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科技创新

某发电机定子下线工艺特点

某电站安装1台300MW水轮发电机组,设备由东方电机公司制造供货,其定子的铁心装压和绕组安装工作均在工地进行。根据现场情况,在安装间组焊定子机座、整体叠压铁心和铁损试验,吊入机坑后进行全部线圈的下线装配工作。

定子绕组采用并联4支路星形叠绕组结构,线棒由52(58)股7.3×2.44/7.1×2.24mm双玻璃丝包铜扁线SBEB-20/155在铁心槽部小于3600换位编织而成。线圈绝缘为环氧粉云母带主绝缘加防晕层的F级绝缘。线棒的槽底垫条采用环氧半导体平板型垫条、层间垫条采用高强度环氧平板型垫条,楔下为波纹弹性垫条加平板型绝缘垫条,绕组端部支撑环(端箍)为4个布置,支撑环采用Φ32mm高强度无磁性合金钢管弯制后外包绝缘而成。线圈端部斜边间隔块及支撑环衬垫均采用环氧适形材料工艺。线圈接头均采用碳热银磷铜钎焊工艺。3相4支路采用紫铜管汇流环分别引出。线棒端部普通头绝缘采用绝缘盒浇灌环氧树脂填充胶工艺。极间连接(过桥)线及汇流环接头绝缘则采用粉云母带包扎工艺。

二、工地现场定子下线工艺特点

2.1、线棒在铁芯槽内的结构工艺特点

2.1.1、槽底垫条:设计图纸为一层0.25×24mm2导电玻璃布J0967。

2.1.2、槽衬结构:在线棒嵌入前,用内侧涂有室温固化半导体腻子胶J0301的槽衬将线棒的两侧面和底面包绕住,线棒和槽衬之间靠半导体腻子胶J0301紧密粘合。嵌入线棒后半导体腻子胶J0301在槽内固化过程中具有微膨胀效果。槽衬材料为0.13mm厚的导电玻璃布J1008。

槽衬结构的运用是近年来大型水轮发电机的发展趋势,与以往用半导体玻璃布板手工处理槽壁间隙具有显著优点。槽衬结构可以尽量充满槽壁间隙,从而大大降低槽电位。根据实侧数据显示:槽衬结构的槽电位均小于1V(国标:≤10v)。在机组运行过程中较大程度地降低了槽内电腐蚀效果,从而相对延长了机组使用寿命。

2.1.3、 层间垫条:为4×24×mm2F级高强度玻璃布层压板材料。与以往的半导体玻璃布层压板材料相比,主要是改善和加强了槽内层间绝缘性。

2.1.4、楔下垫片工艺特点:两层线棒嵌入铁芯槽后,定子线棒在槽内的固定结构采用楔下波纹弹性垫条加保护层绝缘垫条工艺。波纹弹性垫条材料为进口特制环氧玻璃布波纹板(板厚0.9mm,波峰波谷差距2.0mm);保护垫条材料为0.5~1.0mm厚的F级高强度玻璃布层压板3~4片。垫条和1.0mm厚的环氧玻璃布条。由于工艺水平的不断发展,大型电站发电机的定子线棒在槽内的固定结构不再使用平板型垫条或者硅橡胶垫条工艺,而改用波纹弹性垫条结构工艺。这种结构方式有如下优点:

(1)、便于现场施工,减轻操作者打槽楔工序的劳动强度,缩短打槽楔工序占定子下线的直线工期。

(2)、使线棒槽内经向受力、压紧更趋均匀合理。槽楔在机组运行过程中不易松动。

2.1.5、定子槽内结构见图一。

 



  图一:定子槽内结构示意图

   

2.3、线圈端部绑扎固定工艺特点

线圈上下端部各布置两道端箍,用浸有室温固化环氧胶的0.35×25五纬玻璃丝带分别将线棒和端箍绑扎在一起。线棒端部之间垫以间隔块,并用五纬玻璃丝带将两根线棒和间隔块绑扎在一起。绑扎应规范、紧束、整齐,并按要求在五纬玻璃丝带外面涂刷室温固化环氧胶。

端部绑扎工艺属于传统工艺,技术成熟可靠。

2.4、电阻焊机焊头工艺特点

线棒端头铜条出厂时已封焊处理,外形整齐。线棒接头采用并头铜板连接,用大电流碳阻发热磷银铜硬钎焊工艺。焊机为东方电机公司提供的可移动式200kVA型电阻焊机。焊料为BCu80PAg(80%Cu、10% P、5% Ag、电阻系数0.12Ωmm2/m)牌号。电阻焊机主要技术参数:

额定容量:200KVA

输入电压:380V

输出电压:12~24V(8级可调)

输出电流:5~9.5KA(8级可调)

冷却水压:≥0.15Mpa

工作气压:0.4~0.6Mpa

将线棒端头、并头铜板和焊片清理干净后,在线棒端部做好绝缘隔热防护,把并头铜板和铜焊片装好在线棒接头焊接面上,用大力钳临时夹紧,然后操作电阻焊机进行焊接。利用碳精块通过大电流发热变红、传热给接头,迅速熔化磷银铜焊片,并同时人工加入ф3磷银铜焊丝填料,以浸满接头所有焊缝,冷却后即牢固地焊成一体。

接头并头铜板与线棒铜条搭接高度为50mm,焊接填料间隙≤0.2mm,溶焊面积≥85%,外观检查焊缝焊料充实,表面光洁、无气孔和裂纹。焊后测量各分支的直流电阻相互间的差值应不大于最小值的2%。

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