關于水電站發(fā)電機定子現(xiàn)場整體疊片工藝

羅 煜(新疆有色金屬工業(yè)集團稀有金屬有限責任公司富蘊836100)

關于水電站發(fā)電機定子現(xiàn)場整體疊片工藝

羅 煜
(新疆有色金屬工業(yè)集團稀有金屬有限責任公司富蘊836100)

近年來，感覺比較明顯的是大型發(fā)電機在長期運行后普遍存在定子鐵芯松動、振動、噪音及整體剛度差，從而造成各種事故，危害極大，嚴重影響電機運行的可靠性和使用壽命，分析原因主要在于鐵芯合縫產(chǎn)生的定子圓度（橢圓度）、波浪度、齒部漲量以及合縫錯位超差使得機組在運行中出現(xiàn)振動、松動和磨損，從而削弱了定子鐵芯的整體性和剛度。針對上述問題，采用整圓疊片、壓裝，取消合縫實行無隙裝配（對機座拆分運往工地或是在現(xiàn)場拼裝的定子機座都適用）。

發(fā)電機定子整體疊片

準發(fā)電機定子長期在具有防濕、防塵、防火的機坑中，采用順時針1∕2或1∕3疊片等交錯方式疊裝，鐵芯分階梯片和基本片兩種，第一段和最后一段含有階梯片，其余小段均由普通片疊裝而成，在疊片過程中嚴格控制各小段高度，調(diào)整圓度及增減沖片或加補償片的方式來調(diào)整鐵芯齒部漲量和波浪度，使各項主要控制指標達到質(zhì)量驗收標準。具體體現(xiàn)在以下幾個環(huán)節(jié)：

⑴測圓架的安裝調(diào)整（整個鐵芯疊裝過程中采用測圓架測量鐵芯圓度和半徑）吊裝定子測圓架于機座中心，找正中心測圓架中心和垂直度，要求如下：中心偏差≤0.5 mm，垂直度偏差≤0.02 mm∕m；

⑵合縫面焊接、打磨、清理焊接坡口見金屬光澤，多人對稱施焊注意控制焊接速度和層間焊接溫度，敲擊釋放焊接應力，并對焊縫進行清理、打磨；

⑶鴿尾筋（定位筋）檢查∶在安裝前應用不小于鴿尾筋長度的平尺、直角尺檢查定位筋在徑向周向的直線度、扭斜度滿足技術要求：

①在L1長度上滿足：h1≤0.5 mmv≤0.5 mm；

②在全長任取400 mm h2≤0.3 mmv≤0.3 mm。

采用大等分弦距法劃機座上裝焊鴿尾筋的等分中心線，沿內(nèi)徑引劃到裝焊托塊的各環(huán)板平面上，作為鴿尾筋的找正線并采用預疊沖片方式粗找正各鴿尾筋、托塊安裝位置，并做配對標記。

⑷鴿尾筋測量、安裝、調(diào)節(jié)和焊接。

①測量裝焊鴿尾筋對應方向上機座內(nèi)徑，沿軸向測量、調(diào)整各環(huán)板處的尺寸并記錄，同時在機座環(huán)板裝筋處打上對應編號；測量鴿尾筋尺寸并按尺寸相同（相近）者每兩根為一對擺放整齊，并按機座上鴿尾筋配對編號；根據(jù)鴿尾筋與環(huán)板對應標記，將鴿尾筋安放在機座上并用C型夾固定好。

②裝調(diào)第一根基準鴿尾筋（通常把靠近合縫的某根鴿尾筋作為第一根鴿尾筋），用C型夾將托塊與環(huán)板固定，使其周向和徑向垂直度偏差不大于0.15 mm，基準筋焊接后，其半徑與設計值的偏差應在設計空氣間隙的±0.8%以內(nèi)；以第一根鴿尾筋為基準，采用大等分弦距法（定子整圓可先裝配大等分上的定位筋，再裝小等分定位筋）安裝鴿尾筋，經(jīng)初裝、調(diào)整鴿尾筋的垂直度和弦距后，鴿尾筋周向應用雙頭撐桿頂緊，徑向采用抱夾；

