电机定子槽楔松动原因分析及处理方法研究

赵宇君

摘 要：定子槽楔发生松动不仅会影响定子线棒功能的正常发挥，还会损伤定子线棒的绝缘体，造成磨损和放电现象，影响发电机的安全运行。为此，需要在如何防止定子槽楔松动方面不断寻找好的解决方案。

关键词：电机定子槽楔；松动原因；定子通风孔；定子线棒

中图分类号：TM307+.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.157

文章编号：2095-6835（2016）20-0157-02

定子槽楔的松动所带来的危害是很大的，分析其原因并提出解决方法，以规避危害发生，对于电机的正常运转具有重要意义。只有找准原因对症下药，才可以对槽楔松动的现象进行恰当的处理，保证电机机组的安全和电厂的运行。

1 定子槽楔松动的原因

1.1 机组振动

这种松动产生的原理是波纹垫片的伸缩性受到电机的振动发生了变化。垫片的紧固是利用伸缩来加强槽楔线棒紧固的，但是，由于在电机运行中各种振动引发了垫片弹性的丧失，严重时就会从槽楔中脱落。通过实际测试我们可以看到，在机组发电状态下测试振幅，定子铁芯在发电工况下的有功功率发生了巨大的变化，定子铁芯振幅也随之发生了巨大的变化。在长期的投产运行过程中，这种振动造成了波纹垫片的疲劳。振动时间越久，波纹垫片受到的影响就越大，最终发生了剥离和脱落。

1.2 定子线棒本身具有升温的特性

这种特性会使电机运行和停运时出现冷热交替的情况。如果停运阶段冷却时间较长，而运行起来后，温度上升过快，就会令定子线棒处在一个长期热胀冷缩的过程之中。在经过现场检测之后，我们可以看到，给定子线棒通电加热后，定子线棒开始变热、变长，随之相邻的楔子块发生了联动，形成了间隙。停电后，定子线棒由于升温而加长的部分开始缩短，但是之前出现的间隙却不能恢复到原始状态。经过反复的通电和停电试验之后，发现定子槽楔间的间隙变大，线棒逐渐裸露出来。这是造成定子槽楔松动的又一个重要原因。

1.3 定子线棒的质量问题

定子线棒及槽楔的制造厂家分别来自国外和国内。国际定子槽楔的固定方式一般是采用波纹垫条的弹性特点来达到槽楔的紧固目的的，而国内的定子线棒的绝缘材料与国际制作水平有差距。在同样的运行条件下，国内定子槽楔的垫片弹性普遍发生了较大的伸缩，相比国外定子线棒要严重很多。因此，定子线棒的质量问题也会造成定子槽楔的松动。

1.4 在安装过程中未将定子线棒紧固

在安装过程中，需要将定子线棒进行紧固处理。如果安装中因种种原因而导致未能紧固，一旦电机运行起来，楔子之间开始窜动发生挤压，造成楔子块之间的间隙越来越大，松动就在所难免了。

2 松动的危害性

2.1 绝缘垫条出现位移，堵塞定子通风孔

一旦槽楔松动，会导致匝间绝缘垫条发生位移，堵塞定子通风孔。定子通风孔的作用是对电机定子线棒在运行过程中升温过快而散热的。一旦定子通风孔遭到堵塞，散热功能也就丧失了，造成定子线棒的加速损伤。

2.2 划损转子绝缘、定子绝缘

由于槽楔松动可能会造成电机运行中的定子铁芯多点短路，短路会划损转子绝缘、定子绝缘，破坏定子线棒的主绝缘部分，在长时间的反复短路发生之后，定子线棒主绝缘发生击穿的概率就会越来越大。这种损伤危害的原理是，电机在运行过程中会发生机械振动，这种振动不时地影响定子线棒的紧固度。

2.3 对防晕层和绝缘黏合造成影响

定子槽楔松动导致的损害，除了线棒表面与定子槽壁之间的电压和升温不稳定外，还会对防晕层和绝缘黏合造成影响。在电机运行中，电容具有的高能量会反复对定子线棒产生热和机械作用，并产生臭氧、氮气等多种气体。当这些气体与热和水蒸气混合后，合成的硝酸会腐蚀线棒的主绝缘、槽楔、防晕层等。腐蚀严重的状态表现为变色、变酥，严重到出现坑凹时就要特别注意了。

3 处理方法

对于出现的定子槽楔松动现象，我们可以采用以下3种方法处理：①在安装过程中，首先要注意紧固波纹垫片，可以采用在楔子末端间隙处黏合树脂胶的方式，防止槽楔之间由于松动发生的连锁反应而造成间隙增大。另外，还可以采用在槽楔上下端部绑扎玻璃丝绳或者羊毛毡的方法。这种方法对松动情况不严重的定子线棒具有很好的作用。②在槽楔安装过程中，电厂的定子槽楔端面喷涂的环氧树脂胶具有很好的抗震、抗热、抗电压的功能。如果在安装时能注意紧固工艺环节，那么即使机组发生长期振动产生高热对某一块槽楔产生了影响，发生了松动，但是由于胶水的凝固作用，也不会对其他楔子块造成巨大的影响，避免了间隙在热胀冷缩下的难以回调而导致线棒裸露情况的大面积发生。③为了加强羊毛毡的强度，可以将羊毛毡固定在上下端槽楔之后，再加上环氧树脂剥离紧固。使用玻璃挡板的好处就是通过挡板与线棒之间的玻璃丝绳，进一步加固端部的槽口，加强槽楔端口的紧固，降低槽楔的窜动概率。处理原理为在槽楔的端部两侧各有凹槽，将玻璃丝绳通过凹槽紧紧固定在线棒上。

4 处理工艺技术流程

电机定子槽楔松动现象的处理工艺技术流程为：①将槽楔上下端的凹槽等部分进行清理，剪断绑带，将羊毛毡处理干净。②确定槽楔松动数量、端口间隙大小、线棒绝缘层与槽壁之间的间隙大小等数据。根据间隙大小确定槽楔退出方向和方法。如果松动间隙在10 mm以上，就要将槽楔全部退出；如果松动间隙小于10 mm，则可在对槽楔铁芯和线棒进行检查无误后，在接缝处刷胶处理。③根据铁芯槽口的尺寸调节槽楔的波纹板尺寸和垫条的位置，按照施工工艺和技术要求标准装配。在装配时，在槽楔裸露的部分要进行铁芯方面的半导体屏蔽层的高阻涂层区的处理，注意最里层的半导体屏蔽层必须低于线棒高阻涂层区，以防电压不均匀发生局部放电。

5 处理效果分析

经过对该电厂燃气发电机组的运行试验，在进行定子槽楔松动处理之后，上下窜动问题得到了很好的解决。采用的技术处理环节符合标准，使用环氧树脂玻璃挡板结合羊毛毡的新技术，提升了槽楔的紧固性，适合广泛推广。

6 结束语

加强电机定子线棒的紧固，可以有效地提高电子定子线棒的防腐防电功能，经过对制造工艺、安装质量、松动处理及刷涂羊毛毡等新技术的应用，电机机组的定子槽楔均可以保持正常的状态运行，增强了发电机组的稳定性和安全性。就目前来说，本文提及的处理方法是经过实践证明的比较简捷和实用的方法。

参考文献

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