3机座组合、焊接 4定位筋安装 5铁芯叠装 6铁损试验
7线圈嵌装和汇流母线安装
附录A 定子铁芯装配所需工器具和材料(参考件) 附录B 定子现场下线所需工器具和材料(参考件) 附录C 国内外电站定子现场装配若干资料(参考件)
附录D 各种环氧粘合剂、胶固剂、填充胶的配方和调制(参考件) 附加说明
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水轮发电机定子现场装配工艺导则
SD 287—88
1998-08-20发布 1988-12-01实施
中华人民共和国能源部 批准
中华人民共和国能源部
关于颁发《水轮发电机定子现场装配工艺导则》等的通知
能源技[1988]11号
各电管局,各省、自治区、直辖市电力局,电力、水利水电规划设计院,各水电工程局:
经审查、批准,现颁发《水轮发电机定子现场装配工艺导则》(SD287—88)和《水轮发电机组推力轴承、导轴承安装调整工艺导则》(SD288—88)两项部标准。该两项部标准自1988年12月1日起实施。
实施中的问题和意见,请告天津蓟县 机电研究所。
水利电力出版社负责该标准的出版和发行工作。 1988年8月5日
1总则
1.1本工艺导则适用于在施工现场拼焊定子机座,整体叠压铁芯并完成全部线圈嵌线工作的间接空冷立式水轮发电机定子的装配。
1.2编制本工艺导则的依据为:
a.原水力发电建设总局关于推广水轮发电机定子现场装配工作的指导文件; b.水轮发电机制造厂关于特定机组定子现场装配的工艺规程和导则; c.各有关电站施工现场安装工艺技术措施及施工记录;
d.国外有关水轮发电机制造厂关于定子现场装配工艺的技术资料。 1.3定子现场装配应具备下列技术资料:
a.定子铁芯装配图,定子总装配图,定子绕组接线图及定子各有关零、部件图; b.制造厂编制的水轮发电机安装说明书及定子装配技术要求; c.定子设备出厂检验记录;
d.设备发货明细表。 2施工现场
2.1装配场地可选在安装间或机坑的指定位置。
2.2确定在现场组装定子的水电站,建议在厂房结构设计时预先考虑安装间楼板的荷重能力和施工面积的大小,使安装间长度与机组段长度之比大于1.7。
2.3确定在安装间组装定子的水电站,机组安装施工组织设计中应有定子整体吊装及防止吊装变形的技术措施。
2.4确定在机坑内组装定子的水电站,必须考虑中心测圆架的固定方式和与水轮机导水机构预装的施工干扰问题。
2.5对装配场地各部位的要求如下:
a.定子放置地周围距定子机座2~3m范围内各点温差不大于3℃; b.场地昼夜温差不大于7℃;
c.场地昼夜平均温度一般不低于5℃。空气相对湿度应在80%以下; d.装配场地的定子应避免阳光照射和直接承受冷、热气流的吹袭; e.装配场地的平均照明功率不小于10W/m2; f.装配场地应清洁、干净,布置整齐,通风良好。
2.6支承定子的支墩尺寸应适应机座结构的要求,每瓣定子机座的支承支墩数不小于3个。支墩顶面应有水平的钢垫板。定子机座与支墩必须能牢固固定。支墩高度一般不小于700mm。 2.7中心测圆架的安装位置按支墩块的分布中心定出,其底座应可靠地固定。
中心测圆架的结构以准、轻、巧为好,具有径向与轴向调整装置。其中心柱垂直度偏差可在90°方向挂二根钢琴线找正,不应大于0.02mm/m。中心架转臂重复测量圆周上任意点的误差不大于0.02mm,旋转一周测头上下跳动不大于0.5mm。
用在转臂上放置精密水平仪(精度0.02mm/m)的方法检验中心柱垂直度,使得水平仪的水泡在转臂处于任意回转位置时,均保持在相同位置。
2.8推荐在安装间组焊机座,叠压铁芯并在机坑内嵌线的施工程序。
2.9定子铁芯装配所需工器具和材料规格见附录A(参考件)表A1和表A2。 定子现场下线所需工器具和材料规格见附录B(参考件)表B1和表B2。 3机座组合、焊接 3.1机座组合
3.1.1装基础板按厂家编号把合在每瓣定子机座上。
3.1.2按分度方位和分布半径将楔子板放置在支承支墩的钢垫板上。调整各对楔子板顶面高程,相互偏差不大于2mm。
3.1.3按制造厂预装号分次用桥机三点起吊分瓣定子机座置于支墩上,用工艺组合螺栓组合成整体。机座在安装支墩上的位置应尽可能与正式安装位置一致。 3.2中心测圆架安装
3.2.1将中心测圆架吊入机座内,按图纸将其组合成一整体。中心测圆架的底座与基础应初步固定。 3.2.2调整中心测圆架使之符合2.7的要求。中心测圆架与机座的同轴度可按机座下环圆周上固定下齿压板的螺孔为准,各半径与平均半径之差不大于1.5mm。
机座各环板内圆与下环圆周上固定下齿压板的螺孔分布半径绝对值在中心测圆架调整时一并测量。 3.2.3上下移动测量旋转臂,其测杆极限行程位置应满足能测量整个定子铁芯部分轴向高度的要求。 3.2.4将中心测圆架的底座与基础牢靠固定,锁紧全部调节螺栓钉。测圆架的所有组合螺拴应紧固可靠、使用中不得松动。
3.2.5中心测圆架在使用过程中应分阶段校核其准确性,各阶段工作内容及校核项目见表1。
表1 中心测圆架分阶段校核项目 阶段序号 1 阶段工作内容 机座焊接后,提交记录前 校核项目 中心柱垂直度、重复测量一点的精度 2 3 4 基准定位筋安装前 全部定位筋搭焊后,满焊前 全部铁芯叠装压紧后,提交记录前 中心柱垂直度、重复测量一点的精度 中心柱垂直度、重复测量一点的精度 中心柱垂直度、重复测量一点的精度测头的上下跳动 注:中心测圆架一般结构见图1。
图1 中心测圆架图
1—底盘;2—平衡块;3—中心柱;4—测量架;5—导轴瓦;
6—导向轮;7—测头;8—平衡砣
3.3机座调整
3.3.1根据估算的环板对接焊缝的收缩量,在工艺合缝板中加2~4mm垫片,拧紧组合缝工艺螺栓。当环板为搭接焊缝结构时,垫片厚度可取1~2mm。
3.3.2利用中心测圆架进行机座调整,使之符合下列要求。 a.机座底环与基础板结合面的不水平度不大于2mm;
b.各环板内圆半径与相应环板内圆平均半径之差不大于±1.5mm,非加工内圆环板,可放宽至±4mm; c各环板内圆绝对半径偏差,对对接焊缝结构的为
,对搭接焊缝结构的为
。当内圆
设计名义直径大于14m,整圆接缝多于4个时,应取偏差的上限值。 3.3.3机座内圆圆度超差时,可留待焊接工作完成后再行修整 3.4机座焊接
3.4.1用压缩空气对机座进行全面吹扫,用汽油或苯清洗各环板坡口处的油污,检查坡口尺寸应符合图纸要求。
3.4.2机座焊接时,机座与混凝土基础的把合螺栓应全部松开。
3.4.3机座环板组合缝可采用T422或T507焊条作小规范焊接,焊接电流150~200A,焊条直径φ4。 3.4.4参加施焊的合格焊工数应等于机座的合缝数。焊接时,各焊工在同一环的各径向接缝上同时对称进行,焊接方式可由里向外和由外向里逆向分段退步焊或里外交替焊,见图2。各环板的焊接顺序可参照图3。
图2 机座环板焊缝施焊方式 (a)逆向分段退步焊;(b)里外交替焊
3.4.5焊接过程中应随时注意检查圆度及变形情况,并参照下述规定确定继续焊接的先后顺序,见图4。 a.当R1值最大时,先焊Ⅰ、Ⅳ接头;当R2值最大时,先焊Ⅰ、Ⅱ接头;以此类推至R3、R4; b.当R5值最大时,先焊Ⅰ、Ⅲ接头,当R6值最大时,先焊Ⅱ、Ⅳ接头,以此类推至R7、R8;
