CN102820725A - 1250mw核电半速汽轮发电机定子绕组端部固定方法 - Google Patents
1250mw核电半速汽轮发电机定子绕组端部固定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种1250MW核电半速汽轮发电机定子绕组端部固定方法。该方法在定子绕组端部固定上进行了技术创新，突破传统绑扎方式固定的限制，采用锥环、压板和螺栓方式相结合，并用灌注胶将整个绕组端部灌注粘接成为一个整体，使采用该工艺制造的1250MW核电半速汽轮发电机满负荷运行时振动振幅汽励两端均为几十微米，捶击试验频率达到200多赫兹，远远高于国标的小于250微米和避开94~106赫兹的要求，极大降低了定子端部振动。同时通过绕组间隙用绝缘材料填充，使线棒表面不与空气接触，杜绝了发电机在高压试验和运行过程中出现电晕现象从而损伤线棒进而发生事故的可能性。
Description
技术领域：本发明涉及1250MW核电半速汽轮发电机定子端部固定方法。
背景技术：由于汽轮发电机的定子绕组端部处在复杂的端部漏磁场中，而且结构上类似于悬臂梁，不易固定得像槽内线棒那样牢靠，因此无论是在正常运行状态还是在系统发生故障时，端部绕组尤其线棒鼻端处振动最大，绝缘容易受伤，特别是槽口绝缘可能出现击穿和接地现象，从而导致绕组对地短路而使电机烧毁。实践表明，发电机大量的事故源于其端部绕组的振动。对于核电发电机来说，若发生此类事故，则后果更为严重。所以，为防止发电机因绕组端部振动过大造成绝缘损伤而引起突发的相间短路或对地短路事故，根据核电发电机特点，在传统发电机端部固定方式的基础上，小时EC研发了本发明。
发明内容：本发明的目的是通过锥环、压板以及灌注胶等方法，将发电机整个端部固定成为一个整体，使得端部固定牢靠，减小振动振幅，即使发生异常工况，仍对发电机性能不会产生严重的影响,同时，因为灌注胶的存在，使线棒端部表面与空气隔绝，在长时间运行之后也不会因电晕现象的产生而使线棒端部绝缘烧损。
本发明的技术方案为：
本发明的技术特点是：
（1）新型的固定结构。
通过锥环、压板、螺栓以及线棒端部两端间隙的封堵材料以及灌注胶将整个定子端部连接成为一个整体，使线棒端部之间没有间隙，减小振动振幅。而普通机组的端部固定形式为把压板压在线棒上并用螺栓紧固在绝缘锥环上，用浸胶绑绳将上下层定子线棒绑扎在一起，这样，不论怎样紧固和绑扎，整个端部都不会成为一个整体，从而使得发电机定子振动较大，测得锤击试验频率只是大于120赫兹左右，在额定负载情况下倍频位移峰-峰值一般都在100微米左右，同时在发电机运行过程中，绑绳和螺栓随着发电机的振动而渐渐松动，更会加剧整个端部的振动。而在本发明中通过在整个端部灌注新型灌注材料，将压板、锥环、线棒等端部所有材料粘接成为一个整体，减小了端部振动，测得的锤击试验频率大于200赫兹，在额定负载情况下倍频位移峰-峰值一般都小于30微米，同时也不存在运行中部件松动引起的振动增大问题。
另外，常规绑扎方式的端部固定结构中，线棒端部直接与空气接触，而绑绳又将线棒端部不同电位的部位连接在一起，容易在交流耐压过程中及发电机运行过程中因为电场分布不均而使空气游离从而产生放电现象，从而烧损线棒。在本发明中，线棒与线棒之间没有绑绳连接，线棒之间的间隙被绝缘灌注胶填充紧密，线棒与空气没有接触，所以在高压的交流耐电压试验过程中和实际运行过程中不会产生放电现象，从而，从另外一个方面保证了电机的安全运行。
（2）新型灌注材料
所述的三个组分的灌注材料为A、B、C三个组分组成：A组分为：环氧树脂，25℃下粘度为18000mPa·s，B组分固化剂的成分为：改性胺类，该固化剂在25℃下粘度为60mPa·s，C组分为填料：白色粉末状填料为：二氧化硅和碳酸钙，A组分环氧树脂、B组分固化剂和C组分填料的混合重量比例为：28:5:50，三者充分混合均匀之后25℃下粘度为300mPa·s，在80℃下2小时完全固化，固化后的材料热膨胀率为51ppm/℃，剪切强度为大于15MPa，在220℃条件下放置10天之后，重量损失不大于1.5%。
该粘度可保证混合树脂能有效的在泵的作用下打入定子端部，同时固化时间和温度也保证了该胶能在很短的时间不再流动，从而具有极好的工艺应用性。优异的剪切强度及固化后性能保证了将整个端部的粘接牢靠和运行稳定性。
采用本发明制造的1250MW核电半速汽轮发电机定子，在额定负载情况下倍频位移峰-峰值小于30微米，锤击试验频率大于200赫兹，远远超过国标GB/T20140-2006透平发电机定子绕组端部动态特性和振动试验方法及评定中关于此两项指标小于250微米和避开94~106赫兹的要求，而采用普通绑扎形式进行端部固定的机组其定子在额定负载情况下倍频位移峰-峰值一般都在100微米左右，锤击试验频率都仅仅是大于120赫兹，所以采用本发明制造的发电机定子振动性能要远远优于采用普通绑扎方式进行定子端部固定的发电机。
