1000MW超超临界汽轮发电机转子线圈装配工艺

发表时间：2019-01-14T15:26:01.313Z 来源：《防护工程》2018年第31期 作者： 尹璐

[导读] 1000MW超超临界汽轮发电机，与600MW汽轮发电机比较，其转子线圈铜线厚、匝间绝缘薄、本体长度长，造成转子线圈装配制造工艺更为复杂。

哈尔滨电机厂有限责任公司制造工艺部 黑龙江哈尔滨 150036

摘要：1000MW超超临界汽轮发电机组，在转子线圈装配的技术方面，存在着一系列需要改进的问题。在保证生产质量的基础上，新型转子线圈在生产过程及装配工艺方面中采用了各种新型技术，并且大胆地进行了创新。实践证明，改进后大型汽轮发电机工作状态良好，工作效率得到提高，效果极为显著。本文介绍了1000MW超超临界汽轮发电机转子线圈装配工艺。 关键词：1000MW超超临界汽轮；发电机转子线圈；装配工艺；

1000MW超超临界汽轮发电机，与600MW汽轮发电机比较，其转子线圈铜线厚、匝间绝缘薄、本体长度长，造成转子线圈装配制造工艺更为复杂。同时1 000MW汽发转子部分采用了一些新结构、新工艺。 一、新型转子线圈装备特点

1.新型转子线圈的外形特点。转子长，重，细，线圈单股铜线较厚。这就使得集电环能够与转子分离，在减少生产用料的同时，也降低了厂家制作的难度。有些转子线圈是通过老版的转子设计改装而来的，很多工艺零件都是直接安装上去，过程繁琐复杂，生产起来费时费力，而新型转子线圈则完全避免了这种问题的发生。这种转子线圈不仅可以应用于电网稳定的地区，对于那些电网不稳定的地区，新型转子线圈也能够用其特有的工作方式，排除电网的干扰。

2.新型转子线圈的内部特点。新型转子线圈采用了两种不同的内部结构。一是全阻尼结构，这种结构与阻尼笼一起，形成了新型全阻尼结构线圈。该转子线圈能够有效用于燃机以及大型汽轮发电机转子槽衬的加工，满足槽衬的精度。节省很多原有的工序，在提高生产效率的同时，保证了转子装配的简易度，大幅提高装配质量。由于采用的是永久垫块，生产过程中省去了更换垫块的操作流程，大大降低了生产成本，同时提高生产效率，保证生产能够顺利有效的进行。 二、1000MW超超临界汽轮发电机转子线圈装配工艺

1.匝间绝缘压制及散热孔的冲制。新型转子线圈的匝间绝缘压制采用的是新型布板材料，这种材料在安装完成后铺在线圈的表面，通过加热高压的方式与线圈相结合。在此过程中采用一系列专业工具，确保在生产过程中不出现影响生产结果的状况。在工作过程中，散热口不仅要高效稳定的工作，更要保证其在散热过程中不会因为有太多杂质而堵塞。为此，新型转子线圈在该方面进行了着重研究，最终通过全阻尼结构线圈的应用，有效解决了这个问题，提高了散热效率，保证了散热质量。在以往的生产过程当中，由于匝间垫条在制造装配过程中，必须要将长度及厚度相吻合的垫条连接在一起，如发生错位或者弯曲，垫条就会堵塞散热口，严重影响转子线圈的散热质量。新型转子线圈创新了垫条装配流程，去除了在线圈外或线圈散热口内的胶。还要严格做好操作人员的监督工作，确保整个流程顺利完成。 2.集电环的装置。新型转子线圈的集电环在装置过程中，需要将刷架轴承全部解体，再将它们分别安装在底架上进行重组，该操作的优点是可以调整底架高度，方便以后的装置。一系列的安装过程之后，将刷架与轴承固定在同一中心，此过程需要严格控制误差。通过轴承之间摆度的测量就可完成误差的测量。其具体操作的方法是，先测量轴颈位置的摆度，再测量轴承联轴器与主机联轴器的间隙，间隙差值必须在一定范围之内。集电环装置过程中另一项重要的检查是下张口的检查，下张口影响着整个发动机装置的配置，下张口的检查和调整尤为必要。通过在轴承座下面加垫绝缘垫片，能够实现下张口的有效调整。在误差和下张口的检查完成并且符合要求后，才可以开始装配其他各种细小组件。

