高壓電機(jī)定子線圈缺陷處理方法

于惠清

摘要：本文針對(duì)高壓電機(jī)線圈燒損原因和線圈絕緣薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行討論，提出了高壓電機(jī)線圈更換過(guò)程所應(yīng)注意的問(wèn)題，闡明了在拆線、下線、絕緣處理、浸漆、烘干等全過(guò)程的處理方法。徹底消除了電機(jī)定子線圈絕緣存在的薄弱環(huán)節(jié)，提高了電機(jī)的運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：定子線圈 絕緣漆 滌波繩

1 概述

發(fā)電廠的安全生產(chǎn)主要是控制設(shè)備障礙和異常的發(fā)生，降低計(jì)劃外停運(yùn)的次數(shù)，使機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行，發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益?，q春發(fā)電廠（以下簡(jiǎn)稱我廠）兩臺(tái)100MW機(jī)組已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行18年，設(shè)備已進(jìn)入老化期，近年來(lái)這兩臺(tái)機(jī)組處于發(fā)電調(diào)峰機(jī)組狀態(tài)，機(jī)組起停頻繁，加速了設(shè)備老化程度，嚴(yán)重的威脅企業(yè)安全生產(chǎn)。主要輔助高壓設(shè)備中，循環(huán)水泵電機(jī)所占數(shù)量最多，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)定子線棒受電磁力的影響，劇烈振動(dòng)，線棒容易疲勞斷裂，引起電動(dòng)機(jī)定子繞組燒損。本文以循環(huán)水泵電機(jī)線棒更換為例，對(duì)高壓電機(jī)線圈燒損進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理和處理方法進(jìn)行論述。

2 設(shè)備指標(biāo)概述

我廠循環(huán)水泵電機(jī)中不同程度都有線圈磨損，綁線干縮松動(dòng)現(xiàn)象，而且已經(jīng)發(fā)生多起電機(jī)定子線圈燒損事故，嚴(yán)重的威脅電廠安全運(yùn)行。循環(huán)水泵電機(jī)型號(hào)為Y1250-12/1730，容量為1250KW，電壓為6KV，極數(shù)為12級(jí)，絕緣等級(jí)為B級(jí)，座式滑動(dòng)軸承，開(kāi)啟式電機(jī)，定子鐵芯內(nèi)徑為1400mm，雙層疊繞組108根線棒。設(shè)備維修判定指標(biāo)有4種：

①極距：極距指鐵心相鄰兩磁極中心所占的槽距，用

槽數(shù)表示。

②節(jié)距：節(jié)距是單個(gè)線圈兩個(gè)有效邊所跨的槽數(shù)。

③每極每相槽數(shù)：每極每相槽數(shù)是每極每相所占的槽數(shù)，也可看作每極每相的線圈。

④電角度。

3 電動(dòng)機(jī)缺陷處理過(guò)程

3.1 線圈和輔料預(yù)烘干處理

電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)定子線棒受電磁力的影響，劇烈震動(dòng)，線棒導(dǎo)線容易疲勞斷裂，引起電動(dòng)機(jī)燒損。線棒引出線出口處是線棒絕緣最薄弱、最容易被擊穿的部位，因線棒處的絕緣是手包絕緣，往往存在氣隙或夾層，絕緣表面臟污或受潮就容易擊穿，電動(dòng)機(jī)的燒損多數(shù)是此處被燒斷。為加強(qiáng)此處的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，在更換新線棒前先加強(qiáng)新線棒的鼻部絕緣（線棒引線出口處），即對(duì)新線棒的鼻部用無(wú)堿玻璃絲帶纏繞6-7層，浸絕緣漆干燥。嵌線所用的絕緣紙板、墊條、滌波繩等均應(yīng)預(yù)先烘干處理，以減少它們的吸濕性。

