(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司機(jī)電安裝分局，四川 都江堰，611830)

1 工程概況

老撾東薩宏水電站位于老撾人民民主共和國(guó)南部占巴色省境內(nèi)，電站采用堤壩式開發(fā)，以發(fā)電為主，主要建筑物包括兩岸混凝土重力壩、無(wú)閘門非常溢洪道、河中燈泡貫流式發(fā)電廠房及左岸敞開式開關(guān)站等?；炷翂巫畲髩胃?3m，長(zhǎng)度約6.8km，水庫(kù)正常蓄水位為74.90m。電站裝機(jī)容量260MW(4×65MW)，多年平均發(fā)電量13.3億kW·h。

該電站發(fā)電機(jī)為三相交流同步、臥軸燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)型號(hào)為SFWG65-72/8850，定子總重174t，轉(zhuǎn)子總重225t，現(xiàn)場(chǎng)疊片下線。發(fā)電機(jī)設(shè)備由阿爾斯通水電設(shè)備(中國(guó))有限公司提供。

該電站定子繞組為雙層條式波繞組、1支路星形連接。繞組電磁線采用先進(jìn)的滌綸玻璃絲包燒結(jié)銅扁線，繞組絕緣為F級(jí)。線圈的槽部、出槽口及彎曲過(guò)渡部分均作防暈處理。為適應(yīng)機(jī)組頻繁啟停機(jī)及熱膨脹引起的線圈軸向伸縮變形并減小應(yīng)力，端箍支架的結(jié)構(gòu)允許端部線圈軸向伸縮。為防止在端箍?jī)?nèi)交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生電流，端箍設(shè)有周向絕緣。定子在安裝間下線后吊入機(jī)坑。

2 定子線圈嵌裝

2.1 定子下線工藝流程

定子下線工藝流程見圖1。

2.2 嵌線準(zhǔn)備

(1)按圖紙要求和工藝文件準(zhǔn)備好所需的材料和工裝器具。閱讀和熟悉銀銅焊機(jī)使用說(shuō)明。

(2)定子下線場(chǎng)地保持干燥清潔，布置整齊，通風(fēng)良好，在定子周圍搭設(shè)高度適當(dāng)?shù)姆缐m棚，防止金屬粉塵、灰塵、雜物等進(jìn)入下線作業(yè)區(qū)。在下線場(chǎng)地設(shè)專人經(jīng)常清理地面，保持作業(yè)區(qū)清潔。

圖1 定子下線工藝流程

(3)搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)、安裝繞組RTD電纜搭接片。在上齒壓板壓指上面用鋼印標(biāo)記鐵芯線槽號(hào)，并用防水記號(hào)筆在定子鐵芯的上下端注上標(biāo)記。

(4)用壓縮空氣清掃整個(gè)定子，檢查槽內(nèi)和鐵芯無(wú)異物，檢查鐵芯槽內(nèi)涂漆是否均勻、涂層是否有損傷。

(5)檢查定子線棒槽部和端部是否有機(jī)械損傷，是否有明顯的幾何變形。對(duì)定子線棒進(jìn)行絕緣檢查和工頻交流耐壓抽查試驗(yàn)。

(6)線棒裹包準(zhǔn)備：確定硅膠的厚度。測(cè)量線槽的寬度Bn和線棒的寬度Bb。從Bn和Bb的差值得到線棒和槽壁間的間隙。 對(duì)折的裹包帶厚度是0.22mm。雙邊的厚度是0.44mm。

(7)硅膠的重量配比為：樹脂∶固化劑=9∶1。樹脂與固化劑應(yīng)徹底攪拌。攪拌后硅膠在23℃環(huán)境下的使用時(shí)間為2h。當(dāng)在混合前后進(jìn)行冷處理，可以延長(zhǎng)此時(shí)間。

注意：平包間距為1mm～3mm，兩端長(zhǎng)出鐵芯各15mm，用透明絕緣膠帶固定兩周，線棒進(jìn)槽后低阻帶的開口朝上。硅膠的固化需線棒在槽內(nèi)靜置5h到10h。如果只是在槽內(nèi)移動(dòng)困難，可用墊塊墊上毛氈小心敲擊進(jìn)入。

