錦屏二級水電站600 MW機組定子繞組安裝施工過程工藝質量控制

周 闊

(中國水利水電第五工程局有限公司 機電制造安裝分局，四川 成都 610225)

1 概 述

錦屏二級水電站位于四川省涼山州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河灣上，其地下廠房內共安裝8臺、單機容量為600 MW的立軸混流式水輪發電機組，總裝機容量為4 800 MW，最大水頭為318.8 m。

定子是整臺水力發電機組的核心部位，主要由定子鐵芯、定子繞組組成，而定子繞組的安裝質量對整個定子及機組都有著至關重要的影響，故對定子繞組安裝的工藝質量應嚴格控制，對其施工過程應嚴格要求，確保安裝質量達到相關要求。

2 定子的主要技術參數

發電機額定容量：667 MVA

發電機額定電壓：20 kV

定子機座總高度：5 995 mm

定子內徑：10 870 mm

定子鐵芯高度：3 330 mm

定子繞組槽數：432

連接方式：星形并聯6支路

線棒單根重量：約70 kg

線棒單根長度：4 968 mm

3 施工技術的重點與難點

(1)因銅環引線支架螺桿為金屬螺桿，對地接定子機座，雖然其外面有絕緣套管保護，但仍不宜離銅環引線接頭處過近。為防止整體耐壓試驗近距離放電，在現場安裝督導的見證及指導下，對支架位置進行了修改，并保證其與銅環端部距離大于90 mm。

(2)銅環焊接完成后一定要檢查其合格后再包絕緣。法國進口云母帶一定要包扎緊，不能出現松垮或鼓包情況，包扎絕緣要求必須不能小于1/2疊繞，以達到絕緣等級要求，每包一層刷EP139絕緣漆一遍，要求上、下全部刷到位，漆膜均勻。包扎過程中必須保證干凈、清潔，層數達到絕緣等級。在發電機電氣設備中，絕緣材料是最為薄弱的環節，尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞，所以，絕緣材料的纏繞至關重要，如果絕緣等級不夠，容易造成端部放電。

(3)端部墊塊的綁扎。玻璃絲帶的綁扎層數為橫豎方向各三層，綁扎位置要平整，不允許有交叉、打擰及超過端部墊塊寬度，綁扎接頭不允許接在線棒的外表面，綁扎完成后清除所有毛刺，先刷EP139絕緣漆、加溫干燥后再噴LL16高阻漆，此項要求關系到線棒端部電暈和電腐蝕的技術要求，應嚴格按照工藝要求進行綁扎，不能忽視。

(4)噴LL16高阻漆時不能用刷子刷，否則漆膜厚度不均勻且偏厚，將影響極化指數，應加10%丙酮稀釋后用噴槍噴涂。噴漆時尤其要注意的問題是高阻漆和低阻漆應按要求分開噴涂，交界處必須明確，不能混合；若高阻漆粘上低阻漆或低阻漆粘上高阻漆都是絕對不可以的，此項技術要求關系到定子整體耐壓試驗、起暈電壓是否滿足要求。

(5)由于地處地下廠房，溫度與濕度相對于室外有較大區別，施工過程中的配膠等不容易干燥、固化，所以，自下端絕緣盒安裝完成后，在銅環引線安裝時，開始在定子外側布加熱板，將空氣溫度保證在28 ℃以上，這對于配膠的固化等后續工作將起到重要作用，并對以后的定子整體耐壓試驗前的整體加溫、干燥提供了方便。

(6)線棒連接線、線棒引出線、匯流環對接處的焊接尤為重要，此項工作如血液循環，血管血流量小，影響身體機能；同理，如焊縫搭接量不夠將會影響繞組的整體性能。要求不能假焊，搭接面一定要清掃、打磨干凈，銀焊片表面不能夾渣，必須保證焊接質量。只有焊縫飽滿，搭接量足夠，導電性才會優良。

4 定子繞組工藝過程控制

4.1 定子槽內的噴漆

用工業壓縮空氣、吸塵器等工具全面徹底清理干凈定子機座、鐵芯及鐵芯的每個槽。在定子鐵芯外側、壓板噴一層GK128(環氧型常溫干燥底漆)。

4.2 定子下層線棒的嵌入

開箱抽檢5%線棒，按規范要求進行Un工頻交流電壓試驗，歷時1 min并作記錄，如高壓試驗全部通過可不再進行試驗。對當天需要嵌裝的線棒接頭進行清理，用鋼絲輪、拋光片、砂紙等工具打磨光亮露出銅金屬光澤且表面沒有損傷，無任何油污。目測檢查線棒是否存在損傷，用清潔干燥的干凈軟布清理線棒表面灰塵等導物。按發電機廠家給出的繞組組裝說明書繞包線棒直線段槽襯。繞包線棒槽襯后，應立即吊入機坑下線，防止時間過長硅橡膠固化。對當天需嵌裝的線棒的線槽逐槽進行檢查，需無任何損傷及灰塵。以定子鐵芯中心線和線棒中心線為基準，參考線棒上下端伸出長度嵌入線棒。在線棒直線段上、中、下位置墊上線棒墊板。用橡皮錘同時輕輕敲打線棒墊板，將線棒敲打入槽底。

