格鲁吉亚KNT项目的贴壁式定子整体厂内装配工艺方案

许云飞

(浙江富春江水电设备有限公司，浙江杭州 311504)



格鲁吉亚KNT项目的贴壁式定子整体厂内装配工艺方案

许云飞

(浙江富春江水电设备有限公司，浙江杭州 311504)

介绍了厂内安装格鲁吉亚KNT1号机贴壁式结构定子，阐述了包括定子机座、鸽尾筋安装、定子铁心叠装及下线,以及定子试验等几个安装工序。定子整体厂内组装的好处是不受场地限制，安装条件较好，可以充分保证装配质量的同时提升安装效率。

贴壁式结构定子；鸽尾筋；定子铁心叠装

0 引言

格鲁吉亚KNT项目发电机型号为SFWG11.745-36/3980，额定容量为11.745 MW，额定电压为6.3 kV，额定电流为1 266.3 A，额定转速为166.67 r/min，绝缘耐压等级为F级。

定子结构为贴壁式结构[1]，它用灯泡体外壳作为定子机座，内壁喷铝，外壁作为散热面，让热量传到水流中，过流效果更好。定子铁心内径为Φ3 980 mm，铁心高度为1 152 mm，定子槽数为243槽。铁心冲片采用t0.5 mm的50WW310和t0.7 mm的DWK2(端板)两种牌号的冷轧无取向高导磁硅钢片，有11段铁片10层通风槽片组成，每段高102 mm，整圆有13张冲片和半张冲片组成。由27根鸽尾筋和81根M27的拉紧螺杆固定压紧，并同时采用蝶形弹簧和自锁螺母，使铁心保持衡压，从而使运行噪声减少。定子总质量(包括线圈)17.404 t，整个定子安装全部都在厂内进行装配。

1 定子安装条件

定子支撑平台平稳，坚固，并均匀安放好了4只支撑座，其上放置了作为调整用的楔子板。其中支撑座高为800 mm，楔子板高为60 mm。

2 定子机座就位及测圆架放置

KNT机座外径为Φ4 150 mm，内径为Φ3 710 mm，机座高为2 699 mm，定子机座是由三个同心圆分上中下组焊而成，每个圆都由两个半圆组成，拼板错位≤1 mm，焊接缝全部错开焊接，焊接变形引起的偏差在直径方向<3 mm，同时确保各加工面有3 mm以上加工余量。

将定子机座平稳地放置在支撑座上，通过框式水平仪和楔子板调整定子机座的垂直度不超过0.05 mm/m(0.20 mm以内)，结构如图1所示。就位后，检查喷铝情况，进行定子冲片预叠，如果发现预叠中冲片相互干涉较多且冲片与内壁无间隙，对喷铝厚度进行处理。

图1 定子测圆架

定子测圆架吊入，保证定子中间平面的平整度，保证测圆架底座的平整，保证中心柱各边的压紧螺栓固定牢固，调整吊装旋转支臂和连接配重。

以定子内圆加工尺寸Φ3 980 mm来调定子中心柱的中心位置，并用内径千分尺测量中心柱直径，调整好后保证中心柱垂直度偏差不应大于0.02 mm/m，上下偏差不超过0.02 mm。

3 鸽尾筋安装

调整好后，利用鸽尾键形状及百分表制作弦距工装,如图2所示。

图2 弦距调整工具

测量各相邻鸽尾筋之间的弦长，用弦距测量工具测量相邻两鸽尾筋1号和3号弦距，通过左右敲打鸽尾筋调整弦距，以此类推，把5号、8号、10号、12号都调整好后，调整其余孔位，使得各相邻鸽尾筋弦距接近标准值后，把紧定位孔的螺栓。待全部调整好后逐一拧出螺栓，用乐泰螺纹胶涂抹并拧紧。用钻床打6-Φ12圆柱销孔， 全部打好后打入圆柱销并在孔周边打样冲眼锁死。