③通過調(diào)節(jié)鴿尾筋兩側的雙頭撐桿調(diào)節(jié)鴿尾筋弦距，采用抱夾調(diào)節(jié)徑向尺寸。校調(diào)鴿尾筋的垂直度、弦距、內(nèi)徑，使其均布、內(nèi)徑尺寸符合圖紙要求；

④托塊與機座環(huán)板焊接：當鴿尾筋校調(diào)合格后，用Φ2.5焊條將托塊的兩側與機座環(huán)板搭焊10～15 mm長的焊縫；搭焊完墊塊后，檢查鴿尾筋內(nèi)徑尺寸，合格后，滿焊托塊與機座環(huán)板第一道焊縫，托塊的滿焊順序按工序先焊一側，再焊另一側，最后焊根部。第一道焊縫焊完后，清理焊渣，檢測鴿尾筋垂直度、弦距、內(nèi)徑合格后，焊接第二、三道焊縫，其程序和方法同第一道焊縫。滿焊后鴿尾筋的尺寸檢測：垂直度、弦距滿足定子鐵芯壓裝精度要求：

Ⅰ、同一高度相鄰兩鴿尾筋半徑偏差≤±0.10 mm;

Ⅱ、同一高度同一根鴿尾筋因表面扭曲而造成的半徑偏差≤0.10 mm；

Ⅲ、整個內(nèi)徑方向鴿尾筋半徑與設計值的偏差≤±0.38 mm；最大偏差值不超過設計值±0.5 mm；

Ⅳ、同一高度鴿尾筋弦距與平均值的偏差≤± 0.25 mm，但累計偏差不超過0.40 mm,（采用鐵片自身控制弦距）；清理干凈焊渣，按圖檢查焊縫堆積高度和焊接質(zhì)量達要求拆除裝焊鴿尾筋所用的工裝夾具，最后在定子機座內(nèi)周邊噴瓷漆二次。

⑸鐵芯疊、壓：

①按定子鐵芯裝配圖備齊各種零部件并清理干凈,鐵芯沖片應清潔、無損、平整、漆膜完好；

②裝焊下齒壓片：在機座下環(huán)板上以定子沖片為樣板，按圖劃裝焊壓指的中心線；按定子機座中焊縫和尺寸要求裝焊齒壓片：

Ⅰ、齒壓片中心距差不大于1 mm；

Ⅱ、相鄰齒壓片高度差不大于0.3 mm；

Ⅲ、整個直徑上高度差不大于1 mm。

③檢查清理各拉緊螺桿、螺母及疊片用工裝工具等。

④疊片：

Ⅰ、按圖初疊不同階梯片，再疊基準沖片，首末兩檔鐵芯齒部、軛部均勻刷涂硅鋼片粘接膠，涂膠以不滲出齒部為宜，并用木榔頭或整形棒整形，在C型夾夾緊狀態(tài)下保證第一檔鐵芯高度，同時保證好定子扇形片與鴿尾筋之間的間隙；

Ⅱ、放通風槽片，確保通風槽片小工字鋼高度一致，上、下檔均勻，疊第二檔鐵芯基準沖片，其后按圖定量疊裝每檔鐵芯保證高度與圖相符；疊完第二檔鐵芯后，每張沖片放兩根(槽形樣棒)定位，用整形棒整形鐵芯，測量鐵芯內(nèi)徑尺寸并記錄；

