1、發(fā)電機(jī)電氣安裝朱理貴2012年8月16日 由于我們廠(chǎng)今年將對(duì)#發(fā)電機(jī)的進(jìn)行改造，電氣部分將進(jìn)行定轉(zhuǎn)子的改造，即電氣安裝，我們今天就介紹發(fā)電機(jī)電氣安裝的有關(guān)知識(shí)。今年的改造不同于以往紀(jì)村的發(fā)電機(jī)改造，原來(lái)的絕緣等級(jí)是：B-B級(jí)絕緣，由于紀(jì)村的改造只是更換了定子，轉(zhuǎn)子沒(méi)有改造，就造成了現(xiàn)在的F-B絕緣的現(xiàn)狀。今年的改造是定轉(zhuǎn)子都進(jìn)行更換，屆時(shí)陳村#3機(jī)將整體升格為F級(jí)，即F-F絕緣。 為什么要進(jìn)行這次改造呢？因?yàn)樵瓉?lái)的B-B級(jí)絕緣使用的是瀝青云母絕緣，又稱(chēng)為黑絕緣，其允許溫度為120，粘合劑是瀝青，老化以后沒(méi)有了粘合性，造成主絕緣密封性能下降。油污導(dǎo)致主絕緣性能劣化，目前存在的主要問(wèn)題就是A相熱態(tài)

2、泄漏電流超標(biāo)，由于是整體劣化，想解決是無(wú)從下手，“法不責(zé)眾”。同時(shí)黑絕緣由于電氣性能低，為了滿(mǎn)足要求，需要增加絕緣的層數(shù)，進(jìn)而增加了絕緣的厚度。影響發(fā)電機(jī)的散熱和出力。更換后才有云母帶作為主絕緣，即F級(jí)絕緣（黃絕緣），允許溫度是155，密封性能要好的多，電氣性能比黑絕緣優(yōu)越，絕緣厚度變薄，散熱改善，即使不作任何改進(jìn)，發(fā)電機(jī)的出力都將增加。 硅鋼片也有老化現(xiàn)象。以前的定子是四分瓣，造成鐵芯沖片種類(lèi)繁多，在一定的程度對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行也有不合理的一面，改造后采用現(xiàn)場(chǎng)疊片，就不再分瓣，定子的對(duì)稱(chēng)性得到改善。本次改造，定子整個(gè)更換，包括機(jī)座，轉(zhuǎn)子保留輪輻和鐵軛，磁極都予以更換。 這次改造我們班事情不是很多，

3、主要是廠(chǎng)家負(fù)責(zé)施工。原來(lái)的方案：定子鐵芯在廠(chǎng)家疊片裝成三分瓣，繞組的制作和下線(xiàn)都在廠(chǎng)家進(jìn)行，只有合瓣縫處一個(gè)節(jié)距的繞組在現(xiàn)場(chǎng)安裝。轉(zhuǎn)子磁極在廠(chǎng)家做好，現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行磁極組裝?，F(xiàn)場(chǎng)完成鐵芯數(shù)據(jù)復(fù)核和一些電氣試驗(yàn)，很多流程不用說(shuō)參與，看都看不到。我們今天把這個(gè)流程介紹一下。讓大家了解發(fā)電機(jī)是怎樣制造的?；痣姍C(jī)組和直流發(fā)電機(jī)也作些介紹。一、發(fā)電機(jī)的基本原理 根據(jù)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律發(fā)電機(jī)的基本原理：導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生，感應(yīng)出電勢(shì)。這是交、直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的基本原理。對(duì)發(fā)電機(jī)而言：1、導(dǎo)線(xiàn)放在圓筒形的鐵心槽中，鐵心固定不動(dòng)，稱(chēng)為定子；磁力線(xiàn)由磁極產(chǎn)生，磁極是轉(zhuǎn)動(dòng)的，稱(chēng)為轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)子被原動(dòng)機(jī)（火電機(jī)組汽輪機(jī)、

