辮式軟連接在發電機轉動部件上的應用

畢旭，孟德霞，李揚帆

（國網新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

辮式軟連接在發電機轉動部件上的應用

畢旭，孟德霞，李揚帆

（國網新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

潘家口抽水蓄能電廠裝設有3臺型號為MV840/240142-48發電電動機，轉子磁軛鍵采用浮動式磁軛，磁軛鍵為冷打鍵，在轉子鋼母線間采用多層銅片式軟連接，存在斷裂等風險。國內首次應用于轉動部件上的辮式軟連接，致力于設計一種柔度更高，能承受更大的切向力及徑向力，且不易斷絲斷股，抽絲風險小的辮式軟連接。

轉子；磁軛鍵；軟連接；辮式

0 引言

國內首次應用于轉動部件上的辮式軟連接，是一種柔度更高，能承受更大的切向力及徑向力，且不易斷絲斷股，抽絲風險小的軟連接。確保發電機轉子支架與磁軛間產生較大切向力時，發電機轉子鋼母線間軟連接不會因此而斷裂、熔斷，從而發生影響機組安全穩定運行事件。

1 應用背景

潘家口電廠3臺機組發電機轉子采用浮動式磁軛，轉子鋼母線間采用多層銅片式軟連接。磁軛鍵為冷打鍵，由一個主鍵和一個副健組成。發電機轉子磁軛為全浮動式磁軛，在機組啟動時，由于離心力的作用，磁軛鍵向定子方向運動，停機時離心力消失，依靠轉子支架的拉力將磁軛鍵拉回。發電機已運行23年，常年往復運動，造成磁軛鍵有所磨損，在轉子支架與磁軛間產生間隙，當間隙較大時，就會在磁軛與轉子支架上產生切向位移，產生切向力，長期往復使軟連接金屬疲勞，造成軟連接開裂。潘家口電廠自2016年3月29日出現轉子鋼母線間軟連接問題，并在之后的幾個月定檢中發現此位置軟連接有斷層、裂紋現象，給發電機安全穩定運行造成很大的不穩定因素，存在較大的安全隱患。

2 內涵和做法

潘家口電廠原轉子鋼母線采用多層銅片式軟連接，在第一次即2016年3月29日，出現第一次軟連接熔斷后，潘家口電廠立即組織人員對產生原因進行分析，后經過轉子健康分析會判斷，產生切向力的主要原因為磁軛鍵與轉子支架間存在較大的間隙，決定采用柔度更好的轉子軟連接。

3 辮式軟連接在轉動部分的應用

最初設計軟連接時，潘家口技術人員認為原多層銅片厚度較厚，認為減少多層銅片單層厚度，可一定程度的增加軟連接柔度。多層銅片厚度由最初的0.5 mm一層，減少至0.33 mm一層。后經上機試驗，柔度雖有增加，但仍不能很好的釋放軟連接上的切向力，軟連接斷裂情況時有發生。而辮式軟連柔度高、能承受更大的切向力及徑向力，遂產生將辮式軟連接應用于發電機轉動部件上的想法。

3.1 技術難點

辮式軟連接技術在國內外雖很成熟，大多應用于發電機出口、刀閘連接等固定連接部位，國內還未出現過試用于轉動部件上的辮式軟連接。原因為辮式軟連接由多股軟銅絲編織交叉形成，在運行旋轉過程中存在抽絲、斷絲及斷絲后接地的風險，且因在發電機部位的應用使得辮式軟連接的尺寸大幅度減少，使得兩壓緊端的長度減少，大幅度增加制造困難及工藝要求。

如潘家口電廠在發電機轉子上應用的軟連接，安裝后兩端尺寸僅13 cm，用于壓緊端的尺寸僅3.5 cm，加上需在壓緊端打個直徑為1.8 cm的貫穿孔用于固定，造成軟連接兩端銅絲斷股、壓接量小及兩端軟通絲存在甩出脫落的可能等問題。

3.2 問題攻關

潘家口電廠聯系設備制造廠家，詳細了解辮式軟連接的制造工藝、材料特性，最終決定制造工藝如下：

1）兩端壓緊，沿用以往冷壓工藝制成軟連接，使用更高的壓緊力。在壓緊時，壓緊用的銅管應至少為正常使用時的2倍，以防止在軟連接上打安裝孔時，在兩端出現抽絲現象影響壓緊強度，破壞原編織的編織方式及編織順序，出現銅編織線空鼓情況。

2）編織方式：采用新型編織工藝，交叉疊壓互相編織的工藝，增加各銅絲的受力面，盡量使銅絲形成統一整體。

3）材料選用：選用廠用鍍錫銅編織，直徑0.5 mm（各單位根據具體情況選擇股線規格），軟連接厚度為20 mm。兩端壓緊銅管材質應選用H04(硬)ASTMB-188或等同標準的材料。

4）軟連造型：因軟連接承受一定的變形量，所以需制造成為Ω型。軟連制造時，在一段壓緊后，根據圖紙要求，提前制出Ω型，在Ω型可固定后，在將另一端壓緊。以防止現場造型時，使得兩端編織線拉出，降低壓緊力度。

5）壓緊端打孔：在壓緊端進行打孔時，應采用上下壓緊的方式進行，禁止使用臺鉗、臺鉆進行打孔。打孔完成后去除壓緊端多出部分，并對銅編織兩端進行打磨處理。

6）軟連接兩端侵鋅、鍍銀：在打孔完成后，為防止軟連接兩端銅編織線在離心力的作用下甩出，辮式軟連接兩端及打孔處使用熱侵鋅技術，使斷股的銅編織在壓緊端形成統一整體。待熱侵鋅干透后裝配前，銅管表面噴沙去除氧化痕跡，表面鍍銀。

7）潘家口電廠軟連接技術數據

額定電流（直流）1923 A

短時電流（50 s）3846 A

安裝部位線速度（額定/飛逸）54/105 m/s

軟連接6個方向變形量5 mm

8）軟連接設計圖紙及制造完畢后圖片（見圖1、圖2）。

9）跟蹤觀察

在軟連接安裝完成后，在軟連接壓緊端做好標記，并拍照記錄，以便在歷次檢查中形成對比，便于檢查軟連接情況。

圖1 軟連接設計圖

圖2 設計制造完成后圖片

4 安全措施

辮式軟連接首次應用于發電機轉動部件上，新工藝投運，應充分考慮其不安全因素，即在旋轉過程中多股軟銅絲斷股搭落在轉子支架上造成轉子運行中接地，造成轉子損傷。所以在軟連接安裝時，在軟連接上安裝防護套。防護層采用絕緣熱縮管，緊密包裹在軟連接上，防止運行中斷絲后搭落，運行中圖片如圖3所示：

圖3 軟連接上包裹絕緣熱縮管

5 實施效果

在未使用銅編織軟連接之前，平均機組每啟停15～20次，軟連接就會出現斷裂等情況，影響機組安全穩定運行，就需要對軟連接進行更換。自2016年9月1日，使用銅編織軟連接后，至2017年3月9日，運行已有8月，機組共已啟停461次，在歷次定檢中，未發現軟連接出現任何斷裂、抽絲等問題，運行良好，很好的解決了發電機組在多次啟停后容易造成鋼母線間軟連接斷裂的問題。筆者認為，辮式軟連接擁有更好的變形能力及釋放力的能力，在存在較大切向力的時候應用效果優于多層銅片式軟連接。

TV734.2

B

1672-5387（2017）12-0001-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.12.001

2017-11-01

畢旭（1989-），男，助理工程師，從事發電機運行維護工作。