(贵阳永青仪电科技有限公司，贵州 贵阳 550014)

1 概 述

水电站机电设备检修，是提高设备健康水平，保证水轮发电机组安全、经济运行的重要措施。水电厂必须将检修工作作为企业管理的一项重要内容。

本文以贯流式水电站为例，详细介绍了发电机电气部分检修前的安全措施，对定子检修工艺中的接头重焊、定子槽楔处理、更换定子线棒、喷漆和发电机干燥，以及转子检修工艺中的磁极接头处理、磁极分解和更换电刷等工艺作了详细阐述。

2 安全措施

水电站发电机进行维修前必须采取相关的安全措施。

a.拉断路器和隔离开关。断开待检修发电机出口开关柜内发电机出口断路器，切断其操作电源。断开发电机灭磁开关，取下灭磁开关的操作电源保险。

b.装接地线，合接地刀闸。推上发电机出口开关柜接地刀闸，切断其操作电源。推上发电机出口接地刀闸，切断其操作电源。在发电机灭磁开关下端上装设一组接地线。在发电机中性点变压器上端挂一组接地线。

c.设遮拦，挂标示牌。断开发电机母线上电压互感器二次侧的空气开关。在发电机出口开关柜内出口断路器、灭磁开关的操作把手上悬挂“禁止合闸，有人工作！”标示牌。在发电机出口开关柜内接地刀闸、发电机出口接地刀闸的操作把手上悬挂“禁止分闸！”标示牌。

d.其他安全措施。工作负责人检查工作安全技术措施落实情况。工作完毕后，工作负责人必须清点工器具，确认无误后，方可办理工作终结手续。

在工作现场应设置通信设施，照明要充足，脚手架要牢靠。有人爬越的部位应铺垫一层羊毛毡或厚10mm以上的泡沫塑料垫。通入现场的一切电源均应切断，照明应使用手电筒或行灯等。检修人员进入竖井内部时必须戴安全帽，穿专用工作服，穿绝缘靴，身上不得带有钥匙等小型金属物品。

工作时所需易燃品，应远离线圈，远离火源，工作中断期间，应撤出至机外，非工作所需易燃物品严禁带入机内。喷漆时现场应备好防火用具，转子引线开焊和焊接时，必须做好安全防火措施，并设有消防人员。使用有毒溶剂工作时应戴防毒面具，并轮流作业，休息时应离开现场。拆卸的零部件应清点，要妥善保管，安装时要求复位的零件应做出明确的标志，定子线圈上端部及汇流铜环，在停止工作时应遮盖好，必要时应粘贴封条，严禁践踏线棒端部及汇流铜环。

3 检修工艺

3.1 定子检修工艺

3.1.1 接头重焊工艺

满足以下条件的，定子接头应重新焊接：ⓐ接头试验确定的不良接头；ⓑ更换线棒而断开的接头；ⓒ经检查有过热和流胶的接头。

接头重焊工序为：剥接头绝缘→焊开接头→清理、整形、装连接板→焊接接头→修整检查→恢复绝缘。

剥绝缘时不应损伤铜线、原线棒绝缘及附近绝缘，接头绝缘应剥干净。焊开接头用银铜焊机加热，线缝及附近绝缘处应用石棉布或石棉板堵好。加热时应注意，不得将铜线熔化，焊料熔化后，退出连接板，并将铜线上的焊料清除干净。用细砂布及铜丝刷清理连接板接触面和线棒接头表面的氧化层至光亮程度，对损坏的连接板，应予以更换。用整形工具将上下层线棒整直、对正，接头间隔距离尽量均匀(公差5mm)且不歪扭，装连接板后无明显间隙。在整形过程中，要注意线棒端部不能受力过大，不能损伤端部绝缘。

接头整形验收合格以后才能进行焊接。银铜焊接要求如下：工作人员应熟悉及掌握银铜焊接工艺，经考试合格后才能操作；银铜焊接前应对焊机及试件进行试焊；线棒上、下端部用石棉布、石棉板等做好绝缘隔热防护，防止高温烧伤绝缘；上端部要注意防止在加热焊接过程中，液态残余焊料和焊后清理的金属粉末以及冷却水进入定子铁芯或线棒绝缘中；用酒精擦拭、清理焊接面；将0.2mm厚银焊片垫入并头连接板与线棒接头间的规定部位，用大力钳卡紧，防止脱落。先焊上层线棒接头，后焊下层接头；通电加热使工件达到焊接温度时，焊缝中的焊片开始熔化，此时应注意使焊缝维持很小的间隙，以免液态焊料大量流失；在焊片开始熔化时，用焊丝向焊缝处或线棒接头原封焊的股线间填补焊料，直至充满无间隙为止，然后停电自然冷却；在停电后的短时间内再次向焊缝处或股线间填加焊料。如有过量的残余焊料存在时，应在焊料没有完全结晶情况下，用焊丝将过量的残余焊料拨掉。