4、水電機(jī)組水輪機(jī)，風(fēng)電機(jī)組風(fēng)機(jī)槳葉)驅(qū)動(dòng)后，定子中的導(dǎo)線(xiàn)不斷地切割磁力線(xiàn)，于是就感應(yīng)出交流電勢(shì)來(lái)。與外面的電路接通（并網(wǎng)），發(fā)電機(jī)就可以發(fā)出電能來(lái)了。2、反過(guò)來(lái)也是一樣的，勵(lì)磁繞組固定不動(dòng)，電樞旋，也同樣能發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電能。3、發(fā)電機(jī)要實(shí)現(xiàn)機(jī)械能電能轉(zhuǎn)換，必須具備以下三個(gè)基本的條件： 足夠的原動(dòng)力將轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)； 轉(zhuǎn)子要有足夠的直流磁場(chǎng)（即勵(lì)磁電流或轉(zhuǎn)子電流）； 定子繞組三相對(duì)稱(chēng)，在空間上相差120。 以下就是水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，這是一臺(tái)轉(zhuǎn)漿式傘式機(jī)組，舉例1、同步發(fā)電機(jī)工作原理：為了得到三相交電，在定子膛的內(nèi)部，沿著鐵心內(nèi)圓，每隔120的電角度分別安放三相繞組:AX BY CZ發(fā)電機(jī)的工作原理

5、如左圖：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，圖中，A相電勢(shì)最大。舉例2：直流勵(lì)磁機(jī)：磁極線(xiàn)圈和電刷位置對(duì)應(yīng)，其和補(bǔ)償繞組位置均固定。電流從電刷引出，電刷且電刷安裝在一條垂直線(xiàn)上。二、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu) 不同類(lèi)型、不同容量、不同冷卻方式的同步發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)是不同的。但基本的不外乎定子和轉(zhuǎn)子兩部分，包括電路、磁路、風(fēng)路和水路四個(gè)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)“風(fēng)水電磁”，而且這四個(gè)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，不是獨(dú)立的。因此在介紹電氣安裝的時(shí)候，先介紹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。火電機(jī)組我們稱(chēng)其為隱極機(jī)、水電機(jī)組稱(chēng)為凸極機(jī)，主要是從轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)而言的，以下是凸極機(jī)的轉(zhuǎn)子加工好的沖片用鉚管鉚成一個(gè)整體。沖片加工：去毛刺、清潔、防腐。疊裝時(shí)要檢查槽口，同時(shí)用樣棒整形從外觀(guān)看不

6、到磁極，故稱(chēng)隱極機(jī)安裝好的轉(zhuǎn)子端部要用滑環(huán)固定。繞組用銅排平彎為什么大型的臥式機(jī)組要采用隱極呢？，這是為了解決擾度的問(wèn)題。由圖可知，跳繩的中間部位，擾度最大。對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，同樣存在擾度的問(wèn)題。鹽灘30萬(wàn)千瓦的機(jī)組，轉(zhuǎn)子950噸。為了降低擾度，必須要將轉(zhuǎn)子的半徑和重量都減小。否則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子掃膛。而提高轉(zhuǎn)速相對(duì)要容易得多。故此汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子只有一對(duì)極，轉(zhuǎn)速則要達(dá)到3000轉(zhuǎn)。解決了擾度的問(wèn)題，達(dá)到3000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，又帶來(lái)一個(gè)新的問(wèn)題，那就是離心力。槽部繞組可以用槽楔固定，那么端部呢？這就是采用護(hù)環(huán)固定。三、轉(zhuǎn)子的制作及安裝轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈的制作流程：1、根據(jù)設(shè)計(jì)選擇異型銅排。2、平彎、整形，檢查內(nèi)

