CN103575601A - 汽轮发电机定子槽楔检测方法 - Google Patents

Abstract

定子槽楔是汽轮发电机槽内重要绝缘材料及结构部件，其性能的好坏直接决定了发电机定子线圈的使用寿命。本发明公开了一种定子槽楔的检测方法。本发明通过一系列的性能分析试验，得到相关的数据，再经过数据处理和数理分析比较规定经验值，得到合理地、科学地定子槽楔的性能评价。提出了一种以模拟现实条件下的检测方法，根据定子槽楔的机械性能变化来考核槽楔在槽内运行稳定性。该检测方法主要针对于定子槽楔的机械应力，应变变化，从而保证该材料在定子槽内的使用寿命及安全，保障汽轮发电机的正常运行。同时研发出定子槽楔耐剪切性试验专用试验夹具，确保试验的准确性。

Description

汽轮发电机定子槽楔检测方法

技术领域:

本发明涉及汽轮发电机定子槽楔检测方法。

背景技术:

槽楔在汽轮发电机定子中是非常重要的绝缘材料及结构部件。槽楔对于定子线圈起到紧固、防震、减颤，增大放电距离等作用。因此，槽楔的性能好坏直接影响着汽轮发电机定子的使用寿命及运行安全。槽楔是汽轮发电机槽内固定线圈的重要材料，过去时常由于槽楔的机械强度不够，而导致线圈出槽，或由于槽楔强度不够导致槽内材料落入旋转中的发电机里，从而发生连续破坏的事故。而现有的检验技术无法客观而又准确的分析出汽轮发电机槽楔材料的可靠性，和在发电机工作温度下槽楔的老化后性能强度。

发明内容:

本发明的目的是提供一种得到合理的、科学的汽轮发电机定子槽楔的性能评价汽轮发电机定子槽楔检测方法。本发明的技术方案为：检测方法包括：常态弯曲应力值试验、热态弯曲应力值试验、抗冲击试验、耐剪切试验,具体内容如下:a.常态弯曲应力值试验：步骤：1）按照规定在汽轮发电机定子槽楔上截取样品，并单面加工成五个试样，其试样规格为80mm×10mm×4mm，加工误差为±0.2mm；2）调节好跨距；3）将试样对称地放在弯曲夹具支座上，并于跨度中心施加力直至试验断裂。4）记录并计算常态应力值，公式σ_f＝3FL/2bh²，式中F为施加旳力，单位为N;L为跨度，单位为mm;b为试样宽度，单位为mm；h为试样厚度，单位为mm;测得五点试验数据，取中值应不小于340MPa；b.热态弯曲应力值试验：步骤：1）试样同a中规定；2）调节好跨距；3）放入试样，将加热炉升温至150℃±5℃，保温1h；4）将试样放在弯曲夹具支座上，施加压力直至试验断裂；5）记录并计算热态应力值；公式σ_f＝3FL/2bh²，式中F为施加旳力，单位为N;L为跨度，单位为mm;b为试样宽度，单位为mm；h为试样厚度，单位为mm;测得五点试验数据，取中值应不小于170MPa；c.抗冲击试验：步骤：1）按照规定在汽轮发电机定子槽楔上截取，并双面对称加工成五个试样，其试样规格为80mm×10mm×4mm，加工误差为±0.2mm；2）抬起摆锤至规定高度，将试样放在试验机支座上，冲刃正対试样的打击中心；小心安放试样，释放摆锤；3）记录并计算冲击强度值，公式

其中E_C为已修正的试样破坏时吸收的能量，单位J；h为试样的厚度，单位mm；b为试样宽度，单位mm；测得五点试验数据，取中值应不小于60KJ/m²；d.耐剪切性试验：该试验模拟了槽楔在汽轮发电机定子槽内的实际受力情况，该试验是判断槽楔性能的重要试验和重要的判定依据；定子槽楔耐剪切性试验在专用试验夹具上进行，试样制备：定子槽楔实物按长度方向截成10mm长试样，试样数量为5件；试验设备：示值误差不大于1%的通用材料试验机，试验破坏负荷在试验设备刻度范围的15%～85%之间，该设备带有加热箱；试验速度为5mm/min；试验步骤：1）将试样放在专用试验工具上，放上专用试验压头；2）将试样加热至100℃，保温1h；3）开动试验机，施加压力直至试样断裂；4）记录并计算耐剪切性；计算方法：用测得的剪切压力与相应试样长度之商表示；取5件试样平均值为此批试样的试验结果，测得F₀应不小于500KN/m。