4.3 下層斜邊墊塊及下層線棒端箍的綁扎

浸漬的毛氈在固化過程中，用φ0.4×20 mm的玻璃絲帶綁扎斜邊墊塊。對斜邊墊塊綁扎帶刷EP139膠，涂刷固化膠后，按發電機定子繞組組裝說明書處理玻璃絲綁扎帶，防止綁扎帶尖端放電。涂刷膠固化后刷防暈漆LL16，按發電機定子繞組組裝說明書安裝端箍，用玻璃絲帶將線棒與端箍以等距綁固。端箍裝到最后，接頭連接處采用階梯連接，外皮重疊套裝。使用環氧樹脂浸漬玻璃絲釬維帶。綁后將端箍與綁帶一起用EP139絕緣漆刷一遍，在表層漆干之前，不要用環氧樹脂浸漬，固化后再刷LL16高阻漆。在下層線棒槽口墊塊、下層線棒端箍注膠固化，下層線棒端部及端箍噴電暈漆后進行下層線棒交流耐壓試驗。試驗完成后，按照下層線棒嵌入方法及工藝對上層線棒進行嵌入。

4.4 彈性波紋板結構槽楔的裝配

上層線棒嵌入調整后，線棒直線段緊貼在槽內層間墊條上，在上層線棒直線段槽內依次放置保護條、滑動條、反槽楔、彈性波紋板、槽楔，用測量工具測出填充的厚度，用墊條填充后打緊槽楔。每槽放置一組檢測槽楔，每組4個，分別安裝在第2、7、10、15塊的位置，線棒必須在硅膠固化期間(大約1 h)完全楔緊。必須用尼龍錘、打槽楔工具打緊槽楔，操作者必須戴防護眼鏡。

4.5 上、下層線棒連接塊的焊接

按發電機定子繞組組裝說明書進行銅焊操作。使用調整工具調整上、下層線棒的接頭，切向和軸向的最大偏差為上、下層線棒引線接頭的10%。切向最大偏差不超過3 mm，軸向最大偏差不超過4 mm，焊接表面必須大于理論截面的80%。焊接前一定要做好線棒絕緣的保護冷卻工作。在每個銅焊接頭縫內插入銀焊片，用彈簧夾緊裝置壓緊銅焊接縫處，用中頻銅焊機加熱，直到銀焊片熔化，必要時加銀焊條以增加焊料，銅焊間隙要完全焊滿，加熱和銅焊的時間必須少于2 min。銅焊后，清潔銅焊接縫，焊接頭的尖點要清除以免劃傷手或產生局部放電。用放大鏡檢查焊縫是否有裂紋，必要時重焊接頭。焊接清掃干凈后，安裝上、下端頭絕緣盒。

4.6 銅環引線的安裝、焊接及包扎

在定子機座環板上，按圖紙要求放置銅環支架，把第一層、第二層銅環放在支撐夾板上，確定銅環夾板的徑向位置。按圖紙將銅環、線棒引線預裝在銅環支架夾板上，劃出超出的部分后，對多余的部分進行切除。在銅環焊縫對接處進行角度調整，使銅環焊接牢固可靠。焊接前一定要做好線棒的保護、冷卻工作。對當天需安裝的銅環、線棒引線接頭進行清理，使用鋼絲輪、拋光片、砂紙等工具打磨光亮露出銅金屬光澤且其表面沒有損傷、無任何油污即可。

在極間連線接線處先安裝絕緣盒，再銀焊線棒引出線。清理焊接處，對銅環和銅環引線進行絕緣包扎，按照發電機定子繞組組裝說明書要求1/2疊包絕緣帶12層，邊包邊刷EP139膠，最后1/2疊包玻璃絲帶一層，邊包邊刷EP139膠。絕緣固化后刷一遍高阻漆LL16。清除絕緣包扎處的尖點，以防止尖點放電。

4.7 工藝控制結果

工藝控制結果見表1。

表1 7#機定子繞組嵌裝質量控制成果表

5 結 語

定子下線是一項細致、整潔的工作。定子下線的好壞，主要取決于最后的試驗數據。數據好說明整個定子絕緣性能好，將對機組長期運行提供 強有力的支持。若要保證質量，必須做到清掃好、噴漆好、絕緣好、焊頭好、干燥好五大重要步驟。以上是錦屏二級水電站發電機定子繞組安裝施工過程控制及其工藝要求的方法。錦屏二級水電站7#機組的發電機定子在繞組安裝施工過程中采用了上述控制方法并取得了顯著效果，在定子整體交流、直流耐壓試驗中，其吸收比、極化指數、起暈電壓及耐壓后的各項數據均在優良范圍內，滿足機組安裝要求，得到了監理、廠家及業主的接受與認可。