7、孔無(wú)堵塞。3、兩塊銅排組合在一起，包扎匝間絕緣。4、焊接、包絕緣銅排平彎的技術(shù)要求：1、熱彎時(shí)要控制溫度。2、要一次成型3、彎曲的位置要避開(kāi)受力點(diǎn)。4、不得將通風(fēng)孔堵塞。5、焊接點(diǎn)要交叉開(kāi)來(lái)。 技術(shù)要求：1、兩塊銅排組成一匝，包扎幾層云母帶，根據(jù)需要涂環(huán)氧膠粘接和密封和固化，一般是涂一層包一層。 2、環(huán)氧膠需要稀釋并添加固化劑，還得根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整固化劑的比例。接頭焊接采用磷銅焊或銀焊，技術(shù)要求：1、平整，內(nèi)冷機(jī)組還要注意通風(fēng)孔不得有毛刺、堵塞2、焊接的位置與彎曲相同，也要避開(kāi)受力點(diǎn)。3、及時(shí)檢查工藝質(zhì)量。轉(zhuǎn)子端部整形、試驗(yàn)完成后：1、先套上中心環(huán)將繞組綁扎固定，2、綁繩涂環(huán)氧膠固化、3、噴絕

8、緣漆。4、將護(hù)環(huán)套上并固定。以上就是汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的安裝，需要說(shuō)明的是：1、云母帶的層數(shù)按正常情況雙搭包一層就夠了，現(xiàn) 場(chǎng)要包多層，主要是考慮磨損、過(guò)熱老化、及密封所保留的絕緣裕度。隱極機(jī)轉(zhuǎn)子繞組嵌裝在槽內(nèi)，出現(xiàn)故障，不易檢修。2、轉(zhuǎn)子需要校驗(yàn)平衡。不合格時(shí)要配重。凸極機(jī)轉(zhuǎn)子又是如何安裝呢？1、在輪輻上進(jìn)行鐵軛疊片2、磁極疊片3、繞組制做4、磁極組裝5、磁極掛裝6、平衡校驗(yàn)證以下是疊片前的轉(zhuǎn)子輪輻 疊片后帶鐵軛的轉(zhuǎn)子 凸極機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯沖片及裝配凸極轉(zhuǎn)子鐵芯展示：現(xiàn)場(chǎng)所說(shuō)的轉(zhuǎn)子高度往往指鐵芯高度，也就是轉(zhuǎn)子的有效高度 轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈的制作：1、選銅排，2、平彎制作線(xiàn)圈，3、墊匝間絕緣，4、熱壓，5、修

9、整技術(shù)要求：1、焊接應(yīng)可靠、平整。2、配布的交叉點(diǎn)不得集中。3、熱壓時(shí)電流800-1000A，不得將設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間通電。4、修整時(shí)應(yīng)盡可能將內(nèi)外立面絕緣封閉。并且要平整轉(zhuǎn)子組裝如圖：轉(zhuǎn)子磁極的安裝（安裝到鐵軛上）：1、磁極整體稱(chēng)量重量。2、根據(jù)平衡的要求安裝，注意磁極線(xiàn)圈的極性。3、調(diào)整轉(zhuǎn)子磁極的高度一致，在鴿尾槽中打入磁極鍵，并將磁極鍵焊勞。4、連接各磁極線(xiàn)圈和阻尼繞組。5、將轉(zhuǎn)子匯流排與磁極和滑環(huán)連接并包扎絕緣。6、完成轉(zhuǎn)子的電氣試驗(yàn)：直阻、絕緣電阻、交流電抗。7、根據(jù)平衡的要求進(jìn)行轉(zhuǎn)子配重。8、轉(zhuǎn)子噴漆。以下兩個(gè)問(wèn)題需要說(shuō)明：一、從理論上說(shuō)，轉(zhuǎn)子鐵芯可以用一塊鑄鐵來(lái)制作，因?yàn)槠潆娏魇侵绷?，?/p>