Ⅲ、預壓（定子鐵芯600～800 mm）鐵片之后繼續(xù)疊片，邊疊邊按上序敲擊整理鐵芯，疊至600 mm高度時，進行預壓，預壓扭矩按廠家要求（采用拉緊螺桿同時對鐵芯齒部進行壓緊，齒部預緊力矩以保證齒部與軛部高度一致，不產(chǎn)生齒部漲量為準（預壓扭矩值按壓力16 kg∕mm2計算），預壓應采用扭矩搬手沿內(nèi)徑多圈逐步施壓到位，并用緊量刀片檢查緊度，插入深度不大于2 mm，保壓3～4 h（注預壓扭矩可根據(jù)實際壓裝情況作出適當調(diào)整）；疊片時可在不同鐵芯段全圓疊一層調(diào)整沖片，疊裝時剪去齒部使用；

Ⅳ、疊片預壓后應檢測定子鐵芯齒部漲量及波浪度，應視齒部漲量及波浪度情況，在鐵芯適當檔位疊入調(diào)整墊片進行調(diào)整：鐵芯的疊片高度應考慮整體壓緊和熱壓的壓縮量，熱壓壓縮量按2～3 mm考慮。拆除預壓工具，按圖繼續(xù)疊裝其余鐵芯，疊壓過程中要不斷用整形棒整理鐵芯，測量鐵芯內(nèi)徑并記錄；檢查鐵芯齒部、槽部、軛部高度并根據(jù)測量值增加沖片調(diào)節(jié)高度；

Ⅴ、總壓裝：在上齒壓板中裝入調(diào)整螺桿，吊裝齒壓板到壓裝位置，穿入所有拉緊螺桿，并擰上螺母,按順時針、逆時針方向多次施壓，逐漸加壓至擰緊力矩；保證壓裝高度（+2～+5，留熱壓量）和疊壓系數(shù)及鐵芯內(nèi)徑；鐵芯壓裝完成后用壓縮空氣全面清掃鐵芯；

Ⅵ、檢查：鐵芯內(nèi)徑分斷面檢查（500 mm為一個斷面），圓周方向各測12點達圖紙要求內(nèi)徑±0.6 mm；用緊量刀片檢查，插入鐵芯深度不大于3 mm；拉緊螺桿擰緊扭矩符合圖紙要求；測量鐵芯高度（+2～+6），波浪度不大于5；取出定位棒，修銼槽口毛刺，用整形棒整理各槽使通槽棒順利通過各槽。

⑹鐵損試驗：

①按標準要求做鐵損試驗，記錄鐵損值、最高溫升、最大溫差。

②鐵芯在熱狀態(tài)下用力矩搬手再次對稱均勻擰緊所有拉緊螺帽，鎖緊調(diào)整螺桿，待冷卻到室溫時最后再次對稱均勻擰緊螺帽，鎖緊調(diào)整螺桿。

③鐵芯檢查達到要求后，點焊所有拉緊螺桿螺帽和固定片，清理焊渣。

⑺定子鐵芯涂漆、檢查。

①用壓縮空氣清理鐵芯槽內(nèi)圓及兩端面；

②定子鐵芯槽內(nèi)按定子防暈工藝要求噴低阻漆兩次。

Ⅰ、全面清除定子鐵芯槽以及定子鐵芯通風溝內(nèi)的所有異物，并對定子鐵芯及其機座進行徹底清掃，確保定子鐵芯及其機座表面清潔、干凈；

Ⅱ、檢查所有定子鐵芯槽，其槽內(nèi)應無毛刺以及沖片局部突出等問題；

Ⅲ、按要求在定子鐵芯內(nèi)噴半導體防電暈漆，要求所噴半導體防電暈漆的漆膜應均勻，且無任何漆瘤以及漆流。

通過以上工藝過程增強了定子的整體性和剛度，減少了運行產(chǎn)生的振動、噪音、發(fā)熱和線槽超寬，從而改善發(fā)電機運行特性和運行的可靠性，降低了鐵損和勵磁電流，磁路更均勻；正常運行時間更長，也給電站帶來更好的經(jīng)濟效益。

收稿:2014-12-05

DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.029