等缺陷。为了防止焊接时损伤线棒的绝缘，在线棒的绝缘处采用打湿的石棉布作保护，用银焊机进行焊接，线棒端头与连接板间夹0.2mm银焊片，用大力钳工具夹紧焊接，四周采用银焊条补满，保证焊接良好，不得有虚焊。用丙酮清洗和锉平并头的表面毛刺、氧化物等。极间连接和汇流母线利用小号焊枪进行焊接，按照设计要求极间连接采用股线与股线对接，上排股线与下排股线相互错开50mm进行焊接。汇流母线接头的焊接做法与一般线棒并头块焊接一样，采用银焊片及银焊条，只是使用的工具不同，用焊枪焊接而不是银焊机。在极间连接线的绝缘包扎前，应先检查极间连接线原有绝缘在搭接处的状况，确认无异后，清理干净，按照规定35mm搭接长度及要求进行包扎，相邻间的极间连接线加入间隔块，相互间绑扎牢固（如图4）。

图4　

（5）绝缘盒的浇灌，采用环氧胶填料环氧树脂-44：固化剂H-4：石英粉=100：65：70加上少量的稀释剂（丙酮）配比进行浇注，下端浇注搭设可调节的支撑座，保证绝缘盒高度、垂直度一致，如果线棒的绝缘部分与浇注填料搭接达不到35mm（设计要求），应在线棒的端头绝缘层上加包粉云母带11层及1层无碱玻璃丝带扎紧并涂上环氧胶，保证其搭接长度。上端的绝缘盒浇注，底部利用木锲子和环氧板作支撑，环氧腻子填料封底，套上绝缘盒灌上填料深5～10mm后，检查其泄漏情况，如无异常继续进行浇注，直到灌满为止。

图5　

4　电气试验检查

（1）下层线棒嵌装后，进行交流耐压24kV，并对其槽电位进行抽查，结果测得其槽电位最大不超过2V。

（2）上层线棒嵌入，打完槽楔后同样进行交流耐压24kV。

（3）并头焊接完毕应测试绕组直流电阻，最大与最小之比为1.2倍，结果符合GB8564-2003标准。

（4）浇注绝缘盒完毕进行定子绕组干燥，利用电炉丝加温，温度不超过80℃，温升按5～8℃/h的上升，当温度达到70～80℃时，用2500VMΩ表对其绕组进行绝缘电阻的测试，保温4～8h，直到测得绝缘电阻稳定不变，可以认为加温干燥结束，在常温下测试吸收比及直流泄漏、交流耐压试验。

经检验合格，进行喷漆。

5　结束语

近几年来，随着贯流机组的广泛应用，定子的工艺技术要求也不断的更新及提高，双岭电站的两台定子在端箍及压指的选材上，采用不锈钢非磁性材料，更好的提高性能，扼制和减少其端部的漏磁损耗。楔下垫条采用半导体材料，这种工艺与三峡机组使用的波纹弹簧垫比较有些落后，没有弹性，打槽楔时力度大，对线棒的表面绝缘损坏危险性高，线棒和槽楔的更换困难，机组运行时间长会造成槽楔的松动，建议改进这种做法。

TM306

A

1673-0038（2015）12-0241-02

2015-2-22

李双全（1987-），男，主要从事水轮发电机组安装及调试工作。

楚雅岚（1988-），女，电气助理工程师，主要从事水轮发电机组安装及检修工作。