10、必要考慮鐵損，之所以要這樣做是因?yàn)殍T造工藝、平衡比較麻煩。二、阻尼繞組是一個(gè)短路繞組，相當(dāng)于異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠轉(zhuǎn)子，作用是發(fā)電機(jī)在不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)，利用其感應(yīng)電流消弱氣隙的負(fù)序磁場(chǎng)，降低轉(zhuǎn)子損耗，在發(fā)電機(jī)方式振蕩時(shí)也起到阻尼作用。一般1000KW以上的發(fā)電機(jī)都需要安裝，阻尼條一般不小于16mm的銅圓。阻尼繞組如圖：四、發(fā)電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)四、發(fā)電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)的定子由機(jī)座、定子鐵芯、繞組三部分組成。發(fā)電機(jī)的定子由機(jī)座、定子鐵芯、繞組三部分組成。1 1、機(jī)座：作用是支撐定子鐵芯、軸承、端蓋、冷卻器，、機(jī)座：作用是支撐定子鐵芯、軸承、端蓋、冷卻器，并構(gòu)成風(fēng)路，小容量的機(jī)組機(jī)座采用整圓的鑄鋼構(gòu)成，并構(gòu)成風(fēng)

11、路，小容量的機(jī)組機(jī)座采用整圓的鑄鋼構(gòu)成，大容量的機(jī)組由鋼板、立筋焊接，要求有足夠的剛度、大容量的機(jī)組由鋼板、立筋焊接，要求有足夠的剛度、外徑大于外徑大于4 4米的機(jī)座可以分成若干瓣、安裝時(shí)拼焊成整米的機(jī)座可以分成若干瓣、安裝時(shí)拼焊成整體。陳村體。陳村#1-#3#1-#3機(jī)是三分瓣，小機(jī)組即是整體鑄造。機(jī)是三分瓣，小機(jī)組即是整體鑄造。2 2、定子鐵芯，大中型機(jī)組一般疊在環(huán)形托板上，兩端裝齒定子鐵芯，大中型機(jī)組一般疊在環(huán)形托板上，兩端裝齒壓板，用拉緊螺桿將鐵芯固定在機(jī)座上。對(duì)分瓣機(jī)座，壓板，用拉緊螺桿將鐵芯固定在機(jī)座上。對(duì)分瓣機(jī)座，半齒降低了抗震強(qiáng)度，有損壞的危險(xiǎn)，采用槽中心定位半齒降低了抗震強(qiáng)度

12、，有損壞的危險(xiǎn)，采用槽中心定位扇形分瓣，對(duì)分瓣機(jī)座合縫處的線(xiàn)圈在工地嵌入，疊片扇形分瓣，對(duì)分瓣機(jī)座合縫處的線(xiàn)圈在工地嵌入，疊片的接縫處用薄紙絕緣，以免造成片間短路。的接縫處用薄紙絕緣，以免造成片間短路。陳村陳村#1-#3機(jī)定子機(jī)座理想的分瓣形式。槽數(shù)為機(jī)定子機(jī)座理想的分瓣形式。槽數(shù)為438槽槽 三瓣可以三瓣可以使分瓣對(duì)使分瓣對(duì)稱(chēng)，每瓣稱(chēng)，每瓣146槽。槽。陳村#1-#3機(jī)的實(shí)際的定子分瓣：而陳村發(fā)電機(jī)定子實(shí)際的組裝方式是：四分瓣（是受到當(dāng)時(shí)安裝與運(yùn)輸條件的限制），在廠(chǎng)內(nèi)迭片下線(xiàn)，分瓣運(yùn)輸?shù)焦さ亟M裝成圓，下合縫線(xiàn)。給定子分片造成困難：38片11槽和2片10槽，整體出現(xiàn)兩個(gè)大瓣-110槽，兩個(gè)小瓣