3.转子线圈端部加热及永久垫块的装配。由于新型转子单匝线圈的厚度较大，线圈的端部加热冲制会有一定难度。因此，新型汽轮发电机的额定励磁电压及电流都相对较大，确保了转子线圈加热保温的效果。充分加热保温后，新型转子线圈直线部分通过工具压条压紧铜线，而端部则采用全新工艺手段加热加压使得单匝线圈达到更长更厚的目的。新型转子线圈中创新加压工具的形状，保证了装配质量。端部在加热过程中，预防变形是非常重要的，因此对于材料的运用和技术的精确掌握尤为重要。精确地保证线圈位置，有利于对线圈进行有效保护。为了确保在加热装配过程中不会损坏线圈，造成电阻不准确，电路不稳定的情况出现，总结出了合理的装配顺序，保证了转子线圈端部的正常安全。永久垫块是一个全新的结构，它不同于任何以往的机型。在端部装配永久垫块的方法是，先用浸胶毛粘包住垫块，然后将垫块安装在端部，再通过通电的方式，将垫块永久固定在端部。

4.转子线圈部件的加工装配工艺。护环的套装是新型转子线圈加工工艺所特有的。在反复工艺试验中，护环的形状和性能得到了全面的加强，使其达到了良好的配置，满足了端部尺寸的要求，并且提高了套装效率。护环套装的主要工序包括端部清理、装配阻尼笼、配装中心环、装中心环侧环、支撑护环等。此工艺过程中，由于采用电烘炉加热护环，易出现诸如护环损坏，端部故障等一系列影响生产进度的问题。针对这些问题，新型汽轮发电机在生产过程中采取了一定措施，最终取得了良好的成绩。比如针对护环损坏的问题，在护环端部加热是，采用了特殊材料制造的冲头，并且对冲头的结构作出一系列改动，增加冲头的强度，护环的损坏率便得到了良好的控制。

5.套环装配工艺。1 000MW汽发转子护环是目前汽发机组中尺寸最大（φ1 367×901），重量最重（2 600 kg）的护环，与转轴紧量为3.3 mm。套护环前先装配护环绝缘和阻尼笼。一是护环绝缘装配。1 000 MW汽发护环绝缘与600 MW汽发护环绝缘有所不同，600 MW汽发护环绝缘由上、下两层绝缘错叠而成；而1 000 MW汽发护环绝缘由上、中、下层护环绝缘，内层还有NOMEX 纸包裹线圈几部分。为了确保绝缘层装配时不松动滑移，在内层NOMEX 纸包裹线圈端部后，用纸粘带粘贴接头处，使之保持紧度。同样装配下层、中层、上层护环绝缘量也用纸粘带粘贴接头，方便绝缘层的装配，保证绝缘层接头的相对位置。二是阻尼笼装配。1000 MW汽发的阻尼笼是镀银带齿的铝板，由两张子母片拼接而成；600MW汽发是两层共4 张镀银带齿铜板错叠而成。1 000MW汽发这一结构方便了阻尼笼的装配，但在铝板上镀银，它的附着力不如铜板，所以改变了原来在线圈端部敲打、挤压成型的工艺方法，采用在镀银前用滚板机滚弯成型工艺。这样加工出来的阻尼笼，既美观又保证了镀银层不受损伤。镀银后子、母片点焊时，会引起镀银层变色。在反复工艺试验后，得到的焊接电压、电流等参数和防护、冷却方法，使变色区域控制在较小范围内，完全达到了使用要求。转子线圈装配过程中必须高度重视清洁度。1000MW

汽发转子线圈匝间绝缘的厚度为0.33mm，额定励磁电压高达560 V，容易导致匝间短路或绝缘破损破压，所以除了在线圈端部焊接、打磨时的保护外，还特别加强了转子下线净化间的工艺净化工作，更加重视在各序中对转子防尘、防异物的保护。

在1000MW汽发转子下线装配中，采用了大量传统成熟的工艺技术，也大胆地进行工艺创新，如开发了小号线圈分半下线和圈式下线结合的下线方法、通长阻尼笼的制造和装配工艺方法、通长匝间垫条数控冲制方法等。这些新工艺保证了首台1 000MW的成功试制，也为开发其它超大容量汽发提供了宝贵的经验。

参考文献：

[1]，宋明.汽轮机转子叉形叶根装配工艺方法[J]. 黑龙江电力，2017，32（4）. [2]黄国辉.汽轮机转子与静子装配径向间隙计算与测量[J]. 科技咨询，2017（20）. [3]王振江.我国生物质能直燃发电项目发展的关键问题，自动化博览，2017.