陕西华电榆横煤电有限责任公司榆横发电厂 陕西榆林 719000
摘要：定子线棒在电磁力的作用下运动是汽轮发电机工作的基本原理，因此每一个定子线棒都会长期处在电磁力的作用下，一旦汽轮发电机的定子槽楔出现松动的情况，定子线棒就会在电磁力的作用下发生电磁振动现象，从而导致定子线棒绝缘，出现槽内放电以及机械磨损的状况。这些问题都会严重影响汽轮发电机的正常运作。基于此，本文对某电厂汽轮发电机定子槽楔松动的原因进行分析，随后给出一些汽轮发电机定子槽楔松动的处理方法和防范措施。以此仅供相关人士进行交流与参考。
关键词：汽轮发电机；定子槽楔；松动处理；防范措施
引言：
汽轮发电机定子槽楔松动不仅会造成定子铁心多点短路，同时还有可能对定子绝缘和转子绝缘造成损坏，从而导致出现槽内放电的情况。这些问题都会给汽轮发电机的安全运行带来隐患，因此需要及时的对定子槽楔松动的原因作出分析，并给出某电厂汽轮发电机定子槽楔松动的处理方法，从而为其他类型的汽轮发电机定子槽楔松动处理提供方法和参考。
一、某电厂汽轮发电机定子槽楔松动的原因
（一）机组振动的影响
定子线棒紧固状态的保持主要依靠波纹弹簧垫条的弹性槽楔紧固系统来实现的，而该系统是靠波纹垫条的伸缩性对定子槽楔进行补偿来工作的。但是在汽轮发电机运行过程中，会产生各种各样的振动，这些机械振动很大一部分都会引起波纹弹簧垫条疲劳工作，从而造成弹簧垫条弹力下降，大大降低了定子槽楔的径向自动补偿能力，最终导致汽轮发电机的定子槽楔出现松动的情况[1]。
（二）定子线棒散热不均匀
某电厂的发电机为东方电机有限公司制造的QFSN-660-2-22型汽轮发电机，采用水氢氢冷却方式却作为冷却循环，即定子线圈直接水冷，定子出线氢内冷，转子线圈直接氢冷，定子铁芯氢冷（见下图一）。而发电机采用密闭循环通风冷却，这种发电机的冷却方法会将一部分损耗的热量带入冷却机中进行热交换，而另一部分冷风则会在转子之臂的离心风压下先后经过转子礠轭风沟以及磁极间的间隙，最后在转子磁极离心风压的作用下通过定子通风沟槽，将损耗的热量传输到上游侧定子线棒的上下端部和通风道，最后进入空气冷却器进行热交换。通过长期对定子槽楔松动现象的观测，发现上游侧定子槽楔松动次数要明显高于下游侧的定子槽楔松动次数[2]。这是因为上游侧定子线棒的冷却条件较差，经常处于高温区域，所以该区域在高温环境下更容易发生热分解，导致绝缘材料的收缩性能大大增加，因此造成上游侧定子槽楔更容易出现松动现象。
（图一）660MW发电机定子冷却系统说明
（三）制造工艺和安装过程不规范
发电机定子是发电机最重要的一部分，其运作环境也比较“恶劣”，因此需要机械性能和电气性能良好的材料进行制作，同时要按照一定的工艺流程制作和安装，才能够不断提高定子槽楔的质量。某发电厂的定子槽楔均采用波纹弹簧垫条的弹性槽楔紧固系统来进行固定，该方法对定子线棒的绝缘性能要求较高，但因为我国绝缘技术相比于国外而言水平不高，因此该系统在经过长期运行后往往会因为温度较高而导致定子槽楔松动，由此可见制造工艺和安装过程不规范都会造成定子槽楔松动。为了减少松动情况的出现，通常可以在槽楔的槽口处添加浸渍室温固化胶的适形毛毡辅助固定方式，从而增加定子线棒与定子槽楔的整体性，从而减少定子槽楔松动情况的出现[3]。
二、汽轮发电机定子槽楔松动的处理方法和防范措施
（一）采用特殊材料作为槽楔的胶黏剂