c.当R3、R5、R7,(见图3)值普遍大于R2、R4、R6时,先焊③⑤⑦环接头;当R2、R4、R6值普遍大于R3、R5、R7时,先焊②④⑧环接头。
图3 机座环板施焊顺序 ○—焊接顺序,R—测量半径
图4机座焊接变形校正
3.4.6具有X型坡口的对按缝,仰焊与平焊可交替进行,以控制环板的角变形。最后按上述顺序将焊口全部填满。
3.4.7机座焊接后,检查并调整机座底环与基础板结合面的水平,偏差不应大于2mm。各环板圆度应
符合3.3.2b的规定。各半径绝对尺寸偏差一般在
范围内。
内圆为非加工型的机座环板,制造厂一般对绝对半径尺寸留有负偏差机座焊接后应用专门切割工具进行修整,使其达到上述的要求。
3.4.8割除工艺合缝板,将焊缝打磨平整。在百分表监视下,打紧基础楔子板,拧紧全部基础螺栓,直至铁损试验时均不得移动。最后用压缩空气将机座全部清扫干净。
3.4.9在机坑内进行定子装配的机座,焊接后应调整机座底环与基础板结合面的高程,与设计值偏差在
范围内。
4定位筋安装
4.1定位筋安装前的准备
4.1.1沿定子机座内圆装设足够的照明。
4.1.2按图纸用划针划出下环上定位筋所在位置的中心线,并用钢字码编号。 4.1.3修除定位筋鸽尾部份的毛刺用压力校直机校正直线度,使定位筋周向和径向不直线度在全长范围内不大于0.1mm。划出鸽尾中心线。
4.1.4按3.2.5表1要求校核中心测圆架的准确性。并用内径千分尺律定中心侧圆架测头的绝对尺寸。 4.1.5接装下齿压板,使其高程符合要求,偏差不大于±2mm;水平和位置暂不精确调整。 4.2定位筋预装
4.2.1将定位筋逐根吊起,以鸽尾中心线对准下环预先划好的位置中心线,嵌入用千斤顶和小C型夹等特制工具固定的各托板内。用大C型夹将定位筋固定。
托板在机座环板上固定时应注意其正反面,筋与托板配合间隙应不大于0.3mm,否则应更换托板,选配至合适为止。
4.2.2用中心测圆架和方形水平仪测量定位筋的半径和垂直度,反复调整定位筋和托板,使其同时达到下列要求。
a.定位筋径向和周向垂直度偏差不大于0.1mm/m;
b.定位筋内径在各托板处的偏差不大于±0.5mm;此时托板与机座环板间应无间隙。
4.2.3定位筋下端面的高程(或至下齿压板顶面设计高程的距离)应符合图纸规定。一般均低于下齿压板顶面7~10mm。
4.2.4达到4.2.2各项要求后,在定位筋与托板配合的左右两侧。用ф4电焊条各搭焊10mm,见图5的焊缝⑤⑥。
图5定位筋与托板焊接 1—托板;2—定位筋;3—环板
4.2.5将托板的平焊缝③⑤⑥先满焊一层Δ6,再将筋连托板一并取下,按下环上的标记在筋上打上相应的字码。
4.3定位筋与托板焊接
4.3.1定位筋与托板的满焊应按制造厂的专门规范进行。无规定时,可参照表2的规范施焊。
Δ6焊缝用φ4焊条分两层满焊,Δ12焊缝分三层焊满(如焊不满时,可增加一层)。满焊后的焊缝高度应符合图纸规定。
表2 定位筋与托扳焊接规范 焊接层数 第 一 层 第 二 层 第 三 层 焊条直径(mm) 电流(A) 160~190 160~190 200~220 φ4 φ4 φ5 4.3.2定位筋与各托板焊接顺序一般可照表3的规定次序进行。
表3 定位筋与各托板焊接顺序 焊接顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 焊缝编号 ③⑤⑥ ④⑦⑧ ③⑤⑥ ④⑦⑧ ③⑤⑥ ④⑦⑧ ① ② ① ② 层 次 各第一层 各第一层 各第二层 各第二层 各第三层 各第三层 各第一层 第二层或加第三层 图 例 图6(a) 图6(a) 图6(a) 图6(a) 图6(a) 图6(a) 图6(b) 图6(b) 备 注 船形 船形 船形 船形 船形 船形 平放 平放 4.3.3定位筋与托板满焊冷却后,再次用压力校直机校正其直线度,使定位筋周向和径向不直线度不大于0.15mm。
图6 焊接顺序 (a)船形焊;(b)平焊
4.3.4为提高工作效率,定位筋与托板的满焊可与预装工作同时进行。 4.4基准定位筋安装
4.4.1取1号定位筋吊入安装位置上,工具固定住托板。定位筋鸽尾中心线与下环上划出的位置中心线偏差不大于1mm。
4.4.2反复调整定位筋,使其达到下列要求: a.径向和周向垂直度偏差不大于0.05mm/m;
b.用中心测圆架测量定位筋在各托板处的内圆半径,其绝对尺寸偏差为
,全筋各测点相对
尺寸偏差不大于±0.03mm;
c.定位筋径向扭斜∣R1-R2|≤0.1mm,见图7; d.托板与机座环板间一般应无间隙。
图7 定位筋扭斜测量
4.4.3在固定状态下将托板点焊在各环板上,先调整点焊中间环板,然后分别向上下端各环顺序调整点焊。
点焊分别在托板的两侧进行,每侧二处,点焊焊缝长度在10~15mm左右。 4.4.4重复4.4.2的要求对基准筋进行检查,并作出记录。 4.5大等分定位筋的安装
4.5.1定位筋的分布位置调整应尽量采用“大等分弦距”的方法,等分数值的选择应使得等分后的大弦距在3~5m为宜。取值太大,测量精度受影响,取值太小,失去大等分分度的意义。等分通式为kn-(k-1),式中n为正整数。表4为我国几个电站已实际采用的大等分数。
表4 定位筋大等分通式推荐值
定位筋数 104 102 90 114 等分数 8 17 10 38 大等分通式 13n-12 6n-5 9n-8 3n-2 弦距(mm) 4691.58 2148.03 3949.08 1113.25 计算半径(mm) R6129.85 R5845 R6389.75 R6740.5 4.5.2按4.4.1的要求将大等分点各根定位筋按编号就位。在基准定位筋和n=2处的定位筋中间部位的两块托板处安装大等分弦距测量块,反重调整n=2处的定位筋,使其达到下列要求: a.径向和周向垂直度偏差符合4.4.2a的要求;
b.以1号定位筋为基准的相对半径偏差,不大于±0.05mm; c.大等分点上相邻两定位筋的弦距偏差应符合表5的要求; d.调整定位筋径向扭斜符合4.4.2c的要求;
e.托板与机座环板间一般应无间隙,但在不大于0.5mm时,允许在点焊前用加垫的方法处理。 将n=2处定位筋的中间部位两托板点焊在环板上。
表5 大等分弦距偏差 mm
等分弦距大小 允许偏差值 3500~5000 ±0.4 2000~3500 ±0.3 2000以下 ±0.2 4.5.3按上述方法与要求顺序调整相同环板上n=3、4…各筋。
4.5.4大等分最后一个弦距偏差大于表5规定时,应将差值均匀地分配到前面几个区间中。
4.5.5按4.5.2~4.5.4的方法调整、点焊其它各环板处大等分定位筋的托板,直至所有各环均调整完毕。 4.6大等分区间的各定位筋的安装
4.6.1采用两块装筋样板以1号定位筋为基准,安装2、3、4号定位筋。装筋样板分别安装在中部两个环板位置,控制定位筋的主要部分。
4.6.2调整4号定位筋,使其在托板搭焊后达到下列要求: a.定位筋周向垂直度应符合4.5.2a的要求;
b.以1号定位筋为基准的相对半径偏差,在两块装筋样板安装位置的托板处测量,不大于±0.05mm; c.托板与环板的间隙应符合4.5.2e的要求。
4.6.3调整装筋样板内的2、3号筋,使其在托板搭焊后达到下列要求: a.以1号定位筋为基准的相对半径偏差符合4.6.2b的要求;