用板锉、砂布清除接头表面的残余焊料、焊瘤、毛刺及氧化物，使接头呈现光亮程度，然后用酒精布擦拭干净。所有焊缝表面全部充满焊料，焊缝表面光洁、平整，无气孔、裂纹，连接板与线棒接头间90°角焊缝处，焊料应自然形成月牙状。之后对上下端接头绝缘盒内部进行树脂灌注。在进行绝缘盒灌注时，应一次性灌满，填充胶固化后，应拆除其堵漏板以及堵漏板支撑，全面清理绝缘盒表面。

3.1.2 定子槽楔处理工艺

定子槽楔有下述情况之一的，应重新打紧：ⓐ每槽有1/3槽楔松动的；ⓑ每槽下部三节松动的；ⓒ每槽上部二节松动的。

退出槽楔时不应损伤铁芯及线圈，取出旧半导体垫条，并检查铁芯沟及线圈表面，清扫线槽。打槽楔时，应注意通风沟的方向，槽楔下垫条伸出槽口的长度不得超越槽楔，尤其不允许与线棒高电阻半导体漆相碰，槽楔上通风沟与铁芯通风沟的中心对齐，偏差不得大于3mm。所有槽楔伸出铁芯槽口长度应符合设计要求，相互高差不大于5mm，槽楔表面不得高出铁芯内圆表面。槽楔紧度检查时应合格，否则，应将槽楔退出后重打。槽楔打完后彻底清扫检查。

3.1.3 更换定子线棒工艺

下述情况之一者，应更换线棒：ⓐ运行中击穿，其击穿点在槽内或槽口附近的；ⓑ预防性试验击穿，其击穿部位也在槽内或槽口附近的；ⓒ主绝缘有明显损伤，尚未击穿，大修时有更换条件的。

新线棒下槽前应经过耐压试验，新换的线棒应选用端部形状与换掉的旧线棒大致相符的。

用清洁、干燥的压缩空气吹扫线槽及下线部位线棒上下端部。仔细检查压指、线棒端部及通风沟处有无损伤，邻近线棒绝缘有无损伤，槽内测温元件有无损坏，铁芯硅钢片有无凸出、锈蚀、毛刺等缺陷。锈蚀应除去，凸出点及毛刺应锉平，并彻底清扫。清扫干净后在线槽内部喷一层薄而均匀的半导体漆。

3.1.4 喷漆工艺

喷漆前相应部位应彻底清扫，绝缘表面不应有灰尘、油垢。用干净破布或塑料布挡住线棒直线部分的半导体漆处，然后在线棒端部、极间连接线、汇流环和引出线上喷绝缘防护漆(如188聚酯红瓷漆)。喷漆后，要求漆膜均匀、外表光亮，不可出现滴淌、流挂现象。喷漆工作应做好防火及防毒措施。

3.1.5 发电机干燥工艺

发电机第一次启动前或停机时间在一个月以上时启动前应测量定子绕组对地和绕组间的绝缘电阻，当发电机绝缘不能满足下列条件时，须对发电机进行干燥后方能启动。发电机定子绕组冷状态下的绝缘电阻，按绕组额定电压计算应不低于每千伏1MΩ，在换算为100℃时，不低于4.35MΩ。转子绕组对地绝缘电阻应不低于0.5MΩ。热状态下或温升试验后，发电机绝缘电阻应不低于R=U÷(1000+P÷100)。

其中R为绝缘电阻(MΩ)，U为发电机额定电压(V)，P为发电机额定功率 (kVA)。

电站采用的干燥方法有短路干燥法和直流电加热干燥法。

短路干燥法：将定子绕组三相短路，发电机在额定转速下运行，转子绕组加适当励磁电流，使定子绕组电流为额定电流的60%～100%。连续干燥，直到绝缘电阻在4～5h内稳定，方可认为干燥结束。通入的直流电流通常为额定电流的25%～50%。定子绕组干燥的同时，转子绕组也进行了干燥，如果定子绕组干燥时，转子绕组的电流仍不足以干燥转子绕组，可将机组带低负荷运行。