4 定子铁心叠装

铁心高度要求为1 152±1 mm，半径为1 775±0.38 mm，整圆由14张(13张整片及1半张)扇形片组成，叠片时单片一叠，以1/2搭接方式叠装，半张片在每层位置依次错开叠片，铁心共11段，每一段开始时叠一圈DWK2端板片后开始叠50WW310冲片。

图3 铁心叠压过程

铁心热压，铁心均匀加热到80 ℃左右保温12 h以上。待铁心自然冷却到室温后，测量铁心内径和高度如表1表示。铁心压紧前后高度如表2所示。

表1 定子铁心半径及高度记录 mm

续表1 定子铁心半径及高记录 mm

表2 1号机压紧前后高度

5 定子铁损试验

定子铁损试验接线如图4所示，根据GB/T 20385—2007发电机定子铁心磁化试验导则，根据公式

(1)

(2)

计算得励磁线圈匝数W1=14匝,W2=5匝，励磁线圈电流I=147.6 A。用串联的方式选取对称两个方向各绕7匝，测量线圈绕与励磁线圈成90°。

P：功率表；f：频率表；A:电流表；V1：励磁电压测量；V：绕组电压测量图4 定子铁损试验接线图

铁损开始时，定时记录铁心上、中、下各测点温度，新安装机组铁心齿部温升不应超过25 ℃，温差不应超过15 ℃，试验持续时间90 min。测量数据如表3。

表3 铁损记录

实际测得的励磁电流数与理论计算值相差较大，由于机座结构的特殊，定子机座和铁心基本一体，机座壁也通过了磁通从而使电流增加，因此以实际测量出的电流为依据。

计算材料单位损耗：P10/50=1.2 W/kg，设计单位损耗P1≤1.3×1.2=1.56 W/kg，根据测量结果得出最大温升为7°，温升差为1.7°，三项试验指标都满足规定要求，试验过程无异常，故判定定子铁心铁损试验合格。

6 定子下线

KNT1号机下线主要工序：端箍安装-下层下线及绑绳-上层线棒安装-槽楔安装-线棒股线对接-绝缘盒浇注-汇流母线安装-烘干试验-喷漆。将14根下层线棒分等分安装到槽内，再进行端箍安装，安装好后根据标注进行下线作业。首先放置下层线棒，并用木块及下线工装固定，全部下好后，绑扎斜边垫块。做下层交流耐压试验电压为18.25 kV(2.5Un+2.5 kV)。安装层间测温装置后下上层线棒，用同样的方法固定住上层线棒后，然后进行槽楔安装。打好槽楔后用铜棒敲击检查各槽楔部分是否有发空，发空要求为不超过该槽楔的1/3。做上下层整体交流试验电压为17.75 kV(2.5Un+2 kV)。试验合格后，对线棒各端部进行股线焊接，对普通线棒端头进行绝缘盒浇注，对极间线棒进行绝缘包扎，安装汇流母线。所有全部安装好后，绑扎汇流母线垫块及极间股线间垫块。所有连接部半叠包云母带11层，半叠包无碱玻璃丝带1层，并外涂环氧胶。定子整体完工图如图5所示。

图5 定子整体完工效果图

清理整个定子，保证整个定子无任何残留物，无工具遗留在定子内，定子整体烘干时间72 h，温升至80 ℃保持24 h自然冷却，清扫后待试验。

7 定子试验

将串联谐振系统中的各设备有效连接，并将母线引出端和测温线及定子机座有效接地。根据公式

(3)

式中:Un为发电机额定电压，Sn为发电机额定容量，计算可得R=53.64 MΩ。在耐压前后测量定子绝缘电阻和直流电阻，数据测量如表4、表5所示。

表4 绝缘电阻记录

表5 直流电阻记录

各相绝缘电阻均大于计算值，且耐压前后吸收比均大于1.6。各相、各分支的直流电阻最大差别应不大于最小值的2%。

根据GB 8564—2003直流耐压电压为3倍额定线电压即18.9 kV，试验电压按0.5倍额定电压分级升高，每阶段停留1 min，其泄漏电流应不随时间延长而增大，各相泄漏电流的差值应不大于最小值的50%，当最大泄漏在20 μA以下，根据绝缘电阻和交流耐压试验结果判断为良好时，各相间差值不考虑。