2.3 下層線棒嵌入

下層線棒安裝之前銅焊表面必須磨光，用清潔的干布將線棒擦干凈。用不同的布擦拭繞組端部和線槽避免擦拭物混雜。用膠帶纏繞包裹線棒的低阻布。在定子鐵芯的上端標(biāo)記線棒編號(hào)，在整個(gè)定子鐵芯槽中標(biāo)識(shí)下層線棒的位置及RTD的序號(hào)。

檢查定子線槽是否清潔(必要時(shí)用干燥空氣吹掃)。安裝時(shí)用電工膠帶粘住定子線槽邊角，以防損傷纏繞帶。 用起吊裝置或人工安裝下層線棒，線棒上的標(biāo)記要與定子鐵芯上端的標(biāo)記一致。測(cè)量上、下端線圈的伸出長(zhǎng)度，檢測(cè)下層線棒調(diào)整情況，安裝層間墊條/測(cè)溫(RTD)墊條，用木線棒將下層線棒預(yù)緊在線槽中并用專用工具固定線棒。檢查并頭板的徑向位置，繼續(xù)下一個(gè)線棒的安裝。

安裝時(shí)不能用榔頭直接打擊線棒。只能用塑料榔頭在線棒上墊上纖維板和毛氈輕輕敲打。 測(cè)量鐵芯端部到銅焊接縫的距離(以下端為主)，用樣板檢查線棒兩端的校正情況，測(cè)量相與相之間線棒的間隙，必須保證圖紙上對(duì)最小間距的要求。

2.4 下層線棒綁扎

(1)準(zhǔn)備安裝墊塊，用樣板在下層線棒上標(biāo)記出墊塊的軸向位置。在上、下兩端安裝墊塊，從層壓面分開減薄調(diào)整墊塊厚度，按圖紙要求處理表面，墊塊必須用一塊毛氈包裹。用環(huán)氧樹脂浸漬毛氈，將毛氈做成“U”形沿墊塊放置，并安裝墊塊。墊塊不能裝得太緊，避免線棒產(chǎn)生應(yīng)力。用上層線棒作為樣板檢查下層線棒并頭板的位置(平行度)。

(2)端箍裝配及綁扎。用拉緊的方法收緊軟端箍滌玻繩將線棒與端箍以等距綁固。綁固過(guò)程中玻璃纖維絲帶不能皺折。端箍的搭接方式：將兩個(gè)端頭的玻璃絲護(hù)套拉開，切除兩個(gè)端部?jī)?nèi)部填充物約500mm，分三段截成階梯狀。將一端放在另一端上，用膠帶綁扎好，套上兩端的護(hù)套用膠帶固定好。需注意：用環(huán)氧樹脂分別在綁扎部位和端箍上刷一遍，根據(jù)圖紙將環(huán)氧樹脂(EP310)注入端箍中，每個(gè)線棒的端箍都要注入，在下端用桶收集多余的樹脂，蓋住上端的壓指及壓板，在上端收集多余的樹脂，清除浸漬后多余的樹脂。在浸漬端箍期間不要損傷線棒，清除玻璃纖維的尖角以免劃傷手或引起定子繞組局部放電。

(3)EP310 Var3膠配比為：EPE19A∶EPE 19B∶Beschleuniger 01∶Farbsttoff 01=67∶ 33∶0.976∶0.024(按重量計(jì))。固化時(shí)間為常溫下70h。

(4)根據(jù)圖紙包扎線槽出口到底部線棒RTD電纜并連接電纜搭片。

(5)下層線棒試驗(yàn)：進(jìn)行下層線棒的耐壓試驗(yàn)，如果不能達(dá)到高壓試驗(yàn)所需的絕緣電阻就要干燥繞組。按要求抽查測(cè)量線棒表面槽電位差，一般小于10V。

2.5 上層線棒嵌入

在頂部線棒安裝之前，將頂部和底部線棒的表面打磨光并清理干凈，用干凈的干布清潔線棒。用不同的布擦拭繞組端部和線槽避免擦拭物混雜，檢查線棒有無(wú)外觀損傷，用低阻布裹包線棒。