技术效果：本发明的原理，是通过特殊的试验装置对试样施加压力至试样破坏，试样破坏时的负荷即为槽楔的耐剪切性能，可作为槽楔质量控制及验收指标，可以判断槽楔层间是否固化完全。本发明开创地使用了模拟工况条件下槽楔的综合性能和强度。汽轮发电机在运行时，会发热，一般的时候，汽轮发电机定子槽内内部温度会在70℃到80℃左右，但是现有的试验检测技术没有考虑到该问题，导致检测槽楔的机械强度出现了误差。而本发明有效合理地解决了该问题，并增加了考核的难度，提高保险系数，将温度提高到100℃，并且保温1小时，从而对试验试样进行热老化处理，得到的试验数据是真实槽楔在工况下的有指导意义的数据。与此同时，在本发明中，特意模拟了槽楔在汽轮发电机定子槽内的受力位置，并模拟了槽楔受力方式，这些都是本发明开创性的技术效果。本发明最后得到的试验数据可以有效、准确地反映出槽楔在汽轮发电机工况条件下的受力情况、受力大小、破坏负荷、耐温指数等多种工艺和生产指标。因此，本发明可以得到合理地，科学地汽轮发电机定子槽楔的性能评价，从而对于生产与工艺具有重大地指导意义。

附图说明:

图1槽楔在汽轮发电机定子槽内位置

图2定子槽楔剪切试验的专用试验工具

图3本发明的主要试验关系图

具体实施方式:

一种汽轮发电机定子槽楔检测方法，检测方法包括：常态弯曲应力值试验、热态弯曲应力值试验、抗冲击试验、耐剪切试验,具体内容如下:a.常态弯曲应力值试验：步骤：1.按照规定在汽轮发电机定子槽楔上截取样品，并单面加工成五个试样，其试样规格为80mm×10mm×4mm，加工误差为±0.2mm；2.调节好跨距；3.将试样对称地放在弯曲夹具支座上，并于跨度中心施加力直至试验断裂。4.记录并计算常态应力值，公式σ_f＝3FL/2bh²，式中F为施加旳力，单位为N;L为跨度，单位为mm;b为试样宽度，单位为mm；h为试样厚度，单位为mm;测得五点试验数据，取中值应不小于340MPa；b.热态弯曲应力值试验：步骤：1.试样同A中规定；2.调节好跨距；3.放入试样，将加热炉升温至150℃±5℃，保温1h；4.将试样放在弯曲夹具支座上，施加压力直至试验断裂；5.记录并计算热态应力值；公式σ_f＝3FL/2bh²，式中F为施加旳力，单位为N;L为跨度，单位为mm;b为试样宽度，单位为mm；h为试样厚度，单位为mm;测得五点试验数据，取中值应不小于170MPa；c.抗冲击试验：步骤：1.按照规定在汽轮发电机定子槽楔上截取，并双面对称加工成五个试样，其试样规格为80mm×10mm×4mm，加工误差为±0.2mm；2.抬起摆锤至规定高度，将试样放在试验机支座上，冲刃正対试样的打击中心；小心安放试样，释放摆锤；3.记录并计算冲击强度值，公式