采用本发明的所制造的发电机端部振动减小，达到国内外先进水平，各种工艺技术和工艺材料适合大型发机组使用，本发明具有广泛的应用前景。为其他发电机组的端部固定结构设计和制造奠定了坚实的基础。
附图说明：
图1为定子绕组端部固定结构示意图。图中序号对应的分别是以下部件：
1 鼻端线棒侧面挡块
2 把紧压板的螺栓
3 上层线棒
4 压板
5 出槽口处线棒侧面挡块
6 定子铁心
7 端部间隙填充胶
8 线棒间垫块
9 锥型环
10 下层线棒
11 鼻端下层线棒底部垫块
12 出槽口下层线棒处底部垫块
13 压板与线棒之间浸胶涤纶毡
具体实施方式：
如图1所示的本发明，为1250MW核电半速汽轮发电机定子端部固定方法：定子铁芯6两端外侧安装玻璃钢绝缘锥型环9，装好下层线棒10之后，在线棒端部鼻端和出槽口处的底部采用浸渍好一定量树脂的第一涤纶毡包裹绝缘块11和出槽口下层线棒处底部垫块12将线棒与锥环之间隔出空隙，接着在线棒端部鼻端和出槽口处的两侧用第二浸渍涤纶毡包裹的绝缘块1和出槽口处线棒侧面挡块5分别塞住，仔细检查，防止有漏缝，以免灌注树脂的时候树脂从缝隙中溢出，接着在线棒间隙的中间位置塞好用第三浸渍树脂的涤纶毡包裹的绝缘块8，绝缘块下端与线棒底部处于同一平面，不得与锥环接触，使得在灌注树脂的时候，灌注胶7能够在线棒与锥环之间自由流动，然后在下层线棒10上面装配上层线棒3，在线棒端部鼻端和出槽口塞好第二浸渍涤纶毡包裹的绝缘垫块1和线棒侧面挡块5，然后在线棒间隙的中间位置塞好用第三浸渍树脂的涤纶毡包裹的绝缘块8，接着在上层线棒表面放好压板4，采用绝缘螺栓2把绝缘压板把合在锥环上，压板4和上层线棒3之间的接触面边缘铺好浸胶涤纶毡13，使得压板和压板之间以及压板和线棒之间没有缝隙可以使灌注胶溢出，将三个组分的灌注材料用搅拌器混合均匀，用泵打入到由玻璃钢绝缘锥环9、压板4和线棒鼻端以及槽口处绝缘垫块1和出槽口处线棒侧面挡块5所组成的空间之中，待24小时后泵入的胶7完全固化后，将整个端部连接成为一个整体。
所述的三个组分的灌注材料为A、B、C三个组分组成：A组分为：环氧树脂，25℃下粘度为18000mPa·s，B组分固化剂的成分为：改性胺类，该固化剂在25℃下粘度为60mPa·s，C组分为填料：白色粉末状填料为：二氧化硅和碳酸钙，A组分环氧树脂、B组分固化剂和C组分填料的混合重量比例为：28:5:50，三者充分混合均匀之后25℃下粘度为300mPa·s，在80℃下2小时完全固化，固化后的材料热膨胀率为51ppm/℃，剪切强度为大于15MPa，在220℃条件下放置10天之后，重量损失不大于1.5%。
Claims (2)
1.一种1250MW核电半速汽轮发电机定子绕组端部固定方法，其特征是：定子铁芯（6）两端外侧安装玻璃钢绝缘锥型环（9），装好下层线棒（10）之后，在线棒端部鼻端和出槽口处的底部采用浸渍好一定量树脂的第一涤纶毡包裹绝缘块（11）和出槽口下层线棒处底部垫块（12）将线棒与锥环之间隔出空隙，接着在线棒端部鼻端和出槽口处的两侧用第二浸渍涤纶毡包裹的绝缘块（1）和出槽口处线棒侧面挡块（5）分别塞住，仔细检查，防止有漏缝，以免灌注树脂的时候树脂从缝隙中溢出，接着在线棒间隙的中间位置塞好用第三浸渍树脂的涤纶毡包裹的绝缘块（8），绝缘块下端与线棒底部处于同一平面，不得与锥环接触，使得在灌注树脂的时候，灌注胶（7）能够在线棒与锥环之间自由流动，然后在下层线棒（10）上面装配上层线棒（3），在线棒端部鼻端和出槽口塞好第二浸渍涤纶毡包裹的绝缘垫块（1）和（5），然后在线棒间隙的中间位置塞好用第三浸渍树脂的涤纶毡包裹的绝缘块（8），接着在上层线棒表面放好压板（4），采用绝缘螺栓（2）把绝缘压板把合在锥环上，压板（4）和上层线棒（3）之间的接触面边缘铺好浸胶涤纶毡（13），使得压板和压板之间以及压板和线棒之间没有缝隙可以使灌注胶溢出，将三个组分的灌注材料用搅拌器混合均匀，用泵打入到由玻璃钢绝缘锥环（9）、压板（4）和线棒鼻端以及槽口处绝缘垫块（1）和出槽口处线棒侧面挡块（5）所组成的空间之中，待24小时后泵入的胶（7）完全固化后，将整个端部连接成为一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种1250MW核电半速汽轮发电机定子绕组端部固定方法，其技术特征为：所述的三个组分的灌注材料为A、B、C三个组分组成：A组分为：环氧树脂，25℃下粘度为18000mPa·s，B组分固化剂的成分为：改性胺类，该固化剂在25℃下粘度为60mPa·s，C组分为填料：白色粉末状填料为：二氧化硅和碳酸钙，A组分环氧树脂、B组分固化剂和C组分填料的混合重量比例为：28:5:50，三者充分混合均匀之后25℃下粘度为300mPa·s，在80℃下2小时完全固化，固化后的材料热膨胀率为51ppm/℃，剪切强度为大于15MPa，在220℃条件下放置10天之后，重量损失不大于1.5%。
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