发电机转子磁极裂缝原因分析及处理

雅砻江流域水电开发有限公司 张 超 陈代祥 周子洋

发电机转子磁极在长期运行过程中，由于受到高温、风化的影响，会出现磁极线圈首匝开裂的情况，该隐患若长期存在，将导致转子绕组发生接地故障，影响机组安全稳定运行。本文依据现场对转子磁极裂缝的有效修复，总结了对磁极开裂的处理方法，为提高机组的安全稳定运行提供了保障。

水力发电机组中，转子在励磁作用下形成旋转磁场，定子切割磁感线形成电磁力，从而将机械能转换成电能，因此，发电机转子是变换能量和传递转矩的重要部件，它的质量决定了发电机是否能够安全运行。某水电厂在机组检修过程中发现，转子磁极出现首匝线圈开裂的情况，该磁极匝间绝缘采用的是缠绕两层0.13mm的中温上胶聚芳香酰胺纤维纸，绝缘强度较弱，磁极线圈开匝后，匝间的纤维纸会暴露出来，绝缘容易受到损坏，若在该缝隙中掉入导电杂物，将会造成相邻线圈间短路，烧损磁极线圈，进而影响正常发电。本文结合案例，根据转子磁极结构及受力情况分析了磁极开裂原因，利用对磁极裂缝进行填充灌胶的方法，详细阐述了磁极裂缝的故障现象及处理流程，旨在为转子磁极开裂的原因分析及处理提供借鉴。

1 磁极开裂现象

如图1所示，转子磁极存在多处宽约5mm，长约100mm的裂缝。磁极开裂位置均位于首匝线圈处，也是转子磁极的极间连接部位。

图1 转子磁极线圈首闸线圈存在裂缝

2 故障原因分析

磁极出现开裂的原因是制造时压装不紧，磁极长期在高温及离心力的作用下，线圈出现老化收缩，在机组振动情况下，线圈也出现受力窜动，从而导致开匝。

3 处理流程及工艺

（1）施工前在对应的转子磁极使用塑料布将转子与定子之间、转子磁极之间的间隙进行封堵。用吹风机将开裂处内部灰尘清出，并用砂纸清理裂缝处的红磁漆，使裂缝完全暴露出来，用白布等蘸酒精清理干净磁极开裂处内表面灰尘、油污等污物。砂纸清理时避免将铜排砂出毛刺。

（2）按照A、B组份重量比1:2的比例配制环氧室温涂刷浸渍胶HEC56138，涉及环氧树脂胶、环氧室温涂刷浸渍胶相关工作，工作人员穿防护服、戴防化手套及口罩，防止胶液接触皮肤及眼睛。

（3）根据开裂处尺寸，将适度大小的1.0mm或2.0mm厚涤沦毡或诺米克纸浸渍HEC56138环氧室温涂刷浸渍胶后，用环氧玻璃布板将浸胶的涤纶毡或诺米克纸塞进裂缝，尽力往深处塞紧塞满；填充部位应无缝隙，表面平整无凸起。

（4）室温填充24h后并确定胶液固化后，填充部位表面喷涂9130环氧酯晾干红瓷漆一遍，喷涂后需干燥24h。

（5）固化24h后，使用1000V摇表测试转子绝缘电阻，绝缘电阻不低于0.5M欧姆，并与上次测量值比较无明显变化。固化期间采用塑料布防护刷涂面部位，防止灰尘落入。

结语：发电机转子长期运行在高温、风化条件下，磁极首匝线圈易出现开裂的情况，在机组检修中，应重点检查磁极线圈匝间是否发生开匝、位移等现象，散热匝（翅）是否存在变形闭合等现象。清扫磁极绕组上面的灰尘和污物，保持磁极绕组清洁干燥。若发现裂缝及时处理，避免裂缝扩大造成转子接地，影响机组的安全稳定运行。