CN1063974A - 用于发电机端部弯曲绕组的再紧式应变垫块及其安装方法 - Google Patents

Abstract

用于固定发电机的线圈25之端部弯曲部分的 装置及方法。一个楔形应变垫块49嵌进定子端部 弯曲绕组的一对上层28与下层31之间。将绝缘环 氧树脂浸渍过的可压缩填充件58，布置在应变垫块 49的上面52、下面55与每一个绕组28、31之间。 此应变垫块向内打进，以固紧绕组，并使填充件58压 缩到其原始厚度的大约50％。一对上下层导板61 帮助在垫块嵌进时导向。然后将玻璃纤维带46穿 过楔子侧面的开口64并环绕绕组28、31中的任一 个。

Description

本发明涉及用于发电机端部弯曲绕组的支撑结构，特别是涉及一种支撑汽轮发电机端部弯曲绕组的再紧式应变垫块。

大型汽轮发电机的端部弯曲绕组通常采用位于绕组和各种支撑环之间的适形垫或适形块进行固定或支撑，这些支撑环典型地围绕端部绕组延伸。这些垫通常是浸渍树脂的、由毡垫或管状元件构成的弹性材料。这些垫的采用，需要提供大量的不同尺寸的垫子，以便保证在各样端部弯曲绕组之间能有所需的专门厚度。这些垫子必须紧密贴合，以便在发电机长期正常运行中保持线棒的固定。

定子线圈的端部弯曲绕组需要支撑，以避免端部绕组在运行中可能发生的过量振动。由于线圈的振动通常是在运行当中发生的，维持对垫子和线棒之间紧密度的控制就很困难。支撑件与端部弯曲绕组之间的紧密贴合是所希望的，以便能在长期正常运行中保持这些绕组可靠、安全地固定。这些振动可能是因为有关的机械振动和非正常短路，或者是事故状态，在这种状态中，会有非常大的电磁力施加于线棒上。由于这些振动，某些支撑件就可能在正常运行期间变松。

为支撑汽轮发电机端部弯曲绕组，存在着各种各样的设计，比如揭示于1976年4月6日公布、授与库泊等人的美国专利3，949，257号;1983年11月15日公布、授与戴利等人的美国专利第4，415，825号;以及1989年1月24日公布、授与沃德等人的美国专利第4，800，314号等。上面提到的每一个专利都是授权于本发明的申请人。尽管这些方法和装置的每一种在支撑发电机定子端部弯曲绕组中都是满意的，还是希望有一种能容易再紧固又不需要大量不同尺寸适形垫的设计。

1990年7月17日公布的美国专利第4，942，326号和1990年8月21日公布的美国专利第4，950，934号描述了用于端部绕组线棒的固紧系统。这些申请也被授与本发明的申请人。尽管这些设计对于支撑端部绕组线棒起着令人满意的作用，希望还能有一种相对来说更简单的系统，它允许支撑结构的每一个接触面对支撑环所形成的线圈筐的多平面结构能良好贴合。

本发明的一个基本目标，就是为发电机定子的端部弯曲绕组提供一个简单的、能再紧固的支撑结构。

本发明的另一个目标，是为用来支撑端部弯曲绕组的紧力垫块提供统一的构造。

本发明达到了上述目标，按照本发明，简言如下：用于发电机端部绕组的支撑结构包括有嵌于每对上述绕组之间的楔形件。此楔形件有一个贯穿此件一侧的开口，此开口相对于楔形件的斜面横向取向。还有穿过楔形件开口并环绕端部弯曲绕组之一固紧的绑扎件，用来将楔形件和绕组相对固定。

本发明的一个优点就是：端部弯曲绕组可以通过移动绑扎件和在端部弯曲绕组之间深嵌楔形件并重新固定楔形件很快地得以重新紧固。

本发明的各种其他目标、特点和优越性，通过阅读下面的详细描述并参照图示，将变得更加明显，描述和图示仅以实例的方式表示，其中：

图1是一个汽轮发电机的部分侧视图;

图2是表示具有本发明的再紧式应变垫块的端部弯曲绕组情况的发电机部分端部视图;

图3是沿着图2中线Ⅲ-Ⅲ截取的视图;

图4是应变垫块在其初始位置和最终打入位置的示意图;以及

图5是先前工艺应变垫块的部分端部视图。

现在可以详细参照这些视图了。图1表示一个典型汽轮发电机10的局部侧视图。发电机10包含有铁芯13，铁芯由许多绝缘叠片16构成，叠片可以通过穿过其上对直孔的螺栓19和螺母22固紧成一体。一套线圈25布置在铁芯13中，并在铁芯任一端部都伸展出来，一端与励磁机相联（未示出），另一端与汽轮机相联（亦未示出）。每一个端部弯曲绕组的上层线棒28和下层线棒31都有在其端部的接头34，比如说用来在运行中传导通过线圈25的冷却液体。端部弯曲绕组28、31通常靠一个圆锥形的、包围线圈25的支撑环37来支撑。端部弯曲绕组在径向和周向都需要支撑，以避免发电机10在正常运行中损坏。特别应注意，线圈25的端部转弯部分要彼此紧密固定，方法可以是在上层端部弯曲绕组28和下层端部弯曲绕组31之间的径向空隙中嵌入本发明的再紧式应变垫块。