13、-109槽。沖片達(dá)到23種。定子背部的鴿尾筋和拉緊螺桿在整個(gè)圓周上分布不均勻，合縫處的振動(dòng)較大。 一個(gè)定子分瓣的臥式圖（從廠(chǎng)家運(yùn)來(lái)）一個(gè)定子分瓣的立式圖（現(xiàn)場(chǎng)安裝），四個(gè)分瓣組成定子帶繞組的定子分瓣：對(duì)分瓣機(jī)座合縫處的線(xiàn)圈在工地對(duì)分瓣機(jī)座合縫處的線(xiàn)圈在工地嵌入，疊片的接縫處用薄紙絕緣，以免造成片間短路。嵌入，疊片的接縫處用薄紙絕緣，以免造成片間短路。大中型機(jī)組鐵芯疊在環(huán)形托板上，兩端裝齒壓板，大中型機(jī)組鐵芯疊在環(huán)形托板上，兩端裝齒壓板，用用拉緊螺桿將鐵芯固定在機(jī)座上。拉緊螺桿將鐵芯固定在機(jī)座上。3、定子繞組：一般可以采用波繞組和迭繞組兩種形、定子繞組：一般可以采用波繞組和迭繞組兩種形式，前者用

14、于大中型發(fā)電機(jī)、后者用于小型容量的發(fā)式，前者用于大中型發(fā)電機(jī)、后者用于小型容量的發(fā)電機(jī)。紀(jì)村發(fā)電機(jī)及小機(jī)組都是迭繞組，陳村電機(jī)。紀(jì)村發(fā)電機(jī)及小機(jī)組都是迭繞組，陳村#1-#3機(jī)是波繞組。在大型水電機(jī)組中采用波繞組比迭繞組機(jī)是波繞組。在大型水電機(jī)組中采用波繞組比迭繞組優(yōu)越：優(yōu)越：1）可以節(jié)省銅材，）可以節(jié)省銅材，2）便于施工。）便于施工。水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組極數(shù)較多，可以雙層布置或單層布置，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組極數(shù)較多，可以雙層布置或單層布置，水內(nèi)冷機(jī)組，為了減少定子繞組水接頭的數(shù)量，多采水內(nèi)冷機(jī)組，為了減少定子繞組水接頭的數(shù)量，多采用單層布置。廣泛采用分?jǐn)?shù)槽。發(fā)電機(jī)接線(xiàn)多為星形用單層布置。廣泛采用分?jǐn)?shù)槽。發(fā)

15、電機(jī)接線(xiàn)多為星形接線(xiàn)，大型的水電機(jī)組由于定子內(nèi)徑較大，往往采用接線(xiàn)，大型的水電機(jī)組由于定子內(nèi)徑較大，往往采用多星形并聯(lián)，陳村多星形并聯(lián)，陳村#1-#3機(jī)是機(jī)是2Y，鹽灘采用，鹽灘采用5Y。定子。定子端部采用綁帶扎緊的方法。并且整體固定在環(huán)型托板端部采用綁帶扎緊的方法。并且整體固定在環(huán)型托板上上波繞組如圖：形如波浪迭繞組如圖：一組一組疊壓迭繞組的線(xiàn)棒關(guān)于波繞組與迭繞組的比較：1、節(jié)省銅材，如圖：關(guān)于波繞組與迭繞組的比較：2、便于下線(xiàn)，如圖 五、發(fā)電機(jī)定子的安裝發(fā)電機(jī)定子的安裝1、將機(jī)座的四個(gè)分瓣拼成一個(gè)整圓，焊好鴿尾筋。、將機(jī)座的四個(gè)分瓣拼成一個(gè)整圓，焊好鴿尾筋。2、進(jìn)行鐵芯疊片技術(shù)要求：1、疊

16、片縫應(yīng)按層交錯(cuò)開(kāi)，在合縫線(xiàn)處平齊。2、用樣棒及時(shí)校正槽口。3、以通風(fēng)孔為分段，每一段及時(shí)壓緊。4、不合格的沖片不得使用。5、槽口及通風(fēng)孔的齒口不得錯(cuò)位。 技術(shù)難點(diǎn)：定子內(nèi)圓定中心，陳村定子內(nèi)徑8620mm定子線(xiàn)棒的制作：1、熱壓成型，包好匝間絕緣。2、按匝數(shù)組合成一根線(xiàn)棒，包線(xiàn)棒的絕緣，及時(shí)用環(huán)氧膠封閉。3、噴絕緣漆。4、絕緣固化后應(yīng)對(duì)線(xiàn)棒進(jìn)行耐壓試驗(yàn)合格。技術(shù)要求：1、線(xiàn)棒的截面和絕緣的厚度符合設(shè)計(jì)。2、線(xiàn)棒不得有金屬疲勞。3、絕緣不得有鼓包、4、不得將內(nèi)孔堵塞。定子下線(xiàn)：1、定子槽里噴低阻高阻漆絕緣墊條半導(dǎo)體墊條下層線(xiàn)圈定子槽內(nèi)展示 定子鐵芯最底層涂低阻漆：又稱(chēng)半導(dǎo)體漆，是為了消除鐵芯局部