b.用单跨弦距样板和塞尺检查1~2、2~3、3~4号筋之间的弦距,偏差不大于±0.10mm; c.托板与环板的间隙应符合4.5.2e的要求。
4.6.4重复4.6.1~4.6.3的方法,安装、调整5、6、7号定位筋在相同环板处的位置和尺寸,以此顺序在整环上进行。
4.6.5每一大等分区间内的最后一根筋与其后面已搭焊的大等分定位筋的弦距偏差超过0.15mm时,则应铲除前面已搭焊的几根筋,将差值均匀分配到这些间距中,重新找正搭焊。 4.6.6采用装筋样板安装定位筋时应注意下列各项:
a.同一环板上的每一大等分区间的各筋应一次调整完毕,点焊固定,再进行下一等分区间相同环板处的调整,直至同一环全部调整完毕,然后将装筋样板安装在另一环板的相应位置上,直至所有各环大等分区间内各筋的托板均调整点焊完毕;
b.装筋样板每使用一次,上下相互交换,以消除累积误差;
c.装筋样板开箱后使用前,应用专用弦距校验块和高精度内径千分尺校验其分度弦距的准确度,偏差不大于±0.04mm。使用时应调整装筋样板架,使装筋样板水平偏差不大于0.05mm/m。 4.6.7各环上的定位筋托板全部搭焊完毕后应符合下列要求: a.定位筋在各环板上的半径偏差不大于±0.10mm; b.弦距用单跨弦距样板检查,偏差不大于±0.15mm; c定位筋扭斜应符合4.4.2c的要求;
d.各托板与机座环板间应无间隙,当间隙不大于0.5mm时允许在搭焊前加垫处理,加垫不超过两层。 装筋样板和定位筋安装调整工艺见图8和图9。
图8 定位筋安装调整工艺
1—小C型夹;2—定位筋;3—大C型夹;4—装筋样板;
5—装筋样板架;6—托板顶柱;7—撑管
图9 定位筋装筋样板
1—样板架;2—样板体;3—手把;4—M6螺母;
5—M12×25螺栓;6—φ×22圆柱销
4.7定位筋焊接
4.7.1按3.2.5表1要求校核中心测圆架的准确性。并用内径千分尺再次律定中心测圆架测头的绝对尺寸。
4.7.2定位筋托板与环板的满焊应按制造厂的专门规定进行。一般推荐表6的焊接规范。
表6 托板与机座环板焊接规范 焊缝层数 第1层 第2层 第3层 第4层 焊接位置 平 焊 平 焊 平 焊 平 焊 焊条直径(mm) 电流(A) 160~190 160~190 200~220 200~220 焊层示意图 φ4 φ4 φ5 φ5 4.7.3托板与环板的焊缝焊接方向可参见图10。
图10 定位筋联接焊缝结构
1—焊板;2—托板;3—定位筋;4—焊缝
a.径向焊缝应离开机座环板内缘5mm,由机座中心向外焊接,亦可由外向中心焊接。可先左后右,也可先右后左,但同台必须次序一致;
b.周向焊缝可以自左向右,也可以自右向左;但同台必须方向一致; c.先焊径向焊缝,全部径向焊缝焊完后,再焊周向焊缝。 4.7.4焊接时还应注意下列各项:
a.同一环板上的各托板同层焊缝应一次焊完,同一机座各环板的同层焊缝均焊完后,方可开始下一层焊缝焊接;
b.焊接时定位筋背面与环板内缘间应用小楔子板塞紧,焊接第1、2层焊缝时,各筋间应用双头千斤顶顶牢,整圈闭合,用单跨弦距样板检查,弦距应合格,然后施焊。待焊缝冷却至室温时方可拆除千斤顶和楔子板,见图11;
c.各环各托板第一层焊缝全部焊完后,应逐根检查定位筋半径和弦长,观察变化的趋势,合格后方可继续焊接第二层;
d.施焊的焊工可以在整环对称的几个工作面上同时进行焊接,且相互间焊接速度应一致。
图11 定位筋焊接周向固定
1—托扳;2—定位筋:3—双头千斤顶
4.7.5定位筋全部满焊结束后,在冷态下检查测量应符合下列要求。
a.定位筋在各环板处的半径偏差应在设计值的±0.50mm以内,最大不大于发电机设计空气隙的+2.5%,但相邻两定位筋在同一高度上的半径差值应小于0.3mm; b.定位筋在同一高度上的弦距偏差应不大于±0.3mm;
c.定位筋、托板、环板的联接焊缝不应有裂纹、气孔、夹渣及咬边等缺陷;焊缝堆积高度应符合图纸要求,焊渣应清除干净。
以上检查情况应作出记录。
4.7.6安装并焊接固定拉紧螺杆的锁锭片(当有此装置时)安装临时拉紧螺杆。 4.7.7彻底清扫机座各环板及定位筋各部位的焊珠、焊渣、油污及脏物。 在机座内表面、各环板、托板处按设计要求喷醇酸或环氧绝缘覆盖漆,定位筋鸽尾及内表面不要喷漆。 5铁芯叠装
5.1按3.2.5表1的要求校核中心测圆架的准确性,注意使测圆架旋转一周测头的上下跳动不大于0.5mm。
5.2利用下齿压板的调整螺钉和挂装螺栓调整下齿压板高程、水平和圆周上的位置,使其同时达到以下要求。
a.各压指的相互高差不大于2mm,与设计安装高程的偏差亦不大于±1mm;相邻两块齿压板压指的高差不大于1mm;
b.用短齿冲片作样板,调整压指中心与冲片齿中心偏差不大于2mm,压指齿端与冲片齿端径向距离符合图纸要求;
c.各齿压板压指内圆较外圆0.5mm。 下齿压板结构见图12。
图12 双排顶丝的下齿压板
1—底环板;2—顶丝M36;3—下齿压板;4—M24挂装螺栓
5.3检查铁芯冲片(硅钢片)的质量。对于缺角、有硬性拆弯、冲片齿部或齿根断裂、齿部槽楔槽尖角卷曲的冲片应挑出处理或报废,表面绝缘漆脱落的冲片亦不得使用。必要时可抽查冲片绝缘电阻,将20张冲片堆叠在一起,在0.6MPa压力下,测其面绝缘电阻值不小于1000Ω/cm2。 5.4按图纸要求叠装第一段铁芯
5.4.1按图纸要求的堆叠高度用不同规格的冲片进行叠片。第一段铁芯下部紧靠齿压板压指的25mm高度段内,每层冲片间涂刷环氧粘合剂,并能在预定时间内固化。
5.4.2叠完第一段铁芯后,用整形棒整形,并均匀塞入槽样棒以固定定子槽形,每张冲片至少2根。有槽楔槽样棒的则应与槽样棒相间置入。
5.4.3借助压紧工具测量第一段铁芯的堆积高度,各阶梯段高度及总高度应符合图纸要求。 5.5铁芯叠装
5.5.1定子铁芯叠装,应严格按照图纸规定进行。 5.5.2铁芯冲片叠装过程中应注意下列各项: a.冲片应清洁,无油污与灰尘;
b.冲片应紧靠定位筋内圆。当制造厂有特殊要求时,则按制造厂的规定执行;
c.当制造厂已提供按重量级差分级的冲片时,同一段铁芯应尽量使用同一重量级的冲片;
d.每叠完一段,在压紧状态下沿圆周测量其高度,偏差不超过设计值的±0.5mm,堆积全过程中应注意每段高度偏差的相互补偿;
e.堆积过程中要随时用整形棒整形,但不允许用铁锤敲打铁芯和整形棒,每叠完一段,还要统一整形一次;
f.随着堆积高度的增加,槽样棒和槽楔槽样棒应跟着逐渐上移,以保证定子槽形的几何尺寸; g.各段铁芯的通风槽片小工字钢在高度方向应上下对齐; h.铁芯叠至中间高度时,应按设计要求叠入绝缘冲片一层。
5.5.3叠样棒、整形棒和通叠棒的厚度尺寸可以按0.10~0.15mm级差递减,见表7。
表7 铁芯槽形尺寸控制工艺保证 mm
单张冲片槽宽 A 槽样棒厚度 (A-0.10)±0.02 整形棒厚度 (A-0.20)±0.02 通槽棒厚度 (A-0.30)±0.02 5.6铁芯分段压紧要求 5.6.1铁芯分段预压的次数,根据铁芯的设计高度决定,施工时可参照表8的规定进行。
表8 铁芯分次预压分档表