其中E_C为已修正的试样破坏时吸收的能量，单位J；h为试样的厚度，单位mm；b为试样宽度，单位mm；测得五点试验数据，取中值应不小于60KJ/m²；d.耐剪切性试验：该试验模拟了槽楔在汽轮发电机定子槽内的实际受力情况，如图1所示，其中A表示为汽轮发电机定子线棒，B表示为汽轮发电机定子槽部，C表示槽楔；该试验是判断槽楔性能的重要试验和重要的判定依据；定子槽楔耐剪切性试验在我们研发的专用试验夹具上进行，如图2所示，其中D表示为剪切试验专用压头，E表示为槽楔剪切试验试样，F表示剪切试验专用工具；试样制备：定子槽楔实物按长度方向截成10mm长试样，试样截面如图2所示；试样数量为5件；试验设备：示值误差不大于1%的通用材料试验机，试验破坏负荷在试验设备刻度范围的15%～85%之间，该设备带有加热箱；试验速度为5mm/min；试验步骤：1.将试样放在专用试验工具上，放上专用试验压头；2.将试样加热至100℃，保温1h；3.开动试验机，施加压力直至试样断裂；4.记录并计算耐剪切性；计算方法：用测得的剪切压力与相应试样长度之商表示；取5件试样平均值为此批试样的试验结果，测得F₀应不小于500KN/m。

图3为本发明的主要试验关系图。按照试验关系图完成相关试验，得到试验结果。注意：每个试验最终按要求计算相应的试验结果。然后将试验结果，通过微机相关软件的概率数据处理和差值数理分析，再比较规定经验值。最后通过运算，将得到合理地、科学地汽轮发电机定子槽楔的性能评价。

Claims (1)

1.一种汽轮发电机定子槽楔检测方法，其特征是：检测方法包括：常态弯曲应力值试验、热态弯曲应力值试验、抗冲击试验、耐剪切试验,具体内容如下:a.常态弯曲应力值试验：步骤：1）按照规定在汽轮发电机定子槽楔上截取样品，并单面加工成五个试样，其试样规格为80mm×10mm×4mm，加工误差为±0.2mm；2）调节好跨距；3）将试样对称地放在弯曲夹具支座上，并于跨度中心施加力直至试验断裂；4）记录并计算常态应力值，公式σ_f＝3FL/2bh²，式中F为施加旳力，单位为N;L为跨度，单位为mm;b为试样宽度，单位为mm；h为试样厚度，单位为mm;测得五点试验数据，取中值应不小于340MPa；b.热态弯曲应力值试验：步骤：1）试样同a中规定；2）调节好跨距；3）放入试样，将加热炉升温至150℃±5℃，保温1h；4）将试样放在弯曲夹具支座上，施加压力直至试验断裂；5）记录并计算热态应力值；公式σ_f＝3FL/2bh²，式中F为施加旳力，单位为N;L为跨度，单位为mm;b为试样宽度，单位为mm；h为试样厚度，单位为mm;测得五点试验数据，取中值应不小于170MPa；c.抗冲击试验：步骤：1）按照规定在汽轮发电机定子槽楔上截取，并双面对称加工成五个试样，其试样规格为80mm×10mm×4mm，加工误差为±0.2mm；2）抬起摆锤至规定高度，将试样放在试验机支座上，冲刃正対试样的打击中心；小心安放试样，释放摆锤；3）记录并计算冲击强度值，公式

其中E_C为已修正的试样破坏时吸收的能量，单位J；h为试样的厚度，单位mm；b为试样宽度，单位mm；测得五点试验数据，取中值应不小于60KJ/m²；d.耐剪切性试验：该试验模拟了槽楔在汽轮发电机定子槽内的实际受力情况，该试验是判断槽楔性能的重要试验和重要的判定依据；定子槽楔耐剪切性试验在专用试验夹具上进行，试样制备：定子槽楔实物按长度方向截成10mm长试样，试样数量为5件；试验设备：示值误差不大于1%的通用材料试验机，试验破坏负荷在试验设备刻度范围的15%～85%之间，该设备带有加热箱；试验速度为5mm/min；试验步骤：1）将试样放在专用试验工具上，放上专用试验压头；2）将试样加热至100℃，保温1h；3）开动试验机，施加压力直至试样断裂；4）记录并计算耐剪切性；计算方法：用测得的剪切压力与相应试样长度之商表示；取5件试样平均值为此批试样的试验结果，测得F₀应不小于500KN/m。

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