定子整体交流耐压试验值为2.25Un+2,即16.175 kV。试验分3相进行，逐步升压至要求值并停留1 min，同时观察定子内起晕情况，试验是白天进行，无法观察，故起晕效果不做要求。

交流耐压后测量定子的绝缘电阻，测量定子测温装置是否良好。判定合格后，对定子进行清扫，并除定子环板外其余地方全部喷漆，交由成品包装部门进行包装发运。

8 结语

KNT1号定子主要作为贴壁式结构定子在厂内进行组装，从定子组装、装筋、下线及后期收尾都很好地保证了产品质量。它结构简单，装筋简便，整体质量较轻，便于运输。安装过程中严格按照国家标准及厂内工艺指导书，每一步都有监理人员在场见证，杜绝了安装过程中可能出现的产品缺陷，从而保证安装质量。本文简单介绍了整个定子(贴壁式结构)的安装过程，重点介绍了定子装筋、铁损实验、定子下线等关键步骤。

[1]陈洲.贯流式发电机组贴壁式定子间隙的设计和计算方法[J].制冷空调与电力机械，2004(4): 77-79.

[2]张鹏.水轮发电机定子铁心热压工艺分析[J].上海大中型电机.2012(3):1-5.

许云飞，男，2009年毕业于南昌航空大学，工学学士，助理工程师，就任于浙江富春江水电设备有限公司，从事发电机部件的制造及安装指导工作。

·信息点滴·

法国融资8 500万欧元 试验漂浮式海上风电项目

法国风能公司Eolfi宣布，其24 MW漂浮式海上风电试点项目已经融资8 500万欧元(相当于9 350万美元)。该试点项目位于布列塔尼的格鲁瓦岛区域，预计耗资1.833亿欧元，由PIA集团负责融资，目前已经提供两次资金，分别是3 400万欧元和5 100万欧元。

2016年7月底，法国公司Eolfi与中国中广核二者的联合体中标漂浮式海上风电试点项目，成为中标者之一。另一个试点项目位于格吕桑，装机容量24 MW，中标公司是Quadran-led EolMed。法国漂浮式海上风电试点项目将装机4台6 MW的Haliade风机，风电场结构设计由海军国防和能源集团DCNS负责，Vinci公司则是施工方。

20160405

中国在未来10年至少将建造60座核电厂

中国国家核电(SNPTC)副总经理郑明光在伦敦的世界核协会会议中表示，中国拟在未来10年当中兴建超过60座核电厂，其中，未来5年将建造约30座核反应堆(核反应炉)，之后的五年将兴建更多座。中国主要核电企业——国家核电、中国核工业集团(简称中核)、中国广核集团(简称中广核)——将开始至少一年新建两座核反应堆。

郑明光表示，新建的60座核电厂将包括6～10座CAP1000堆型，也就是东芝下西屋(Westinghouse)所制造的AP1000堆型中国版。首批新建的六座当中，将包括中核在浙江三门所建造的两座新反应堆，西屋有望在明年初为该厂完成AP1000的头两个机组。国家核电将在山东海阳再建造两座核反应堆，西屋将负责在当地建造两座AP1000。中核还将在广东陆丰建造两座反应堆。

根据规划，在能源供给革命领域，加快推进西南水电基地重大项目建设。组织实施核电重大专项，加快推进示范项目和示范工程建设。推动“三北”地区风电、光伏健康发展。在可再生能源、分布式能源等加快发展的背景下，研究保障电力系统安全运行的制度和措施。此外，加强国际合作。完成“一带一路”能源合作规划，建立“一带一路”能源合作信息服务平台，推动国外核电项目取得积极进展。

根据东方证券的测算，中国核电设备市场未来五年约是2 000亿元规模。到2020年,中国核电设备市场至少有2 400亿元，若按80%的设备国产化率，国内核电设备市场大约为1 920多亿元，其中核岛市场大约1 094亿元，常规岛市场710亿元。平均每年大约为384亿元，其中核岛219亿元，常规岛165亿元。

20140406