铁芯设计高度(mm) 预压次数 预压平均压力(MPa) 1000~1500 2 第Ⅰ次 1.6 第Ⅱ次 1.8 1500~2000 3 Ⅰ 1.6 Ⅱ 1.8 Ⅲ 2.0 Ⅰ 1.6 2000~3000 4 Ⅱ 1.8 Ⅲ 2.0 Ⅳ 2.2 3000以下 4次以上 最终达2.5以上 5.6.2铁芯分段预压时应注意下列各项:
a.每次预压前必须把已叠铁芯全部整形一次;
b.压具或压板与预压铁芯段顶部间应垫入一层废冲片,通风槽片不应放在紧靠压具的下面; c.槽样棒与槽楔样棒不得露出铁芯;
d.预压工具的安装应符合设计要求,压紧时应在整圆周对称方向同时依次拧紧螺杆。每一次预压可分三次完成。整圆周第一遍拧完后,第二篇应从起始点向相反方向进行,第三遍的拧紧方向与第一遍相同; e.预压紧的平均压力,可参照表8的规定。压紧度用厂家提供的检查刀片检查,每间隔一根压紧螺杆的距离测一点,单手用力推,插入量应小于3mm;
f.用测量压紧螺杆伸长的方法核对预压的平均压力,整圆周测量螺杆数不小于10根;
g.测量本次预压后铁芯的实际平均高度、圆度和波浪度,并作出记录。铁芯波浪度偏差过大时,可加绝缘纸垫进行调整;各次预压平均高度也应注意相互补偿,以保证整个铁芯的高度公差;
h..最后一次预压前,可留下最上面的25mm高度不叠,待预压完成后,再进行叠片,并按设计要求在各层间涂刷环氧粘合剂。
环氧粘台剂的固化时间和配方应符合设计规定,一般可按附录D中表D1的配方调配。 定子铁芯分段预压工艺装置见图13。
图13 典型定子铁芯预压工艺装配
1—M36顶丝;2—M42拉紧螺杆,3—M16螺栓; 4—M48预紧螺钉;5—定子铁芯压胎;6—预压钢管;
7—扇形钢板;8—定子铁芯
5.7铁芯最后压紧过程
5.7.1打入全部槽样棒,并使其紧靠槽底,上端露出铁芯40~60mm,同时插入全部槽楔槽样棒。 5.7.2将上齿压板安装就位,装上正式拉紧螺杆,调整上齿压板的前后位置使之符合5.2b的要求,并使各齿压板压指的内圆较外圆高2~5mm。
5.7.3测量压紧螺杆的原始长度,并作出记录。测量数在整圆周上不少于10根。
5.7.4按5.6.2d的方法将定子铁芯压紧,同时测量螺杆的伸长值。压紧完毕后,所测得的螺杆伸长值应符合设计要求,并至少应大于5.6.1表8中最后一次预压的平均压力所换算出的螺杆伸长值,误差不超过
。
5.7.5按3.2.5表1的要求,全面校核中心测圆架的准确性。测量铁芯圆度、各点高度及波浪度,应符合下列要求。
a.铁芯圆度测量从下至上分多个断面进行,每个断面不少于12点,各点圆度的半径偏差应在设计要求的公差带范围内,一般不超过发电机设计空气间隙的±3%;
b.测量铁芯槽底及内圆周上均布16点上的铁芯高度,应较图纸规定的高度上限高出3~5mm,作为铁损试验后的热态压紧量,当设计无热态压紧要求时,各点高度偏差不应超过设计值的±5mm,一般取正偏差值;
c.铁芯上端槽口轭部的波浪度不大于10mm。
5.7.6用制造厂提供的专用紧度刀片检查铁芯内圆和外圆的上、中、下部,压紧度应符合5.6.2e的要求。 5.7.7拔出全部槽样棒和槽楔槽样棒,用锉刀对槽口进行少量倒角。
5.7.8用制造厂提供的通槽棒逐槽对定子铁芯的槽形进行检查,应全部通过。 局部冲片径向(槽底)和周向(槽侧)错位超过要求至使通槽棒不能通过时。应用扁铲修整,修后松开螺栓,在修整处涂上环氧酚醛绝缘漆,然后再紧至规定的要求。 5.7.9检查铁芯各层通风沟高度尺寸,其偏差在设计值的
范围内,若通风沟已发生变形,而铁
芯局部尚未压紧,则需查明原因进行处理。
5.7.10对5.7.4~5.7.9的工序操作做出详细记录。
5.7.11高铁芯定子,其压紧螺杆有固定片结构的,在铁损试验前应将处于螺杆中部位置的固定片焊于螺杆及机座环板上。
5.8有热态压紧要求的定子铁芯,在铁损试验前应按制造厂的专门规定进行热态压紧。铁芯压紧后,冷却至环境温度时,测量下列各项:
a.检查螺杆伸长值应符合5.7.4的要求;
b.按5.7.5b的要求,测量铁芯高度,各点高度偏差不应超过设计值的±5mm; c.铁芯上端槽口齿尖的波浪度不大于10mm;
d.按铁芯高度实测记录和下齿压板顶面高程,计算铁芯平均中心至基础板顶面的距离,并作好记录。 6铁损试验
6.1试验前的准备工作
6.1.1将定子基础板与支墩的固定螺栓再拧紧一遍,用不小于50mm2的导线将定子外壳可靠接地。 6.1.2检查并清除铁芯通风沟及上下端处可能残留的金属遗物。 6.1.3铁损试验的绕线布置应注意下列各项:
a.励磁(一次)绕组应在整个铁芯圆周上均匀缠绕或成180°或120°的对称布置;
b.测量绕组的布置,对于励磁绕组在圆周上均匀缠绕的可布置在圆周上任意位置;对于励磁绕组为
180°或120°对称布置的,应布置在偏离励磁绕组40°或30°的方位上; c.试验电源选用50Hz交流工频,试验电压一般取0.4kV左右,当定子铁芯有效重量G超过100×103kg时,建议取0.6kV以上,以免励磁电流过于增大,增加绕线难度; d.测量绕组应包绕于定子有效铁芯,不应包括整个机座;
e.通电前,用500V兆欧表测量各绕组与定子铁芯间的绝缘电阻,应不小于1MΩ。
6.2沿定子铁芯内外圆周上、中、下均匀布置测温敏感元件,例如:酒精温度计或热电偶温度计。温度计应尽可能放置在铁芯轭部通风沟内。有条件时,推荐用辐射式红外线测温装置对铁芯进行扫描测温。 6.3铁损试验的操作过程
6.3.1试验中应注意、检查下列各项:
a.避免用金属物件(例如钢尺、无绝缘的电缆线等)靠近铁芯; b.检查测量励磁绕组电压与电流,按测量绕组感应电压值计算实际磁感应强度(磁通密度)应在1T(特斯拉)左右,但最低不应低于0.9T,否则应改变励磁绕组的匝数;
c.试验开始10min后,用手触摸定子铁芯各部,检查各部温升情况,找出最热点与最冷点,在该处加装测温元件;
d.观察定子铁芯振动情况,及时发现有无松动部位和通风沟、定位筋、拉紧螺杆、机座内部的异常声响,当出现冒烟、局部发热及严重异常声响时,应切断电源、停止试验。
6.3.2试验全过程中,每隔10min记录各表计的读数及温度值,试验持续时间为90min。有必要时,可用专门噪声计测量振动噪音的声压级,以便各台机组相互比较。
6.3.3由各次测得的结果计算实际磁通密度、功率损耗、单位铁损、最高铁芯温升和最大铁芯温差,以及记录振动噪音的声压级dB(A)。
6.4定子铁芯铁损试验交接验收标准 6.4.1在90min的试验中,铁芯各部的最高温升不超过25℃,相互间最大温差不超过15℃(为折算至1T时的数值)。
6.4.2单位铁损应符合制造厂规定。
6.4.3机座与铁芯各机械部分如机座环板及加强筋焊缝、拉紧螺杆、定位筋焊缝、上下齿压板,通风沟小工字钢等无异常现象。
6.5上述工作全部结束后,按图纸要求将各螺帽点焊在上下齿压板上,切割压紧螺杆过长的部分;焊接螺杆固定片;拆除下齿压板的挂装螺栓及内顶丝。
6.6彻底清理定子机座及铁芯,在铁芯的外圆喷醇酸或环氧绝缘覆盖漆,在铁芯内圆及槽内喷半导体低电阻漆。
6.7在机坑内整体组装的定子,应复查机座水平和测量定子铁芯中心高程,在坑外或安装间叠片组装的定子,应按铁芯高度实测测数据计算铁芯平均中心至定子基础板顶面的距离,并作好记录。 7线圈嵌装和汇流母线安装 7.1对施工场地的补充要求
定子线圈嵌装,除2.5、2.6规定的对施工现场的各项要求外,还应补充下列各项。