在整個(gè)定子鐵芯槽標(biāo)識(shí)上層線棒位置順序(用遮蓋帶和永久記號(hào)筆)，檢查線槽的清潔度(必要的話用干風(fēng)吹)，安裝時(shí)用電工膠帶粘住定子線槽邊角，以防損傷纏繞帶。用起吊裝置或人工安裝上層線棒，去掉電工膠帶并且去除定子鐵芯上多余的硅膠。安裝下層線棒的并頭板，調(diào)整上層線棒，安裝最終槽楔，繼續(xù)安裝下一個(gè)線棒。

2.6 打緊槽楔

(1)在線棒完全楔緊之后，線棒的底部和頂部銅焊表面應(yīng)相互接觸。槽楔安裝過(guò)程中用標(biāo)尺檢測(cè)波紋板的預(yù)留空間。槽楔安裝完成后，在測(cè)槽楔上測(cè)量彈性波紋板的殘余變形量應(yīng)為10%～30%。如果殘余變形量過(guò)大應(yīng)調(diào)整槽下的墊片厚度。

(2)槽楔缺口與通風(fēng)溝對(duì)齊，槽楔不得高出鐵芯表面。槽楔有撕裂，嚴(yán)重碎頭者應(yīng)更換。敲擊榔頭不得碰傷線棒和鐵芯。

(3)埋有測(cè)溫元件的線槽，打完槽楔后應(yīng)立即檢查測(cè)溫元件。

2.7 上層線棒綁扎

用樣板在上層線棒上標(biāo)注墊塊的軸向位置，在上、下兩端安裝墊塊，從層壓面分開減薄調(diào)整墊塊厚度，按圖紙要求處理表面，墊塊必須用一塊加毛氈。 用環(huán)氧樹脂浸漬毛氈，將毛氈做成“U”形沿墊塊放置，并安裝墊塊。墊塊不能裝的太緊，避免線棒產(chǎn)生應(yīng)力。在安裝墊塊期間，上下線棒的銅焊表面要相互接觸浸漬。包扎墊塊，搭接不能多于兩層。

在上、下兩端綁扎槽楔，以及擋風(fēng)板等。請(qǐng)注意： 綁扎物不能高出鐵芯，同時(shí)消除玻璃纖維絲帶上的尖點(diǎn)，以防止劃手和定子繞組的局部放電。

2.8 并頭焊接

(1)調(diào)整上、下兩層線棒的并頭板以得到平行的銅焊接頭，將上層線棒和下層線棒接頭銅焊在一起，往每個(gè)銅焊接頭縫內(nèi)插入銀焊片。調(diào)整引線頭滿足如下的要求：切向和軸向的最大允許偏差為上、下層線棒引線接頭的10%，但切向最大不超過(guò)3mm，軸向最大不超過(guò)4mm，銀焊表面必須大于理論截面的80%，調(diào)整引線接頭時(shí)盡可能減少線棒的變形。

(2)用浸水石棉繩包住線棒端頭防護(hù)好絕緣層。用夾緊裝置壓緊銅焊接縫處，安裝并絕緣隔離感應(yīng)圈。用硬云母片對(duì)感應(yīng)線圈和銅焊接縫進(jìn)行絕緣。

(3)確認(rèn)焊接夾鉗已調(diào)整好位置，(注意不得碰到相鄰線棒)打開循環(huán)通水冷卻管路，按照銀銅焊機(jī)的操作規(guī)程進(jìn)行焊接施工。

(4)嚴(yán)格控制電流接通時(shí)間直至銀焊片熔化，焊接部位漸呈深紅色為止，估計(jì)達(dá) 710℃左右，此時(shí)用銀焊片角料或焊絲對(duì)焊縫表面進(jìn)行焊料補(bǔ)充。

(5)在銀焊片凝固后方能斷開壓縮空氣開關(guān)，待焊縫冷凝溫度回落到 130℃以下，方可拆除夾鉗等。外觀檢查銅焊縫有無(wú)裂紋，必要時(shí)重焊。

(6)以上述同樣工藝過(guò)程進(jìn)行第二次通電，把并頭聯(lián)接板另一頭焊好。再順序焊接另一槽線棒。

(7)對(duì)焊接完成后的接頭進(jìn)行清理，不許有焊渣存在，并對(duì)焊好的接頭進(jìn)行檢查，焊接處應(yīng)光滑、無(wú)棱角、氣孔，焊縫熔合部位質(zhì)量要求應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。清理干凈定子內(nèi)一切雜物。