3.2 更換線棒

在更換線棒前，將線棒及其一個(gè)節(jié)距內(nèi)各線棒的槽楔逐個(gè)打出。若槽楔過(guò)緊用電木或打槽楔的專(zhuān)用扁鐵墊在槽楔上，用手錘輕輕敲打，使槽楔松動(dòng)，以便打出。打出槽楔時(shí)，應(yīng)在定子兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，互相配合，防止打壞線棒絕緣、鐵心。鋸斷已打出槽楔線棒的所有綁線，并取出。用刀削破各個(gè)連線，用石棉布包好焊接處附近所有線棒和連線，防止線棒絕緣被火燒損。最后用火焊把裸露的連線焊接處溶開(kāi)。

3.3 抬出線棒

用直流旋轉(zhuǎn)焊機(jī)通直流電加熱線棒，使線芯和絕緣軟化，電流不超過(guò)額定電流的70%，溫度控制在80度，各部受熱要均勻，等線棒軟化后切斷電源。抬線棒的順序是先抬起上層線棒后再抬下層線棒，用φ20mm滌波繩在槽口結(jié)扣，在繩里穿一根木棍，一頭抵住鐵心后向上抬線棒，兩側(cè)抬線棒速度和力量要相同，特別注意線棒端部不要折裂，用φ5mm滌波繩把抬出的線棒牢固地綁在定子膛內(nèi)的鐵管上，以該槽內(nèi)的下層邊能抬出的高度即可。把一個(gè)節(jié)距的所有上層邊都抬出槽口后，再抬出準(zhǔn)備更換線棒的下層邊。

3.4 線棒嵌裝

嵌線棒前，將所用的線棒、絕緣板、玻璃絲布帶、滌波繩等均應(yīng)預(yù)先干燥處理，以減少它們的吸濕性。下線前要檢查鐵心線槽，清除雜物和毛刺。下線過(guò)程中不能用硬物重?fù)?，不能讓有鋒利刃口的東西刮上線棒。下線的順序與抬線棒時(shí)順序相反，先下下層邊后再下上層邊。下線時(shí)加熱方法與抬線棒方法一樣。在下下層線棒后用電木敲打線棒，使線棒在槽內(nèi)落實(shí)，用φ20mm、φ5mm的滌波繩綁扎線棒與線棒之間、端部與下層邊，每綁扎一圈都要拉緊打結(jié)，打結(jié)打在線棒底部，以防止打結(jié)過(guò)高與轉(zhuǎn)子相磨擦。在線棒端部與端箍綁扎接觸處加墊一層適形墊料以防止端部磨損，當(dāng)嵌到最后一個(gè)節(jié)距線圈時(shí)須將最初節(jié)距上層線圈用滌波繩一個(gè)個(gè)吊起，吊起高度以剛好能嵌最后節(jié)距的下層線圈為準(zhǔn)，吊起時(shí)兩邊用力要均勻，以不使線圈損傷，第一個(gè)節(jié)距線圈吊起和嵌放工作必須細(xì)心進(jìn)行，是繞組嵌裝的關(guān)鍵。在每個(gè)槽上下層之間墊1mm厚的絕緣板，嵌好下層邊后，將吊起的線圈上層邊逐個(gè)放入槽內(nèi)，壓好青殼紙，墊上絕緣板打?qū)嵅坌?，嵌線工作結(jié)束。

3.5 線圈連接

嵌線完畢，用120號(hào)砂紙擦去焊接處氧化層，將線棒連接成三相繞組，用銀焊條先焊一個(gè)極相組內(nèi)的連線，后焊極相組與極相組的連線，然后將三相繞組的始末端用電纜引到接線盒內(nèi)。焊接過(guò)程中一定要做好防護(hù)措施，

用石棉布把其他部位包好，以免焊接時(shí)燒壞其它部分絕緣。

3.6 包絕緣

用刀去掉焊接處兩側(cè)燒黑的絕緣，削成斜面，用甲苯清洗干凈。連接部分用黃蠟帶半疊狀包連接處，黃蠟帶不低于十層，再包三層2432醇酸玻璃漆帶，各繞組端部連線之間墊3mm氈墊，用φ5mm的滌波繩綁扎牢固，綁扎完應(yīng)檢查繞組是否有接錯(cuò)或嵌反。用雙臂電橋測(cè)量每相繞組的直流電阻，其阻值符合三相繞組互差不超過(guò)平均值的1%的要求，繞組線間直流電阻不超過(guò)2%。