7.1.1定子嵌线,可以在装配间铁芯叠压场地或在定子机坑内进行,若在机坑内进行,要铺设牢固和安全的工作平台。
7.1.2在定子上下方再增设足够的固定照明,在定子下端加装足够数量的作业行灯。
7.1.3严禁嵌装场地遭受雨淋和厂房拱顶渗漏水的侵袭。当现场相对湿度超过80%时,应加装电热器或去湿机驱潮,并尽可能避免水轮机坑的湿气不致进入定子。
7.1.4嵌装场地要配备足够的安全及消防设施,建立必要的警卫制度。 7.1.5搭设两个以上的进出定子的扶梯,扶梯不应靠在铁芯上。
7.1.6施工场地内的昼夜温度均应在5℃以上,并有足够的通风措施。 7.2嵌线前的准备工作
7.2.1按设计要求及机组结构参考附录B准备好一切材料和工器具。 7.2.2对嵌线工艺过程中使用的装置性材料应作下述处理。
a.槽口垫块、间隔垫块及槽楔、绝缘盒等在使用前需擦洗干净并去除潮气; b.涤纶毛毡在使用前需按工艺要求进行浸渍处理;
c.绑扎用玻璃丝绳和玻璃丝带应脱蜡,脱蜡方法是在烘箱中保持180~200℃的温度焙烘4~8h,使石蜡成份全部挥发。
7.2.3线圈开箱后的检查,安放和测量。
7.2.3.1线圈开箱后应平放在垫有橡皮垫的清洁木搁架上,用压缩空气吹净。拆除外表面包扎的防护带,作表面外观检查,防晕层表面若有损伤者应作修补。
7.2.3.2按表11的规定进行线圈嵌装前的交流耐压试验。试验宜在暗处进行,抽查10%的线棒观察起晕情况,在1.5倍额定线电压时应无明显可见电晕现象。
表9 定子线圈工艺过程中交流耐压试验标准
线 组 型 式 圈 式 条 式 嵌装前 嵌装后、打完槽楔 嵌装前 下层线圈嵌装后 上层线圈嵌装后,打完槽楔 容 量 (kVA) 试 验 阶 段 10000以下 10.5及以下 2.75U 2.5U 2.75U 2.5U+0.5 2.5U 10000以上 6以上 2.75U 2.5U+0.5 2.75U 2.5U+1.0 2.5U+0.5 6~18 2.75U+2.5 2.5U+2.5 2.75U+0.5 2.5U+2.0 2.5U+0.5 额 定 电 压 (kV) 注:U为发电机额定线电压,kV。
7.2.3.3耐压合格的线圈在直线部分的上、中、下部位用带预紧力的游标卡尺测量3点宽度尺寸,并作好记录。
试验电压频率应为50Hz,波形为实际正弦波,在试验电压下维持1min,然后迅速降到全值的50%以下,再断开电源。
7.2.3.4制作划线样板,划出所有线圈的中心线和两端长度线,标出相应槽口部分之长度,控制槽口位置。
7.2.4定子铁芯槽的质量检查:
7.2.4.1对铁芯槽及通风沟进行再次吹扫,用白布把槽沟拉一遍。
7.2.4.2按定子绕组接线展开图确定铁芯长度第一槽的位置,然后按规定方向依次每隔5~10个槽数用白瓷漆编号,划出所有铁芯齿的轴向中心线。 7.2.4.3抽测线槽的宽度尺寸并作好记录。 7.3端箍装配
7.3.1检查上下端箍外形尺寸应符合图纸要求。
7.3.2在定子圆周上等分,均匀嵌入12~24根几何尺寸较理想的下层线棒,每段端箍不少于4根,线棒中心线应与铁芯中心线对齐。并用压线工具将线棒压靠槽底(装设槽底垫条,用502胶临时粘上)。 7.3.3将绝缘支持架与角铁(或钢支架)把合,把合螺栓应位于绝缘架腰形槽孔的中间部位。抬起端箍,找正好位置,使其与下层线棒间预留1~2mm间隙,然后调整支持架位置。使端箍嵌入其槽内,将角铁点焊在齿压板上。
下端部的端箍需用工具临时挂装和调整,然后再点焊角铁。
7.3.4取下线棒及端箍,拆下绝缘支持架,满焊角铁或钢支架,并清理焊渣。
7.3.5重新装上绝缘支持架,放上端箍,在圆周方向上定位后,接头处长出部分应割去。按设计要求开好坡口,用相同材料的焊条将端箍焊成整圆并修磨平滑、清理干净。
7.3.6端箍接头处,新旧绝缘搭接长度应符合表10的规定。旧绝缘应削成斜坡,并按设计规定的材料和层数进行包扎和刷漆,然后用红外线灯泡烘干。
表10 新旧绝缘搭接长度
发电机额定电压 (kV) 搭接长度 (mm) 6.3 25 10.5 30 13.8 40 15.75 45 18.0 50 7.3.7将端箍用浸过环氧酚醛漆的涤纶玻璃丝绳平整地绑扎在支持架上,并涂以胶固剂。 7.4测温电阻线圈安装
7.4.1按图纸规定,配置槽底测温电阻线圈,并注意下列各项:
a..电阻线圈与双芯屏蔽线连接接头应相互错开20mm左右,接头用电烙铁锡焊焊牢。双芯屏蔽线编号与电阻线圈所在槽号应符合图纸规定;
b.接头两股线分别以0.15mm黄蜡绸布带半迭绕三层,然后用0.1mm无碱玻璃丝带半迭绕二层,将两股包成一体。涂刷低电阻半导体漆,放入槽内就位;
c.引线应从附近的铁芯通风沟穿出,其下面应垫入0.2mm的绝缘纸见图14;
d.漆膜晾干以后,用250V兆欧表测量电阻线圈对地绝缘电阻值应大于20MΩ。并测量线圈电阻值应符合要求;
e.槽内测温电阻线圈以外部分,配以与电阻线圈厚度相同的半导体垫条。
图14测温电阻线圈布置
1—垫条;2—0.2mm绝缘纸板;3—引线接头; 4—测温电阻引线;5—测温电阻;6—通风槽
7.4.2定子线棒层间测温电阻的埋设,其工艺方法同7.4.1。 7.4.3定子线圈测温系统的总绝缘电阻,一般不小于0.5MΩ。 7.5下层线圈嵌入
7.5.1按图纸要求放入槽底垫条(半导体层压板垫条或适形垫条),用502胶粘牢。两端各伸出铁芯15mm。 7.5.2根据线圈宽度记录和槽宽记录,选配宽度合适的线棒。
以定子铁芯中心线和线圈中心线为基准,同时顾及线棒斜边间隙及二端伸出槽口的长度,将线圈嵌入槽中。嵌入时,线圈应平行推入槽口,然后用橡皮锤均匀地将线棒逐步打入槽内,打入过程中线棒不得产生轴向窜动,且不应卡伤线圈外表面的防晕层。线棒平槽后,再用下线用卡板和压线工具将线棒推压至槽底,见图15。
线棒中心与铁芯中心错位一般不小于2mm。 下线过程中要防止槽底垫条下滑移动。
图15下层线圈嵌入与压紧
1—槽底垫条;2—下层线圈;3—半导体垫条;4—下层下线卡;5—压线工具
7.5.3检查线棒直线部分是否紧贴槽底,并在线棒斜边部分与端箍间垫以浸有环氧树脂胶的适形垫。不允许在线棒端部已紧贴端箍时而直线部分与槽底垫条间存在间隙。
7.5.4用浸过环氧酚醛漆的玻璃丝绳(带)按图纸规定将线棒绑扎在上、下端箍上。 7.5.5在相邻两根线棒斜边部分的规定位置塞入垫块。垫块可用不同厚度的玻璃丝层压板垫片搭配成合适的厚度,用浸过环氧的毛毡包住垫块塞入规定位置,再用玻璃丝绳(带)按规定要求将垫块与线棒绑扎紧。所有线棒斜边部分垫块的轴向位置高应一致。
7.5.6用0.3mm塞尺检查线棒与铁芯槽的侧面间隙,当线棒中间部分间隙长度大于100mm且深度大于线棒径向厚度之半时,可用刷环氧半导体胶的垫条塞实。但应注意不得破坏线圈绝缘。垫的高度应略低于线棒径向厚度。
线棒两端距槽口100mm范围内应无间隙。 7.5.7按图纸规定配垫槽口垫块,松紧须适宜,位置高低偏差不大于2mm,用浸过环氧酚醛清漆的0.2mm无碱玻璃丝(带)穿过口部垫块与线棒作链状绑扎。 7.5.8有测温电阻线圈的槽,在该线棒嵌入就位后,按7.4.1d的规定检查测温电阻线圈有否开路或短路,并测定绝缘电阻。
7.5.9按表11的规定作下层线圈的交流耐压试验,试验时应注意下列各项: a.测温电阻线圈及非耐压试验的线圈均应可靠接地;
