金安橋電站1號水輪發電機定子線棒修復

廖啟智

（葛洲壩集團機電建設有限公司，云南 麗江674100）

1 電站概況

金安橋水電站有限公司建設的金沙江金安橋水電站工程，建設地點在云南省麗江市境內的金沙江中游河段上，是金沙江中游河段規劃的第五級電站。電站距云南省會昆明、四川省攀枝花市和云南省麗江市的直線距離分別為300 km、130 km和20 km。壩址距永勝縣城和麗江市城區公路里程均為52.5 km，距大理市公路里程232.5 km，距昆明市公路里程589.5 km，距攀枝花市公路里程225.5 km。金安橋水電站裝機4臺，單機容量600 MW，總裝機容量2400 MW。

2 事故經過

1號機組于2012年8月7日晚23：10開始帶滿負荷進行72 h連續試運行。從監控過程記錄看，直到8月8日12：23之前，機組運行均很正常，在12：23機組發電機定子一點接地保護動作，隨后機組自動啟動事故緊急停機程序，跳開發電機出口斷路器801，機組停機。

經認真檢查，引起著火點在45號槽上層線棒上端槽口R內側，并且有銅水熔化流出，流淌到上端槽口塊上凝固成整塊銅塊。該45號槽上層線棒的并頭塊焊接部位外表絕緣層的油漆顏色還保留原色，而在槽口塊部位的槽口R段及其周圍的絕緣完全燒毀，附近的上擋風板也著火燒壞。相近的6根上層線棒及5根下層線棒也因高溫著火有不同程度的火燒損傷絕緣層（見圖1和圖2）。

圖1 線棒與銅環連接處

圖2 線棒上端部

經核對圖紙[2]及拔出線棒檢查發現，引起著火點在45號槽上層線棒（V相5支路）的上端槽口部位的扁銅股線，因線棒內部高溫而燒壞線棒絕緣層，直至著火燃燒，熔化銅水流出與鐵心短接，最后導致定子一點接地保護動作。事故線棒為發電機線圈中性點抽頭，對地無電壓，所以對鐵心無放電現象，僅有大電流存在，導致線棒扁銅股線不斷熔化，同一槽下層線棒為V相3支路線圈，無相間短路的可能，因此該事故應是線棒內部股線存在質量問題，最終導致事故停機，這是72 h連續試運行時能夠檢驗出的潛在故障。為盡快恢復使1號水輪發電機發電，須馬上對定子線棒進行修復。

3 燒損線棒恢復

3.1 磁極拔出

1號水輪發電機組定、轉子空隙間隙設計值只有28 mm，為便于修復定子燒毀的線棒，拔出附近的磁極。

檢查出有問題的定子線棒部位及方向，打開上機架蓋板，準備拆除其附近定子上下擋風板；為拆除損毀線棒，拔出其附近的第17號、18號及19號3個磁極。先拆除磁極的上引線連接板，其后拆除磁極鍵頂絲，注意其螺栓及其墊片的數量。拆開極間撐塊的時候，先把極間撐塊的螺桿的螺帽松開，把焊接在磁軛上的擋塊用角磨機打磨開，把螺桿往外退出有大的間隙可以松動。

頂松磁極鍵和墊片時，先用長木方搭在下機架檢修平臺與下機架環形軌道之間，確保有足夠的施工空間，壓機用1根鋼管支撐在下面混泥土上，在轉子下磁極壓板處準備1根略小于工藝孔的鐵棒，用壓機慢慢用力頂松即可。準備12根鋼管，根據32 t壓機行程200 mm計算，切割鋼管每一根所需的高度，即 800 mm，900 mm，1000 mm…2600 mm 等（按需所用），在壓機頂至1200 mm的時候，往外松動有間隙的極間撐塊要拉緊回來，以免阻尼環被極間撐塊擋住，磁極無法上升；壓機位置放置在定子下機架環形軌道上，在環形軌道下部用鋼管支撐，以免頂磁極時壓機把環形軌道壓變形。

拔出磁極時準備5根10 mm木板條，放置固定在空氣間隙部位；用壓機把磁極緩慢頂至極間撐塊的位置，用軟帶捆綁磁極上端，其后兜住磁極兩側，用導鏈緩慢拔出。在磁極拔出過程中，如果磁極被上機架支臂或者大軸補氣管擋住，下方磁極無法垂直拔出，在制動環板筋板與風閘支墩之間圓周等分4點掛10 t導鏈使轉子轉動一定的方位，按上述步驟拔出其余磁極。