某电厂进行发电机机组检修的过程中，发现部分定子槽楔出现松动的情况，该电厂在厂家的建议之下对槽楔的两侧用环氧树脂胶作胶黏剂进行固定，然后再将槽楔敲回定子铁芯槽内，从而不断提高定子槽和槽楔之间的整体性，减少定子槽楔出现松动的情况。经过长期的实践，发现该方法仅能短时间消除定子槽楔松动的状况，不能够长期保持定子槽楔固定的状态，在使用过一段时间后，之前松动的槽楔还会出现松动的情况。
（二）在槽楔下添加适当的楔下垫条
针对于利用特殊材料作为胶黏剂的缺陷而言，发现在上述方法的基础上还需要塞入一定厚度的楔下垫条，从而更好的提高环氧树脂对槽楔的紧固度。同时还需要对固化剂和环氧树脂的胶黏剂按照不同的配比进行配置，找出固化后强度和韧性最高的配比进行配置，然后对出现松动的定子槽楔用配比好的胶黏剂进行紧固，同时在槽楔下添加一定厚度的垫条，增加定子槽楔的紧固性[4]。该方法不仅能够有效处理定子槽楔的松动现象，同时还可以作为预防定子槽楔松动的方法。
（三）利用辅助固定方式对槽口处的线棒进行固定
上述两种方法依旧不能根除定子槽楔松动的问题，因此需要利用新的方法来处理定子槽楔的松动。某电厂利用发电机室温图刷胶代替环氧树脂胶黏剂来对定子槽楔进行紧固，同时在定子槽楔敲回槽内后，可以在定子槽楔槽口的线棒上使用辅助固定的方式来固定。该方法主要是在槽口线棒上添加固化结构，一般选用浸渍发电机室温涂刷胶的羊毛毡来作为适形材料，同时要进行绑扎固定，绑扎材料一般是用浸渍发电机室温涂刷胶的丝带。进行绑扎固定后的定子线棒和定子铁芯的整体性更加紧密，从而使得定子槽楔不会再槽内随意窜动，也就大大减少了出现定子槽楔的松动现象[5]。经过长期实践，该电厂采用辅助固定的方式对槽口处的线棒进行固定能够有效防止定子槽楔出现松动的情况，同时还可以预防定子槽楔的松动。
三、结束语
总而言之，发电机定子槽楔出现松动情况会给发电机的安全运作带来很多的隐患，因此需要及时对定子槽楔的松动情况进行处理。本文根据某电厂的汽轮发电机定子槽楔出现松动的原因进行分析包括机组振动的影响、定子线棒散热不均匀、制造工艺和安装过程不规范这三点，随后给出采用特殊材料作为槽楔的胶黏剂、在槽楔下添加适当的楔下垫条以及利用辅助固定方式对槽口处的线棒进行固定这三点松动处理方法来定子槽楔松动的情况，从而不断提高定子槽楔的固定状态，并为其他同类型机组的定子槽楔提供参考。
参考文献：
[1]陈强,赵磊.发电机定子槽楔移动原因分析及处理[J].水电站机电技术,2017(1):54-57,共4页.
[2]李润平.一起因发电机定子槽楔松动引起的故障的思考[J].内燃机与配件,2018(17):156-157.
[3]宁志.某发电厂#1机组发电机定子绕组单相接地故障原因分析及处理[J].电工技术,2019(1).
[4]王子君.内冷水质问题导致发电机定子线棒故障分析和预防措施[J].中国设备工程,2017(4):28-30.
[5]赵洪森,戈宝军,陶大军,etal.大型核电汽轮发电机定子内部短路故障时局部电磁力分布研究[J].电工技术学报,2018(7):1497-1507.
论文作者:刘小龙
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签：定子论文; 汽轮发电机论文; 发电机论文; 线棒论文; 电厂论文; 情况论文; 方法论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;