b.耐压线圈组与非耐压试验的线圈用云母板或橡胶板隔开;
c.耐压试验前,用2500V兆欧表测定线圈绝缘电阻,绝缘电阻不作规定。
7.5.10耐压合格后,在线棒的绑绳上和端部槽口垫块处刷一层环氧固化胶(6101环氧树脂∶650聚酰胺=1∶1)。端部按设计要求喷环氧绝缘覆盖漆,晾干时间在10℃时不小于24h,端头铜线应覆盖好,避免喷上漆。
7.6上层线圈嵌入
7.6.1用干燥的压缩空气吹净下层线圈,按图纸规定安装层间测温电阻线圈,工艺要求同7.4.1。 7.6.2垫入层间垫条,并粘接固定。
7.6.3上层线圈嵌入工艺同7.5.2嵌入后,用压线工具将其压紧,见图16上下层线圈接头相互错位不应大于5mm前后距离偏差应在连接套长度范围内。 内端箍的安装与上层线圈嵌装同时进行。
图16上层线圈嵌入与压紧
1—槽底垫条;2—下层线圈;3—半导体垫条;4—层间垫条;
5—上层线圈;6—上层下线卡板;7—压线工具
7.6.4用浸过环氧酚醛漆的玻璃丝绳(带)将上下层线棒连同端箍一起绑扎牢固,上下层线棒端部斜边间隙用适形材料塞紧。
7.6.5按7.5.5,7.5.6,7.5.7,7.5.8的工艺要求进行相应的工艺操作。
7.6.6若制造厂有要求,应按有关规定进行上层线圈的交流耐压试验。耐压时应注意的事项同7.5.9a、b、c。
7.6.7在线棒的绑绳和槽口垫块处涂刷环氧固化胶。 7.7打槽楔
7.7.1线圈槽底垫条和层间垫条采用适形材料的,应待其固化后方可打槽楔。槽楔下的垫条,紧靠线棒的一层必需是半导体垫条,其余可用玻璃丝层压板补足。槽楔的结构形式通常有双层楔形槽楔和普通槽楔两种,打槽楔的工艺,因槽楔的形式不同而有所不同:
a.对于双层楔形槽楔,可根据结构型式的不同,其楔紧方式按制造厂要求进行;
b.对于单层普通槽楔,首先检查槽楔在空槽中应能用手推入且不摆动,太紧时应修整到能用手推入。在铁芯槽全长范围内除最下部一根槽楔外,均用打槽楔工具从上向下打到规定位置。打入过程中,开始时楔下的垫条不要垫得太紧,待接近位置时再加厚垫紧。 7.7.2打槽楔时,应注意下列各项: a.打槽楔间,应注意通风沟的方向;
b.槽楔下垫条伸出槽口的长度不得超越槽楔,尤其不允许与高电阻半导体漆相碰。 7.7.3对打入槽楔的质量要求:
a.铁芯上下端两根槽楔应无空隙,其余各槽楔有空隙的长度不应超过槽楔长度的1/3; b.槽楔上的通风沟与铁芯通风沟的中心应对齐,偏差不大于3mm;
c.所有槽楔伸出铁芯槽口的长度应符合设计要求,相互高差不大于5mm; d.槽楔表面不得高出铁芯内圆表面; e.槽楔绑扎应符合图纸要求。
7.7.4有测温电阻线圈的槽、每打完一根槽楔后应立即按7.4.1d的规定对测温电阻线圈进行检查。 7.7.5按表11的规定,上下层线圈一同分相进行交流耐压试验。 7.8线圈接头焊接
7.8.1上下层线圈接头焊接前应进行下列工作: a.用酒精和甲苯清洗线棒端头;
b.检查拼头套或拼头联接片应无裂纹等缺陷,用酒精清扫干净。
7.8.2线圈接头通常采用拼头片板接、拼头套套接和股线逐根银焊对接等3种结构型式,其接头工艺分别要求如下。
7.8.2.1采用并头套套接结构的焊头工艺。
a.用整线工具将端头股线整齐,使各端头间的间隔公差小于5mm,用切头工具切去线棒端头多余部分的铜钱。端头伸出长度符合要求,相互高差不大于5mm;
b.套上并头套,装入铜楔,用拉楔工具将铜楔拉紧,铜线与并头套之间间隙一般不大于0.3mm,局部允许0.5mm;
c.上端头并头套焊接时,可用石棉窝包住端头,加入松香酒精溶液,用碳精棒通大电流或用中频感应线圈套加温,用碳精棒加温时,应在碳精棒和并头套接触处垫一块2mm薄紫铜片,达到温度后加入松香酒精和焊锡,使并头套内充满焊锡。焊接中要随时检查石棉窝底部渗漏情况,并及时堵漏防止溶锡流入端部线缝中;
d.下端头并头套焊接可采用溶锡浸灌法,先将焊锡放在锡锅中加热至350~400℃。当锡呈暗红色时用锡斗盛锡浸没接头,上下移动数次,使并头套充满焊锡。 7.8.2.2采用并头片板接结构的焊头工艺。
a.在线圈接头两侧放置并头片,并头片与线圈端头间夹入一片厚0.20mm的HLAgCu80-5银焊片,用夹子临时夹住固定;
b.用高频或中频银铜焊机的夹钳夹紧并头片,按照银铜焊机的操作规程进行焊接。为防止线圈绝缘损伤,焊接时,必须用冷却保护用夹钳夹住线圈端头靠近绝缘部分,焊后该夹钳需待并头部位温度降至130℃左右时,方可拆除;
c.并头通电焊接时,用银焊料HLAgCu80-5补满,每个并头分上、下层线棒端头两次焊完。 7.8.2.3采用股线逐根银焊对接结构的焊头工艺。
a.先把要对接的上、下层线棒端头间内侧对应的第一排股线弯成圆弧形,按实际尺寸剪去多余的铜钱,剥去股线接头附近的绝缘,清理干净后,使股线对接,见图17。用小号氧乙炔焊枪以φ3直径的Ag45银焊条,焊满股线对接缝。
图17线圈接头股线对接
1—橡皮板;2—股线;3—对接焊缝
焊完第一排内股线后,焊缝处理平整,再用同样办法弯第二排股线,使其紧贴已焊的第一排股线,上下两排股线的接缝相互错开5~10mm。按此办法将所有各排股线的接缝交错对接银焊。 b.股线对接缝不大于1mm,且各排股线应相互贴紧,整个接头应整齐而不松散。
7.8.3线圈接头焊接后,清理干净,修光毛刺,外观检查应整齐、光滑,焊料填充饱满,接头高低偏差不大于5mm。
7.9线圈接头绝缘盒套装
7.9.1绝缘盒套入前,应彻底清理接头,检查绝缘盒质量有裂纹、气泡和壁厚小于3mm者不能使用。 7.9.2绝缘盒套入后,与线棒端头绝缘的搭接长度不小于表12的规定,搭接长度不够者,可用B级粉
云母带预先加包接长。
7.9.3浇灌上端绝缘盒内环氧胶时,应有有效的堵漏措施。浇灌时,先从盒上浇灌孔中注入一薄层固化时间短的环氧胶,待其固化后,再将环氧胶缓缓灌满绝缘盒。填料固化后,再拆去封堵物,清理接头周围残留物。
7.9.4下端绝缘盒套入时,先在盒内盛适量的环氧胶,用一轻便的支架支持,调整到所需的高度。用木塞块调整相邻绝缘盒间的距离,尽量做到相等。而后将环氧胶灌入,固化后撤去绝缘盒支架与木塞。 7.9.5环氧填充胶的配方可参见附录D表D3,其调制方法可参考制造厂的规定。 7.9.6绝缘盒内填充胶因固化后收缩而低于盒表面15mm以上者,应补充填满。 7.10极间联接线和斜并头套安装
7.10.1采用并头套结构的线圈极间联接线,参照7.8.2.1的各项工艺要求,用电阻加温法溶锡焊头,焊时应用石棉布或石棉板保护联接线下的线圈端部绝缘。
7.10.2采用股线逐根对接银焊的极间联线、应在嵌线前预先将极间联接线棒的端头用弯头工具按照图纸尺寸和方向弯成90°。股线逐根银焊对接前,用工具将股线整齐并分二排,接缝相互错开,参照7.8.2.3的各项工艺要求焊头。
7.10.3斜并头套安装工艺要求同7.8.2.1,但应注意与极间联接线接头的距离。
7.10.4极间联接线和斜并头接头的绝缘包扎应先将原绝缘按表12规定搭接长度削成斜坡,清理干净后按图纸要求包扎;相邻极间联接线间应有间隔块,相互间绑扎牢固。 7.11汇流母线安装
7.11.1按图纸规定,在圆周位置上将支架垫块点焊于上齿压板上。 7.11.2汇流母线的预装:
7.11.2.1在临时平台上将上、下各层铜排挑选分类,测量曲率半径,应符合图纸要求。
