华能阴坪电站发电机定子铁芯处理和

1、华能阴坪电站发电机定子铁芯处理和试验刘德翼（四川华能涪江水电有限责任公司，四川成都 610041）1 概述阴坪水电站位于四川省绵阳市平武县西北部涪江上游左岸最大的一级支流火溪河上，为火溪河梯级开发“一库四级”方案中的最下游一级引水式电站,电站总装机2×50MW.阴坪电站的水轮发电机组由通用电气亚洲水电设备有限公司（GEHA）承担设计、制造及定子现场合缝下线。定子采用分两瓣结构。分瓣定子由卖方在工厂内完成叠片、下线。分瓣定子的现场组圆、下合缝线、汇流排、引出线安装及定子的试验工作由卖方完成。1.1 水轮发电机组技术参数阴坪水电站主要技术参数如下：型号 SF-J50-14/4680额定容

2、量/最大容量 58.82 MVA/64.71MVA额定电压 10500 V额定电流 3234 A 空载励磁电流(If0) 792A空载励磁电压(Uf0) (25) 47.7V 额定励磁电流(IfN) 1345.0A额定励磁电压(UfN)(100) 104.3V额定功率因数 0.85 (滞后)额定频率 50 Hz相数 3极数 14绝缘等级 F/F定子绕组接法 2Y1.2 定子铁芯技术要求阴坪电站定子铁芯应采用低损耗、无时效、高导磁系数、机械性能优良的优质冷轧薄硅钢片叠装成整圆。当B为1T时，单位损耗典型值不大于1.1W/kg。冲片经严格去毛剌，并用F级绝缘漆涂于冲片的两面以减少涡流损失。定子铁芯

3、叠片之间所有连接均为搭接，采用分层压紧法以形成一个整体。叠片由足够的拉紧螺杆拉紧并固定在定子机座上，拉紧螺杆采用高强度钢。定子端箍和压指均采用非磁性材料。铁芯叠片的上、下端部铁芯段采用F级环氧硅钢片粘结胶粘接。2 事故经过2009年1月21日，GEHA完成了阴坪电站#1机组分辫定子定子组圆和合缝，监理工程师测量+X方向合缝处的径向错牙值为0.42mm，大于了水轮发电机组安装技术规范（GB8564-2003）中关于定子合缝处的径向错牙不应大于0.3mm的规定值。根据合同条款约定，监理工程师下达了停工处理的通知。200年1月22日，GEHA现场技术人员完成了1#机组+X方向定子合缝面错牙处理。随后

4、GEHA驻场代表进行了现场检查，发现处理后的合缝处原铁芯矽钢片表面绝缘漆脱落，并且表面铮亮光滑。经过业主代表、监理工程师再次进一步的检查，确认合缝处铁芯矽钢片已经实粘连。见图1 图1：受损铁心3 事故分析及处理对于这个事故，引起了业主单位的高度重视，召集GEHA技术人员、监理工程师和业主技术人员进行了事故分析。通过对现场的多次查看，用无水酒精清洗合缝槽第一、二段的槽底后，明确发现+X方向合缝处的第一段的1、10-13、16-18、23-40、46-57、60-67片铁芯及第二段的1-6片铁芯冲片上，槽底的表面上有粘连，槽片的合缝面、槽底的尖角处也有粘连。其原因是GEHA现场人员对错牙的处理方案

5、不当造成的。GEHA现场人员处理槽底错牙时，采用榔头和铁块直接敲打了错牙，导致了合缝处的矽钢片表面的绝缘漆脱落和表面的粘连，造成了铁芯的变形和短路，因此，必须进行处理。为了尽量减小对工期的影响，按照以下方案在现场进行处理。1、 割开定子机座的搭接板和端箍，松开定子机座的合缝螺栓，解开所有与定子连接的零部件，吊出需要处理的定子机座。用无水酒精清洗需处理的定子铁芯表面的胶，用肉眼仔细检查定子铁芯合缝槽槽底平面，确定需处理的表面，记录需处理的冲片层编号。2、 用工具沿定子冲片方向清理定子铁芯合缝槽受损处，重新肉眼仔细检查槽底平面，确定还需处理的表面，记录需处理的冲片层编号，用锋利的刀具清理需要处理的

6、冲片上的毛刺。让清理之后铁芯冲片层次分明，表面光洁，没有毛刺。必要的时候，松开合缝处定子铁芯压板进行处理。在处理过程中必须十分小心，避免刀具插入定子铁芯过深。3、 采用吸尘器清洁定子铁芯，然后清洗定子铁芯表面。在处理的定子铁芯表面涂刷绝缘漆(J1040或F级绝缘漆)，使绝缘漆充分的透入铁芯的冲片层间。用电吹风烘烤涂刷的绝缘漆，使绝缘漆干燥。4、 按正常的合缝程序组圆定子，并彻底清理定子，机座周围不应有额外的金属。5、 对定子铁芯进行铁耗试验。除按正常的试验要求埋置测温元件之外，还需在定子铁芯两合缝槽内上下两端的第1和第2铁芯段内埋置8个测温元件。4 铁芯试验经过处理后的铁芯通过肉眼观察，冲片层

7、次分明，表面光洁，没有毛刺。但是为了保证处理工艺满足技术要求，确定铁芯不存在局部松弛及短路,经过处理后铁芯的绝缘情况和实际损耗应满足规范要求,按照规范进行铁芯损耗试验，并将试验数据应与制造厂出厂数据进行比较。4.1 试验方法和步骤1、 铁芯上的线圈可靠的接地。2、 在定子铁芯上绕上励磁线圈和测量线圈，其圈数根据电源和测量设备的允许电压决定。测量线圈和励磁线圈在铁芯上互成90度分布；3、 测量铁芯的初始温度和室内温度；4、 检查接线，确认正确后投入电源；5、 采用200kVA调压器逐步升压，确认电压、电流、功率及频率满足初步计算值，使铁芯磁度达到10000高斯左右坚持15min，温升没有发生突变

8、后，进行正式试验；6、 试验时间为90分钟，按30min的间隔时间记录数据，并随时监测铁芯各部位的温度，值至试验结束。试验接线原理图见图2：图2 试验接线原理图4.2 试验结果相关的发电机参数和试验数据如下：发电机型号：SF-J50-14/4680额定容量：50MW额定电压：10.5kVD1=4680mm D2=3900mm H=101mm Lt=1185mm Nv=26 Bv=5mm K=0.955 Lfe=1007.5mm Hc=289mm S=2911.7cm2E2=64.64V Ga=30527kg Iw=2068 W1=6 W2=3 I1=345A U2=193.92V时间U1（V）

9、I1（A）U2（V）P1（W）P（W/kg）室温（）21：45400270192326401.06911.822：15400276192326401.06911.822：45403276193331201.08511.823：15403276193331201.08511.8 测点 时间1234568921：4513.413.613.313.213.313.413.613.322：1515.115.515.415.215.415.415.414.922：4518.618.818.618.118.418.618.418.123：1521.121.421.521421.321.521.420.8根据以上试验数据，结合出厂时的试验报告，处理效果满足GEHA的质量要求和相关规范要求，同意转入下线工序。5 结束语虽然阴坪电站的#1机组定子铁芯经过处理，满足了质量要求。但是出现这样的事故，却不得不引起我们的深思。制造厂应该严