现在参照图2到图4，本发明的再紧式应变垫块表示成已嵌入传统端部弯曲绕组上层28和下层31之间。本发明的装置包括一个楔形件43，它被嵌入以在线圈25的端部弯曲绕组上层28和下层31之间形成紧密贴合。使用玻璃绑带46或者其他绑扎件，以使楔形件43相对于上层绕组28或下层绕组31中的任一个固紧。倾向于将楔形件43和上层绕组28固紧，因为这较容易够得着，从而在现场安装时较方便。

倾向于楔形件43由具有相对倾斜面52和55的应变楔形垫块49构成。楔形垫块49用来压紧可压缩填料58，填料58布置在上下层绕组28和31与应变垫块49的每一斜面52和55之间。U形导板61布置在楔形垫块49的表面52、55与填料58之间，以利于楔形垫块49的再紧固，并用来在绕组上下层28和31之间嵌入楔形垫块时导向。应变垫块49还至少包括一个，最好是二个贯穿垫块一侧的开口64，开槽相对于楔形垫块的斜面52、55横向取向，以允许玻璃纤维带46穿过开口64并围绕上层绕组28形成圈环。

可压缩填料58倾向于由毡料制成，选成能补满绕组上层28和下层31之间的空隙。填料58，倾向于由涤沦多层料构成，这样来选择：当楔形件49从未打入位置67打进所希望的位置时，每一填料58都被压缩到其原来形状的50%，从而将绕组上层28和下层31彼此紧固。用这种型式的设计，每次使用都能采用同样外形尺寸的应变垫块49。然后在导板61和线圈25之间使用合适的各样填料58，以补满端部弯曲绕组之间的空隙，并提供必要的压力，以紧密固定线圈25的端部转弯部分。

如果有必要重新紧固线圈25的端部弯曲部分，用本发明的再紧式应变垫块就可以很方便地完成。需要做的仅仅是移去玻璃绑带46并切实地进一步打紧楔子49。当线圈处于所需要的固紧状态时，应变垫块49就可以随后绑扎到上层绕组28上。如果需要，垫块49可以移取出来进行整修而不损坏它，正如常规支撑结构有时做的那样，只在间隙中采用较厚的填料58就行了。

如图5所示，常规的应变垫块100有需要磨到所需尺寸的表面103，这样做才能适应端部弯曲绕组上层28和下层31之间各种各样的间隙尺寸。在适形材料106用树脂浸渍之后，垫块100就被打入并绑上绑带109。如果垫块100变松，它不能方便地再紧固。一但材料106中的树脂硬化，垫块100和绕组上层28以及下层31就刚性地固定在一起，为了将线圈进行重新紧固就得把垫块100破坏掉。采用本发明，移去玻璃绑带46以后，楔子43就能够进一步深嵌进去，因为在那里导板61是结合到可压缩填料58的，楔子43就能够在导板61之间进一步嵌进去。这样，本发明通过深嵌和重绑楔子就能容易地重新紧固。因此，只要移去常规的应变垫块100，本发明的再紧式应变垫块43就可以装上去。

为了采用本发明固定线圈25的端部弯曲部分，要实施下列步骤：

每个导板61都要横跨绕组界面放置并选用合适的填料58以适合界面之间的间隙。选用主要填料去充满这一间隙。根据所希望的紧力，这套组件在未嵌进位置67处（图4）呈紧密配合状态。然后将填料58浸渍绝缘树脂或环氧树脂，再将垫块49打到其最终的嵌入位置70。用这种方法，应变垫块49将填料58压缩一预先决定的量，足以使绕组28、31彼此紧固。倾向于这一预定量以毡垫填料58被压缩百分之五十来表示。最后，玻璃纤维绑带46穿过应变垫块49上的开口64、围绕上层绕组28环形绑扎，其端头固定在一起。此外，玻璃纤维绑带46也可浸以绝缘的树脂，在硬化之后，这也避免玻璃带变松并将楔形垫块49紧固就位。为了重新紧固绕组上层28和下层31之间的楔形垫块49，其手续只是简单地割断和取出玻璃纤维绑带46，进一步嵌进应变垫块49，并实施穿过开口64、围绕上层或下层线圈将玻璃纤维绑带46环包的步骤。