7.11.2.2按层次将汇流铜排放在支架上,汇流铜排的接头与出线线棒的端头应对齐,然后确定三相引出线铜排和中性点引出铜排与汇流铜排联接的实际位置。
7.11.2.3铜环之间的联接应按图纸要求划线。取下铜环按划线尺寸配割接头。铆上铜环与出线线棒的联接并头套在铜环上的一端。 7.11.3汇流母线安装
7.11.3.1从最下一层铜排开始安装,并与出线线棒的端头焊接,焊接时必需做好线圈的防护和隔热措施,焊头的质量应符合7.8.3的各项要求。
7.11.3.2汇流铜排与引出线铜排的接头焊完后按设计规定进行绝缘包扎。 7.12清扫、检查与喷漆
7.12.1定子下线工作全部结束后,进行全面彻底的清扫和检查,特别注意不能让金属碎屑杂物等留在铁芯通风沟或线圈的缝隙中。
7.12.2按图纸规定在线圈端部刷环氧固化胶,铁芯内圆表面喷1361环氧绝缘覆盖漆两遍。 7.13定子干燥和耐压
7.13.1定子干燥前应作好下列准备工作
a.在定子线圈端部圆周上等分均匀布置酒精温度计8~10支,将线圈内测温电阻引至临时测温盘上; b.在定子上覆盖帆布保温,并将定子下部的风道(如风洞盖板)盖严;
c.准备定子干燥用的全套大电流发生设备,该设备应具有电流控制装置和保护装置。
7.13.2定子绕组各相各并联支路相互联接起来,接好跨接引线。跨接引线应用裸导线为宜。 7.13.3以调节通入定子电流的大小控制温升速率,温升速率一般为5~8℃/h,最后保持在
的范围内(以定子槽中测温电阻的读数为准,而酒精温度计的读数应为70℃左右)。
7.13.4每小时记录温度一次,每4~8h用2500V兆欧表测量线圈对地绝缘电阻,当满足下列条件时,即可停止干燥。
a.定子绕组每相绝缘电阻值,在换算至100℃时,不低于按下式计算的数值
式中 UN——电机额定线电压,kV; SN——电机额定容量,kVA。
b.在40℃以下时,测得的绝缘电阻吸收比R60″/R15″。对环氧粉云母绝缘一般不小于1.6。 c.进行干燥的定子,其绝缘电阻稳定时间一般为4~8h。
7.13.5干燥结束后,以不超过10℃/h的速率降温至50℃,拆除引线和帆布罩及上下定子的扶梯,让定子自然冷却,最后用干燥的压缩将线圈端部吹干净。 7.13.6定子线圈整体耐压试验:
7.13.6.1交流耐压前,应分相分阶段进行3倍定子额定线电压的直流耐压试验。定子直流耐压试验应符合下列要求:
a.各相泄漏电流不随时间的延长而增大;
b.在规定的试验电压下,各相泄漏电流的差别不应大于最小值的50%。
试验时电压按每级0.5倍额定电压值分阶段升高,每阶段应预停留,读取泄漏电流值。
当不满足上述a、b两项要求之一时应尽可能找出原因,并将其消除,但不影响设备的交接。 7.13.6.2定子交流耐压试验应按表14的规定进行。
试验应分相进行。升压时起始电压一般不超过试验电压值的1/3。然后逐步升压至规定值。升压速度,从1/3至满值一般历时10~15s为宜。
试验电压频率应为50Hz,波形为实际正弦波,在试验电压下停留1min,然后迅速降到全值的50%以下,再断开电源。
表11 定子线圈交流耐压标准 重 量 (kVA) 10000以下 10000及以上 额定电压 (kV) 10.5及以下 2.0~6.0 6.0以上~17.0 试验电压 (kV) 2U+1.0 2.5U 2U+3.0 注:U为定子额定线电压,kV。
7.13.6.3额定电压在17kV以上的定子绕组交流耐压试验标准另行规定。 7.13.6.4定子绕组整体交流耐压时,应观察其电晕情况。额定容量在12500kVA以上,额定电压为6300V及以上的水轮发电机定子绕组,在1.0倍额定线电压下,其端部应无明显的晕带和持续的金黄色亮点。 7.13.7拆除全部试验接线 7.14安装水平和高程的确定
7.14.1在机坑内下线组袭的定子,应复查机座水平和铁中心高程。
定子机座水平偏差,不大于0.20mm/m;此时铁芯内圆母线垂直度偏差,不大于0.10mm/m。垂直度测量应在整圆周内分8个纵断面进行,可用直接挂钢琴线法,亦可用中心架测同一纵断面上下各点处的半径法。
定子铁芯中心高程,应按GB8564—88《水轮发电机组安装技术规范》中的有关规定调整。
附录A 定子铁芯装配所需工器具和材料
(参考件)
表A1 定子铁芯装配所需工器具、设备和仪表
序号 1 2 3 设备及工器具名称 交直流电焊机及电焊工具 气割设备 中心测圆架 数量 4~6台套 2套 1台 制造厂提供 规格及说明 4 5 6 7 8 9 11 定位筋校直压力机 定位筋装筋样板架 定位筋装筋样板 装定位筋C形夹(大C型夹) 搭焊定位筋托板C形夹(小C型夹) 双头千斤顶 小楔子板 1台 4个 2个 10套 10套 1套 制造厂提供 制造厂提供 跨三个单位弦长 制造厂提供 数量为定位筋数的110% 刀片应有备用,制造厂提供 10 定子铁芯紧度检查刀片装配 12 定位筋托板顶柱 13 铜锤 14 测单段铁芯高度的压紧工具 15 定位筋装筋样板校验块 16 大跨弦距测量块 17 单跨弦距检查样板 18 大距离内径千分尺 19 定子槽样棒 20 定子槽楔槽样棒 21 整形棒 22 定子铁芯槽通槽棒 23 铁芯预压工具 24 风动搬手 25 百分表及磁力表架 26 方型水平仪 27 红外线测温仪 28 自锁钳 29 升降式工作台 30 手提式砂轮机 31 焊缝清渣气动工具 32 真空吸尘器 1000块以上 20~30套 10个 1套 2个 8个 1块 1套 8个 2个 1套 6台 6套 1台 1套 20把 2个 4把 3把 1台 制造厂提供 制造厂提供 制造厂提供 制造厂提供 由计量局率定后使用 制造厂提供、数量与定位筋相同 制造厂提供、数量与定位筋相同 制造厂提供 制造厂提供 输出力矩大于5000Nm 精度2% 精度0.02mm/m 精度<0.5℃量程:20~200℃ 自备 配φ150砂轮片 外购 外购
表A2 定子铁芯装配所需材料
序号 1 2 3 4 5 材料名称 规格及说明 序号 6 7 8 9 材料名称 聚酰胺650 0.3、0.5mm薄铁片 柴油、汽油 清洁破布 规格及说明 电焊条结507 1321醇酸灰绝缘覆盖漆 耐热等级 B级 环氧树脂6101 丙酮 乙二胺
附录B 定子现场下线所需工器具和材料
(参 考 件)
表B1 定子现场下线所需工器具、设备、仪表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 设备及工器具名称 嵌线压板 压线棒工具 打槽楔工具 铲头工具 拉楔工具 线棒起吊装置 成套下线装置 夹线头工具 电热装置 线头整形工具 线棒划中线样板 橡皮锤 烘箱 交流电焊机 中频发生器装置 台称 气焊工具 银铜焊机 连接粱弯头工具 量杯 酒精温度计 大电流直流发生设备 兆欧表 乙炔发生器 干湿温度计 搪瓷面盆 小型空压机 喷枪 型号及规格 上层、下层线棒压板 备注 液压式 机械液压式 上、下层线棒划线样板 10~50kg 大号;小号 20mL、50mL等 0~120℃ 250V1000V2500V 0.3m3
表B2 定子现场下线所需材料