直流电加热干燥法：干燥前，应设置定子保温措施和温度监控装置。干燥时，其干燥电流一般不应超过定子额定电流的50%，其温升应控制在5～8℃/h，其最终加热温度应在75～85℃之间，干燥时的温升过程，应每隔1h测量并记录一次线圈的加热温度、绝缘电阻和绝缘电阻吸收比；当温度达到上述范围要求后，应每隔2～3h测量并记录一次线圈的加热温度、绝缘电阻和绝缘电阻吸收比。干燥过程中，当温度达到上述范围要求后，应及时调整定子干燥电流大小，当定子线圈每相绝缘电阻稳定4h后，再停止通电加热。干燥结束后，当温度降到40℃以下时，方可拆除帆布等保温设施，让定子自然冷却。最后用干燥的压缩空气将线圈端部吹干净。

转子绕组一般用通直流电的加热方法对转子进行干燥，其干燥电流不应超过额定励磁电流，转子磁极线圈表面温度不应超过85℃，温升不超过5℃/h，当绝缘电阻稳定8h后，即可停止干燥。降温速度不超过8℃/h。

发电机干燥时的温度，当用电阻法测量时，不应超过90℃，当用酒精温度计测量时(不能用水银温度计)，不得超过70℃。如果上述温度控制范围内，绝缘电阻达不到要求，可适当提高干燥温度，此时，用电阻温度计测量，发电机定子线圈不得超过100℃。

发电机定子绕组的温度应缓慢上升，一般在40℃以下时，每小时温升不超过5～10℃,温度在40℃以上时，每小时温升不得超过10～15℃。当发电机定子电流升至接近额定值，而定子线圈温度还未升至60℃，应通知运行值班人员，检查冷却水是否关严，在检查冷却水的同时，应严密监视发电机定子线圈温度，以防温度剧升。升温过程中，应每小时记录一次温度，定子电流、励磁电流和绝缘电阻，当温度稳定后应每小时记录一次，定子线圈温度应逐点观察，记录最高一点。

干燥过程中注意观察电刷和滑环，发电机中性点和出口短接线接触是否良好，有无发热、火花等现象发生，并检查机内是否有异常声音和气味。

3.2 转子检修工艺

3.2.1 磁极接头处理

磁极接头有下列情况须重新处理：ⓐ吊磁极时；ⓑ接触电阻不合格；ⓒ软接头损伤，使导电截面减少10%以上者。

拆装阻尼环软接头和磁极接头时应用钢字码打上标号，以便原样复位。安装前应整形，处理好接触面，检查螺丝、锁片有无损坏，损坏的应更换。安装时应使螺丝紧固，用0.05mm塞尺检查，通过长度不应超过4mm。锁片应紧固、不松动。引入线接头及引入线与磁极线圈接头应接触良好、锁片锁定牢固、接触电阻合格。引线固定绝缘板无松动现象，引线与磁极线圈连接处压板无松动现象。

3.2.2 磁极分解检修

磁极有下列情况须分解检修：ⓐ磁极主绝缘不良；ⓑ磁极线圈匝间短路；ⓒ磁极接头需要更换或重焊。

在分解磁极过程中，应注意主绝缘、铜线及绝缘垫圈不得损伤。用清洁、干燥的压缩空气吹扫磁极铁芯及线圈，清除尘垢。主绝缘损坏，应将损坏处清理干净，按厂家规范用环氧树脂胶修补，处理后的新绝缘应与老绝缘厚度相等。磁极匝间短路时，应用特制工具将线圈撬起，清理干净故障点，按图纸要求重包绝缘。更换接头时，应在接头周围包上石棉布，用氧焊加温，取下接头。焊上新接头后，包好接头绝缘。测量接触电阻，应不大于同长度线匝电阻。

3.2.3 更换电刷

每个电刷有1/4刷辫断股或电刷长度小于原长度的1/3时，应更换新电刷。每次更换电刷的数量，不应超过每个滑环电刷总数的1/3，待新电刷磨合后，再更换其他电刷。更换电刷时，用细砂布(00号水砂纸)来回在电刷和滑环表面研磨，将电刷磨成圆弧形。电刷与滑环表面的接触面积应大于电刷截面的75%以上。新电刷安装后，与滑环的接触面应达到3/4以上。电刷应能自由活动，其周围的间隙约0.1～0.3mm，必须保持电刷干净，以免电刷下产生火花。同一滑环应用同一品牌电刷，使用新牌号需经研究后决定。

4 结 论

本文针对水电站发电机电气部分的检修工艺问题，详细阐述了定子检修工艺中的接头重焊、定子槽楔处理、更换定子线棒、喷漆和发电机干燥以及转子检修工艺中的磁极接头处理、磁极分解和更换电刷等工艺。文中介绍的安全措施和检修工艺经过实践证明适合该类水电站，具有重要的参考价值，可应用于其他电厂发电机电气部分的检修中。

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