可压缩的浸渍毡垫填料58很容易适合需要紧固的线圈表面的形状，而锥形可打进垫块49又能够制成统一形状来配具体的发电机10和定子铁芯13的端部弯曲绕组间隙。倾向于在未打入位置67处填料58有个0.635厘米（0.25英吋）的额定间隙73。本发明的优点在于：它容易适配线圈尺寸的变化以及为取得合适的毡垫压力而做的楔入动作，而且，如果由于振动效应而致松的时候它有再紧固的特点。因此，提供了用来固紧发电机定子端部弯曲绕组的简单方法和装置，这是一个方便可行的再固紧的方法。

在本发明的特定实施例已经详细描述的同时，精于此道的人们会理解到，按照所揭示的总体说明，可发展出各种各样的修正和替代方案。因此，所披露的专门结构仅仅做为说明之用，而不是做为局限，本发明的范围将在所附权利要求中及其部分和全部的等价物中，给出全部内容。

Claims (13)

1、用于发电机端部绕组(28，31)的一种支撑结构，该支撑结构包括：

能够嵌入一对上述绕组(28，31)之间的楔形件(43)，所说的楔形件有一个开口，它相对于这个楔形件的斜面横向取向；

能够穿过上述楔形件(43)并环绕上述绕组之一固紧的绑扎件；以及

一对相对的、一般来说呈U形的导板(61)，每一个都布置在上述楔形件与上述绕组(28，31)之间，上述导板的取向使上述楔形件正好位于导板之间。

2、权利要求1中的支撑结构，其中的上述楔形件（43）包括：

楔子（49），它有一个由上述斜面（52，55）组成的夹角，它还含有上述开口;以及

可压缩填充件（58），它布置在上述每对绕组（28，31）之一与上述每对U型导板（61）之一中间。

3、权利要求1中的支撑结构，其中的上述绑扎件包括一个玻璃纤维带（46），它穿过上述开口、环绕上述绕组之一，其带头固定在一起。

4、权利要求2中的支撑结构，其中所说的可压缩填充件（58）是以绝缘树脂浸渍的。

5、用于发电机（10）端部绕组（28，31）的可再紧固式支撑，它包括：

具有一个夹角的楔子（49），可以嵌进一对上述绕组（28，31）之间，此楔上还有一对开槽（64），开槽相对于此楔（49）的斜面横向取向;

可压缩填充件（58），它布置在每一对上述绕组（28，31）之一与此楔之间;

一对玻璃纤维绑带（46），每个绑带都穿过上述开槽（64）中的一个、围绕上述绕组中的一个形式环绕，带子的端头固定在一起;以及

一反相对的、通常呈U形的导板（61），每个导板布置在楔子（49）和一个上述可压缩填充件之间。

6、权利要求5中的再紧式支撑结构，其中的上述可压缩填充件（58）是用环氧树脂浸渍的。

7、在一个具有上下层端部绕组（28，31）的发电机中，用于固定上述端部绕组的再紧式支撑结构，它包括：

楔形件（43），它可以嵌进上下层绕组之间，此楔形件有一对穿过其侧部的开口，此开口相对于上述楔形件的一个斜面横向取向;

绑扎件，它可以穿过上述楔形件的开口、围绕上述绕组之一固紧;以及

一对导板（61），每个导板都布置在上述楔形件与上述上下层绕组之一中间。

8、权利要求7的发电机，其中该支撑结构的上述楔形件（43）包括：

一个楔子（49），它有一个由上述斜面（52，55）形成的夹角，此楔子上面还有一对开口;以及

两个可压缩填料（58），上部填料布置在上层绕组和一个上述导板之间，而下部填料布置在下层绕组和另一个上述导板之间。

9、权利要求8中的发电机，其中的每一个上述导板件都包括有相对的、通常呈U形的导板（61），上导板布置在楔子（49）和上填料之间，而下导板布置在楔子和下填料之间，上述导板的取向，使此楔子能位于导板之间。

10、权利要求9中的发电机，其中的上述绑扎件包括一对玻璃纤维带（46），每个带子都穿过上述开口之一并环绕上层绕组，此带的端头固定在一起。

11、权利要求9中的发电机，其中的上述绑扎件包括一对玻璃纤维带（46），每个带子都穿过上述开口之一并环绕下层绕组，此带的端头固定在一起。

12、一种能重新固紧发电机端部弯曲绕组的方法，此方法包括下列步骤：

Ⅰ.将在侧面有一穿口的楔形件置于一对上述绕组之间;

Ⅱ.将一对可压缩填料件放在一对上述绕组的每一个与此楔形件之间;

Ⅲ.将楔形件在上述填充件之间、也在上述绕组之间嵌入，使上述填充件被压缩一个预定的量;以及

Ⅳ.穿过上述开口并环绕上述绕组之一绕上玻璃绑带，并将其端头固定在一起，使上述端部弯曲绕组彼此相对固定。

13、权利要求13列举的方法，进一步包括将上述填充件以绝缘树脂浸渍的步骤。

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