制造厂提供 制造厂提供 工地自制或厂家提供 制造厂提供 制造厂提供 外购 制造厂提供 定子干燥用 测场内相对湿度 喷漆使用 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 材料名称 1321醇酸灰绝缘覆盖漆 半导体低电阻漆 半导体高电阻漆 酚醛清漆 甲苯 酒精 焊条 不锈钢焊条 不锈钢焊粉 型号及规格 1321 结442 备注 1361环氧晾干灰绝缘覆盖漆 1361 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 23 29 30 31 32 33 34 环氧树脂 聚酰胺 无铁石英粉 浸胶涤纶毛毡 三聚氰胺醇酸漆 环氟聚脂酚醛漆 涤纶玻璃丝管 无碱玻璃丝带 玻璃丝绳 环氧云母带 银焊条 银焊片 橡皮 石棉板 柔软云母板 石棉粉 锡焊料 锡焊料 松香酒精水 502胶水 电话纸 环氧玻璃布板 铝箔 碳精棒 6101 650 200目 δ=1~3mm 1032 5152-2 φ16 0.2×25 φ1.5 5438-1 Ag-45 HLAgCu80-5 δ=1~1.5mm 5131δ=0.25mm HLAgCu80-5 HLSnPb58-2 0.2~0.3mm 有溶剂漆 无溶剂漆 接头为股线逐根银焊对接用 接头为并头片板接结构用 接头为并头片结构用 接头为并头套结构用 松香∶酒精=1∶5 焊并头套用 φ12~φ16
附录C 国内外电站定子现场装配若干资料
(参 考 件)
表C1 国内定子在现场装配的水电站安装间布置尺寸 机组 安装间尺寸(长×宽,m2) 系数K 备注 2.00 1.34 2.08 1.33 1.68 1.19 厂房设计未考虑现场装配,但多一个副安装间 厂房设计考虑定子现场装配 厂房设计考虑定子现场装配 厂房设计考虑定子现场装配 厂房设计考虑定子现场装配 厂房设计未考虑现场电站名称 容量机组段长(万台数 主安装间 副安装间 度(m) kW) 富春江 恶滩 白山 大化 沙溪口 西津 6.0 6.0 30.0 10.0 7.5 6.0 24 25 24 30 28 24 3 1 3 4 4 4 24×24 33.6×31 36×22 40×23 47×21.6 28.6×24×24 14×22* 25.3 东江 12.5 4
* 副安装间尺寸包括进厂铁路或公路的占地。
表C2 国外大型水轮发电机定子现场装配实例
发电机出力定子铁芯 (MVA) 电压定子重额定 最大 (kV) 内径高度量(t) 出力 出力 (mm) (mm) 718 615 737 820 708 766 805 15 18300 2140 15 18300 3480 18 17558 2729 18 16760 3149 18 13650 3800 装配 电站名称 国 别 制造厂家 大古力Ⅲ厂 大古力Ⅲ厂 伊太普 古里二厂 萨 扬 舒申斯克 邱吉尔瀑布 保罗阿丰苏 美国 美国 巴西 CGE公司 972 无机座结构、西屋公司 681 西门子公司及BBC公司 756 东芝、日立、三菱、西门子 (电力)工厂 CGE DEW MIL 461 西门子 巴拉圭 823.6 823.6 委内瑞拉 700 苏联 加拿大 巴西 711 500 456 736 15.75 11850 2750 485 15 18 9220 3050 表C3 国内水轮发电机定子现场装配一般资料 定出力 序电站名称 分布子 (万号 及机组号 数圆直槽数kW) 外径 内径 高 直径 铁芯 量 径数 量 (mm) 铁芯尺寸(mm) 定位筋 拉紧螺杆 装配地点 重量(t) 施工工期(d) 投产日期 机座 铁卷卷线 总重 铁芯 芯 线 250 250 250 250 460 268 460 185 52 32 66 55 55 55 60 55 55 60 50 68 制造厂1 富春江3#机 6.0 13500 13020 1350 114 13480 684 228 M36 安装间 安装间 230 2 富春江4#机 6.0 11710 11200 1300 102 11690 612 153 M30 安装间 机坑 422 3 富春江5#机 6.0 11710 11200 1300 102 11690 612 153 M30 安装间 安装间 122 4 西津3#机 6.0 13500 13020 1350 114 13480 684 228 M36 安装间 机坑 230 5 西津4#机 6.0 13500 13020 1350 114 13480 684 228 M36 安装间 机坑 230 6 恶滩1#机 6.0 13500 13020 1350 114 13480 684 228 M36 安装间 机坑 230 7 白山2#机 30.0 12300 11340 2750 104 12280 468 208 *M48 安装间 机坑 360 8 大化1#机 10.0 12800 12160 1700 90 12780 540 180 M42 安装间 机坑 185 9 白山3#机 30.0 12300 11340 2750 104 12280 468 208 *M48 安装间 机坑 360 10 沙溪口1#机 7.5 13000 12450 1350 114 12980 570 171 M42 安装间 安装间 166.3
表C4 水轮发电机定子现场装配施工统计
施工项目 机座组定位筋硅钢片合焊接 装焊 叠压 铁损 试验 卷线 安装 50 60 60 60 65 1972年 1976年 1975年 1975年 I979年 1981年 1983年 1983年 1983年 1987年 富春江水工法国阿尔斯法国阿尔斯富春江水工富春江水工富春江水工哈尔滨电机东方电机厂哈尔滨电机富春江水工总工日 /工期(d) 5105/107 5756/115 6652/117 富春江6万kW 劳动力(人·班) 20×2 20×2 30×2 40~50 机组 工期(d) 10 22 10 5 大化10万kW 劳动力(人·班) 18×2 20×2 20×2 机组 工期(d) 16 20 15 白山30万kW 劳动力(人·班) 22×2 24×2 28×2 45 4 45 机组 工期(d) 15 11 20 32 22 12 5 6 55 58 /119 沙溪口7.5万kW 劳动力(人·班) 机组 工期(d) 注:上述指标为各电站施工平均水平。
附录D 各种环氧粘合剂、胶固剂、填充胶的配方和调制
(参 考 件)
表D1 铁芯冲片环氧粘结剂配方 配方号 1 2 3 4 5 配方比 环氧树脂∶丙酮∶乙胺 1∶0.6∶0.036 1∶0.6∶0.031 1∶0.6∶0.027 1∶0.6∶0.025 1∶0.6∶0.018
表D2 环氧胶固剂配方 6101环氧树脂∶650聚酰胺=1∶1
表D3 环氧树脂填充胶配方
名 称 规 格 重量比(%) 环氧树脂 6101 100 聚酰胺树脂 650 90
附加说明:
本标准由原水利电力部水利水电建设局提出。 本标准由水利部、能源部机电研究所起草。 本标准起草人傅元初。
无铁石英粉 200目 100 活性稀释剂 501 5 固化时间(h) 56 96 120 168 190h未见固化
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