2.9 線圈接頭絕緣盒套裝

(1)將絕緣盒內(nèi)表面用棉紗和酒精擦凈。

(2)絕緣盒灌注膠為雙組份，牌號(hào)按圖紙要求。灌注膠組份比例、操作方法按該膠的說(shuō)明書要求，配膠量一次不宜太多。絕緣盒填料為A、B組份的小包裝，配比為按重量一盒對(duì)一盒的比例。此材料為自然固化，23℃室溫下約需24h。絕緣盒灌注膠要求飽滿，固化后的絕緣盒用小手錘敲擊應(yīng)密實(shí)。

(3)絕緣盒內(nèi)灌注膠固化后收縮，用圖紙規(guī)定的牌號(hào)環(huán)氧填充膩?zhàn)臃饪?，封口略高于絕緣盒上口并與線棒呈角焊形連接。

2.10 安裝繞組引線

(1)預(yù)裝繞組引出線，絕緣塊等。根據(jù)圖紙安裝定子機(jī)座上所有繞組引出線。根據(jù)圖紙調(diào)整繞組引出線。

(2)根據(jù)圖紙安裝極間連接線，安裝前銅焊表面要磨光且清潔(無(wú)損傷、無(wú)塵、無(wú)油脂)。裝配時(shí)要調(diào)整線棒引出線。在安裝線棒引出線前，檢查上下層線棒的銅焊表面是否清潔。

(3)根據(jù)銅焊的要求對(duì)下面接頭進(jìn)行銅焊處理，極間連接線—下線棒，極間連接線—上線棒。檢查焊縫有無(wú)裂紋，必要時(shí)重焊。

(4)對(duì)定子引線接頭進(jìn)行絕緣處理，接頭需1/2疊包云母帶(0.14mm×25mm)18層，邊包邊刷環(huán)氧樹脂，最后1/2疊包玻璃絲帶一層，邊包邊刷環(huán)氧樹脂。檢查絕緣盒間的間隙要均一，高度要平齊。

2.11 干燥耐壓

(1)對(duì)定子進(jìn)行全面徹底清理，檢查有無(wú)遺漏工序，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。全面仔細(xì)清理定子，不得有焊渣，通風(fēng)溝的金屬物體和各種下線過(guò)程中產(chǎn)生的廢物不得遺留在定子內(nèi)。

(2)定子干燥。根據(jù)具體情況可采用紅外線加熱干燥或通大電流干燥。

(3)按試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行交、直流耐壓試驗(yàn)。在耐壓試驗(yàn)前必須進(jìn)行下列檢測(cè)：測(cè)絕緣電阻符合有關(guān)要求，在40℃以下時(shí)，測(cè)得的絕緣電阻吸收比(R60″/R15″)一般不小于 1.6。

將測(cè)溫元件、機(jī)殼可靠接地。

2.12 清掃噴漆

全部嵌線結(jié)束后在定子兩端部、所有極間連線、主引線、中性線、導(dǎo)電環(huán)、導(dǎo)電排等部位澆(刷)環(huán)氧樹脂漆，并在槽楔表面刷環(huán)氧樹脂漆。在澆(刷)固化環(huán)氧樹脂漆前應(yīng)進(jìn)行小樣固化試驗(yàn)。若天氣或環(huán)境原因造成環(huán)氧樹脂室溫固化時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)，可采用上述定子干燥的加熱方法加速環(huán)氧樹脂固化。最后在定子繞組及鐵芯內(nèi)表面噴覆蓋漆。

3 結(jié)語(yǔ)

發(fā)電機(jī)定子是發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部位之一，定子下線質(zhì)量的好壞直接影響到發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行及使用壽命。東薩宏水電站大型貫流式機(jī)組定子下線嚴(yán)格按照該工藝進(jìn)行，所有試驗(yàn)一次性通過(guò)。實(shí)踐證明該定子下線工藝可行，可供同類工程借鑒。