17、電位產(chǎn)生電暈。高阻漆的作用是絕緣。絕緣墊條是為了增加絕緣厚度。半導(dǎo)體墊條是為了消除線(xiàn)圈自身產(chǎn)生電暈。下線(xiàn)前要對(duì)線(xiàn)圈通電流使其軟化。墊上層間絕緣。再下上層線(xiàn)圈。墊上墊條，壓上槽楔。 槽楔的齒口要與通風(fēng)槽口對(duì)應(yīng)。 每段槽楔長(zhǎng)度和齒口是不一致的，不能弄錯(cuò)。 對(duì)迭繞組在一個(gè)節(jié)距內(nèi)要預(yù)留翻把的角度。 上下層繞組不能弄錯(cuò)。 上下端部均應(yīng)綁扎在端箍上。 最下層槽楔的最下一個(gè)齒口進(jìn)行綁扎固定 進(jìn)行端部接線(xiàn)，接線(xiàn)前上面要先套上絕緣盒，要接線(xiàn)時(shí)要進(jìn)行匝間換位，接頭焊好后手包絕緣。灌上環(huán)氧膠。就完成了。端部絕緣盒連上跨橋線(xiàn)和出線(xiàn)。連接要正確 完成相應(yīng)的電氣試驗(yàn)。合格。以下是發(fā)電機(jī)實(shí)物的以下圖片：發(fā)電機(jī)端部軟連接發(fā)電

18、機(jī)出線(xiàn)盒：汽輪發(fā)電機(jī)端部汽輪發(fā)電機(jī)端部陳村改造前后的一些數(shù)據(jù)的對(duì)比：序號(hào)名 稱(chēng)改造前改造后1額定容量（KVA)50MW55WM2額定功率因數(shù)0.850.93定子鐵芯內(nèi)徑mm862086304定子鐵芯外徑mm920092005額定電流A323433606定子鐵芯長(zhǎng)度115011507定子通風(fēng)槽數(shù)量2036序號(hào)名 稱(chēng)改造前改造后8通風(fēng)溝高度1069分瓣數(shù) 30（整圓）10氣隙mm152011定子鐵芯槽數(shù)43846212額定勵(lì)磁電流A1180126513額定勵(lì)磁電壓V20821014 總損耗kW 966轉(zhuǎn)子安裝工序：1、 44只轉(zhuǎn)子磁極全部拆卸、返廠(chǎng)，經(jīng)制造廠(chǎng)重新裝配完成后，在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)磁極上的“T”尾與磁軛上相應(yīng)的鍵槽掛接，并按要求進(jìn)行噴絕緣漆。2、磁極繞組采用“F”級(jí)絕緣。 3、磁極繞組進(jìn)行加熱模壓處理，匝間無(wú)間隙，以保證組裝緊固；磁極線(xiàn)圈的上、下部有整體絕緣托板且各點(diǎn)支撐良好，線(xiàn)圈及整個(gè)磁極的固定能保證在發(fā)電機(jī)的所有運(yùn)行工況下不發(fā)生有害變形；磁極繞組、絕緣及極間連接線(xiàn)的連接結(jié)構(gòu)、絕緣能承受運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、熱位移和最大飛逸轉(zhuǎn)速下的應(yīng)力，而且能承受短路和不平衡電流而不致引起