發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極裂縫原因分析及處理

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司 張 超 陳代祥 周子洋

發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極在長期運行過程中，由于受到高溫、風(fēng)化的影響，會出現(xiàn)磁極線圈首匝開裂的情況，該隱患若長期存在，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生接地故障，影響機組安全穩(wěn)定運行。本文依據(jù)現(xiàn)場對轉(zhuǎn)子磁極裂縫的有效修復(fù)，總結(jié)了對磁極開裂的處理方法，為提高機組的安全穩(wěn)定運行提供了保障。

水力發(fā)電機組中，轉(zhuǎn)子在勵磁作用下形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子切割磁感線形成電磁力，從而將機械能轉(zhuǎn)換成電能，因此，發(fā)電機轉(zhuǎn)子是變換能量和傳遞轉(zhuǎn)矩的重要部件，它的質(zhì)量決定了發(fā)電機是否能夠安全運行。某水電廠在機組檢修過程中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子磁極出現(xiàn)首匝線圈開裂的情況，該磁極匝間絕緣采用的是纏繞兩層0.13mm的中溫上膠聚芳香酰胺纖維紙，絕緣強度較弱，磁極線圈開匝后，匝間的纖維紙會暴露出來，絕緣容易受到損壞，若在該縫隙中掉入導(dǎo)電雜物，將會造成相鄰線圈間短路，燒損磁極線圈，進(jìn)而影響正常發(fā)電。本文結(jié)合案例，根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)及受力情況分析了磁極開裂原因，利用對磁極裂縫進(jìn)行填充灌膠的方法，詳細(xì)闡述了磁極裂縫的故障現(xiàn)象及處理流程，旨在為轉(zhuǎn)子磁極開裂的原因分析及處理提供借鑒。

1 磁極開裂現(xiàn)象

如圖1所示，轉(zhuǎn)子磁極存在多處寬約5mm，長約100mm的裂縫。磁極開裂位置均位于首匝線圈處，也是轉(zhuǎn)子磁極的極間連接部位。

圖1 轉(zhuǎn)子磁極線圈首閘線圈存在裂縫

2 故障原因分析

磁極出現(xiàn)開裂的原因是制造時壓裝不緊，磁極長期在高溫及離心力的作用下，線圈出現(xiàn)老化收縮，在機組振動情況下，線圈也出現(xiàn)受力竄動，從而導(dǎo)致開匝。

3 處理流程及工藝

（1）施工前在對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極使用塑料布將轉(zhuǎn)子與定子之間、轉(zhuǎn)子磁極之間的間隙進(jìn)行封堵。用吹風(fēng)機將開裂處內(nèi)部灰塵清出，并用砂紙清理裂縫處的紅磁漆，使裂縫完全暴露出來，用白布等蘸酒精清理干凈磁極開裂處內(nèi)表面灰塵、油污等污物。砂紙清理時避免將銅排砂出毛刺。

（2）按照A、B組份重量比1:2的比例配制環(huán)氧室溫涂刷浸漬膠HEC56138，涉及環(huán)氧樹脂膠、環(huán)氧室溫涂刷浸漬膠相關(guān)工作，工作人員穿防護(hù)服、戴防化手套及口罩，防止膠液接觸皮膚及眼睛。

（3）根據(jù)開裂處尺寸，將適度大小的1.0mm或2.0mm厚滌淪氈或諾米克紙浸漬HEC56138環(huán)氧室溫涂刷浸漬膠后，用環(huán)氧玻璃布板將浸膠的滌綸氈或諾米克紙塞進(jìn)裂縫，盡力往深處塞緊塞滿；填充部位應(yīng)無縫隙，表面平整無凸起。

（4）室溫填充24h后并確定膠液固化后，填充部位表面噴涂9130環(huán)氧酯晾干紅瓷漆一遍，噴涂后需干燥24h。

（5）固化24h后，使用1000V搖表測試轉(zhuǎn)子絕緣電阻，絕緣電阻不低于0.5M歐姆，并與上次測量值比較無明顯變化。固化期間采用塑料布防護(hù)刷涂面部位，防止灰塵落入。

結(jié)語：發(fā)電機轉(zhuǎn)子長期運行在高溫、風(fēng)化條件下，磁極首匝線圈易出現(xiàn)開裂的情況，在機組檢修中，應(yīng)重點檢查磁極線圈匝間是否發(fā)生開匝、位移等現(xiàn)象，散熱匝（翅）是否存在變形閉合等現(xiàn)象。清掃磁極繞組上面的灰塵和污物，保持磁極繞組清潔干燥。若發(fā)現(xiàn)裂縫及時處理，避免裂縫擴大造成轉(zhuǎn)子接地，影響機組的安全穩(wěn)定運行。