3.2 定子線棒拔出

搭設安全腳手架，滿足現場線棒退出槽楔、鏟除絕緣盒、拆卸綁帶、燙開線棒并頭塊施工的需要。線圈拆除前測量絕緣電阻值并記錄

上層線棒需拔出32～60號槽之間的29根線棒；下層線棒需拔出42～46號槽之間的5根線棒；用專用工具鏟除線棒絕緣盒、綁帶、斜邊間隔塊及其綁繩，并將灌注膠清理干凈，用銅焊機將上述線棒的上下端部并頭塊燙開；利用專用工具，將上層線棒32～60號槽之間的29根線棒，下層線棒需拔出42～46號槽之間的5根線棒全部細心拔出；認真細致清理鐵心槽內部余膠及雜物，并徹底清理拆除區域相關剩余線棒的表面雜物。

3.3 未拆除定子線圈檢驗

準備好試驗的設備，檢查已拆除的34根線棒后，剩余線圈的電阻值、吸收比值并記錄；然后將剩余所有的線圈進行交流耐壓試驗確認，試驗電壓為0.8（2 U+1 kV）；最后將待嵌入的34根新的備用線棒進行單根耐壓試驗確認。

3.4 定子線棒回裝及定子線圈耐壓試驗

按照定子下線施工方法，將5根下層線棒嵌入槽內，嵌線前用槽襯紙及半導體膩子將下層線棒包裹好，嵌線時在上機架支臂上掛一0.5 t電動葫蘆（或橋架配合吊裝），將線棒吊入機坑，然后緩慢移動線棒，并將線棒推入槽底。并分步壓緊、綁扎，安裝斜邊間隔快、層間墊條及層間測溫電阻、層間端箍；然后利用此嵌入方式將29根上層線棒嵌入；最后用銅焊機焊接其并頭塊，并做好相關措施，掛裝上下端絕緣盒，檢查無滲漏后，灌滿其灌注膠，利用云母帶及玻璃絲帶按照圖紙要求將上端5個引出線頭進行絕緣包扎。

檢查定子線棒嵌入后的各類膠的固化程度，必要時，需對施工區域進行加溫烘烤，以便于新更換的線棒絕緣膠及半導體膠的加速固化。所有定子線圈測溫電阻進行接地，定子線圈整體相關試驗標準以東電廠家為準。

3.5 轉子磁極回裝及72 h試運行

轉子磁極和磁軛清掃干凈；磁極的單個耐壓試驗合格后開始掛裝；先軟帶捆綁磁極底部，把磁極鍵和相應加入的底片厚度，用大力鉗夾住其部位的3個部分，使其形成一個整體。在轉子磁極進入磁軛部位大約200～300 mm位置時，磁極鍵和墊片放入，隨著磁極慢慢下降，在降落至極間撐塊的時候，磁極下部墊塊木板，用壓機頂著，隨著壓機緩慢下落至頂絲上。按照轉子施工工藝，對磁極鍵打緊，安裝轉子阻尼環、安裝磁極引線及絕緣包扎，并以東電廠家為準對轉子進行整體相關耐壓絕緣試驗；回裝定子上下擋風板和上機架蓋板。

檢修完畢后，需要重新做發電機升流升壓試驗，這里不再概述。

進行72 h試運行前的聯合檢查，重新開始72 h試運行。

4 結語

金安橋水電站1號水輪發電機組于2012年8月9日開始對燒損線棒進行更換，傳統工藝需要將轉子吊出，再進行線棒的更換，至少需要2～3個月處理時間。

但本次更換方法則采用拔出燒損線棒部位磁極后再對線棒進行更換，大大降低了施工時間及工程量，提高工作效率，只用了15 d就完成線棒更換任務，為金安橋水電站今后檢修和維護積累了寶貴的意見。金安橋水電站1號水輪發電機組于2012年8月31號晚上23：45帶滿負荷72 h運行后交付電廠（業主），機組運行穩定，為金安橋水電站的經濟效益做出巨大貢獻！