THDF 125/67型1 000 MW發電機轉子線圈槽底墊條滑出及改進

茅 飆

(上海上電漕涇發電有限公司， 上海 201500)

THDF 125/67型發電機是由上海發電機廠引進SIEMENS公司技術生產的1 000 MW機組，是國內擁有單軸全速1 000 MW級發電技術及生產制造能力的廠家，該型發電機轉子本體直徑為1 250 mm、轉子本體長6 427 mm，轉子凈長13 780 mm、凈重87.265 t，轉子整體細長，為松槽鍥結構。

發電機轉子槽底絕緣是隔離發電機轉子底層線圈與線槽底部金屬的一層重要絕緣，如果出現槽底墊條損壞或滑出的情況，勢必會對發電機轉子的底部絕緣造成影響。隨著事態的發展，會引起發電機轉子一點接地或多點接地。因此，加強槽底絕緣，防范槽底絕緣的損壞是確保發電機安全運行的重點。

1 槽底絕緣滑出情況

某廠2號發電機在2018年11月發生了發電機內部故障事故，轉子進行返廠修理，在修理的過程中轉子更換了全部線圈及線圈絕緣并于2019年5月投入運行，2019年3月進行2號發電機的A修，主要是發電機進行開人孔及抽轉子檢查；在發電機人孔打開進行內檢時，發現發電機轉子汽端位置有一條可見長度約4 m、厚度1 mm的淺白色扁平環氧樹脂絕緣墊條，絕緣墊條從轉子的汽端線圈穿出，通過導風筒及風扇底座，墊條伸出的前端已被磨成尖刀型，墊條兩面有油氣痕跡，且一面有明顯的齒輪形狀壓痕。

為進一步確認轉子的槽底墊條滑出情況，抽出了發電機的轉子，對發電機轉子汽、勵兩端進行檢查。檢查發現，轉子勵端一極的第四線槽底層線圈的槽底墊條可見部分已抽空，經檢查，槽底墊條抽空部位的線槽對應汽端伸出槽底墊條的線槽為同一個槽，如圖1所示。同時檢查發現第一個線圈的槽底墊條出現從勵端往汽端移動的情況，位移尺寸大概約1 cm(如圖2所示)。考慮到轉子的絕緣情況，進一步確認轉子其他槽是否會出現同樣問題、槽絕緣是否出現損傷，對轉子進行再次返廠檢查；轉子返廠后，拉出風扇座、導風筒及汽端護環，發現轉子第四個線圈的槽底墊條滑出的位置汽、勵兩端相對應，槽底墊條滑出大概為線槽長度的三分之二，如圖3、圖4所示。

圖1 勵磁第四槽槽底墊條情況

圖2 勵磁第一槽槽底墊條情況

圖3 汽端護環卸除后轉子第四槽槽底墊條情況

圖4 汽端護環卸除后轉子第四槽槽底墊條情況

2 故障原因分析

THDF 125/67型1 000 MW發電機轉子采用松槽鍥結構，在運行時由于轉子力的作用，轉子線圈不僅受到徑向力的作用，而且還受到軸向力的作用。轉子線圈及鍥下墊條等緊貼轉子槽鍥底部，轉子線槽底部就出現較為松弛的結構，加上線圈質量分布、溫度各方面因素影響，此時轉子線圈及絕緣緊貼著轉子槽鍥底部運行，而且伴隨軸向位置的移動。如果槽底墊條受壓不均、固定不牢，隨著轉子線圈的軸向運行影響，槽底墊條就容易出現往一個方向移動，并且改型發電機轉子槽絕緣采用玻璃纖維布和NOMEX纖維層制成厚度1 mm的絕緣材料，質地較軟，容易越過底層線圈凸起部位阻擋邊，從而向外滑出。因此，槽底墊條就容易滑出轉子線槽底部，往一邊移動，隨著時間推移，移動的槽底墊條越來越長，透過導風筒、風扇底座與發電機定子機組及冷卻器進行接觸磨損，從而形成槽底墊條前端的尖刀形狀。

3 改進措施

針對THDF 125/67型1 000 MW發電機轉子槽底墊條滑出的相關情況，建議對THDF 125/67型1 000 MW發電機轉子槽底墊條進行相關設計及工藝方面進行如下改進。

(1)采用耐溫、耐壓及粘合能力更強的漆，加強底層線圈與槽底墊條或槽底墊條與轉子本體的固定；

(2)采用摩擦系數較小的滑移層材料，使轉子繞組能自由伸縮，絕緣和銅排互磨損；

(3)升高底部線圈邊緣的凸起高度，更有效的阻擋槽底墊條外移；

(4)采用厚度較厚、材質較硬的槽底墊條，以便槽底墊條在線圈及應力的帶動下往轉子一端移動時有足夠的強度不會滑出槽底；

(5)將槽底墊條和槽墊條(槽側絕緣條)設計成一體結構，有利于線圈邊緣凸起位置進行槽絕緣的整體固定；

(6)保證線圈及鍥下墊條的平整度，使槽底墊條受壓均勻。