3.7 浸漆與烘干

在重饒或局部更換定子繞組后，進(jìn)行浸漆和烘干的工藝處理，可以使繞組與鐵心之間，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間空隙被絕緣漆充填使繞組與鐵芯形成一個(gè)整體，增強(qiáng)繞組的耐潮性，提高繞組的絕緣強(qiáng)度、散熱能力和機(jī)械強(qiáng)度，浸烘大至分為預(yù)烘、浸漆、烘干三個(gè)部分。

3.7.1 預(yù)烘是為了驅(qū)除繞組中的潮氣，用直流旋轉(zhuǎn)電焊機(jī)加熱定子線圈，預(yù)烘溫度要逐漸增加，一般溫升控制在20-30度/小時(shí)，這樣可使線圈溫差較小，內(nèi)部水分易于向外散發(fā)。溫度要控制好，溫度過(guò)低使預(yù)烘時(shí)間增加，溫度過(guò)高容易造成絕緣老化，溫度控制在120度左右，時(shí)間為4-8小時(shí)，每隔半小時(shí)用1000V搖表測(cè)一次繞組對(duì)地絕緣電阻，當(dāng)絕緣電阻值穩(wěn)定后預(yù)烘結(jié)束。

3.7.2 當(dāng)定子鐵芯溫度降到60-70度時(shí)，浸1032三聚氰醇酸漆浸漆。第一次浸漆時(shí)漆的粘度應(yīng)低一些，以使絕緣漆盡量滲入繞組內(nèi)部；第二次浸漆時(shí)漆的粘度更高一些，使表面形成較厚的漆膜。采用澆漆的方法，澆漆要澆透，特別是綁線部分，在浸漆時(shí)要均勻地重復(fù)澆幾次。第一次浸漆時(shí)間為20-30分鐘；第二次則為15分鐘，大體控制在不冒氣泡為止。每次浸漆后，都要把定子繞組垂直放置，滴干余漆，用溶劑擦凈其他部分的余漆。最后在定子及端部線圈噴一層灰色絕緣漆。

3.7.3 烘焙是為了將漆中的溶劑和水份揮發(fā)掉，使繞組表面形成較堅(jiān)固的漆膜，分為兩個(gè)階段：第一是低溫階段，溫度控制在70-80度，約烘2-4小時(shí)，溫度過(guò)高，會(huì)使溶劑揮發(fā)太快，在繞組表面形成許多小孔，降低浸漆質(zhì)量；第二是高溫階段，溫度控制在130度左右，約烘16小時(shí)，以便形成堅(jiān)固漆膜。每1小時(shí)用1000V搖表測(cè)一次繞組對(duì)地絕緣電阻，直到最后3小時(shí)趨向絕緣電阻穩(wěn)定，繞組才算烘干完畢。烘干電機(jī)時(shí)，線圈為星星接線，用直流焊機(jī)加熱時(shí)，用其中兩相接正極，一相接負(fù)極，每2小時(shí)輪換一次，均勻加熱，通入的電流為額定電流的50-70%。若線圈內(nèi)部已干透而表面沒(méi)干，可用碘鎢燈在外部繼續(xù)干燥。干燥結(jié)束后，用2500V搖表測(cè)量吸收比應(yīng)大于1.3為合格，交流耐壓能夠比直流耐壓更有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)更換定子線圈，加強(qiáng)對(duì)線圈鼻部和線圈端環(huán)絕緣薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加固處理，徹底消除了電機(jī)隱患，提高了電機(jī)運(yùn)行可靠性。經(jīng)過(guò)處理后的循環(huán)泵電機(jī)運(yùn)行四年來(lái)，沒(méi)有再發(fā)現(xiàn)線圈磨損現(xiàn)象，為機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提高保障。

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