Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｅｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．９，２０１ １ 水轮发电机定子线圈端部钎焊及绝缘工艺探析 罗菲 （南宁发电设备总厂，广西南宁５３００３１） 摘要：对水轮发电机条式线圈端部结构及并头钎焊、绝缘等方面的关键技术，作了初步的探析，认为采用的银铜钎焊 工艺的接头，具有机械强度高、导电性能好的特点，且加热速度快，对绝缘影响小，操作方便，简化了工艺，节省了工时 和成本，提高了发电机定子线圈的焊接品质。 关键词：水轮发电机；定子线圈；钎焊工艺；接头绝缘工艺 中图分类号：ＴＭ３Ｏ５．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１１）０９—００９６—０２ 四川省理县绿叶水电站的立式水轮发电机定子 分为两瓣，内径３．３８ ｍ，单机容量３０ ＭＷ，为条式波 绕组，端部采用并头板式钎焊连接，接头绝缘采用云 母带加包合搭接长度后，装入绝缘盒结构。 由于机组在运行时，产生热量较多，严重影响绝 缘寿命和发电机的出力，而并头钎焊品质直接 影响接头、线圈或引线局部烧断，造成已在运行的机 组突然停止运行，给电站造成重大损失。因此，并头 钎焊列为特殊工序，必须对该工序进行严格的品质 控制，保证钎焊品质，就成为保证发电机正常运行的 关键因素之一。 １斜绝缘盒２．８８１双组份灌注胶３．环氧填充腻子ＨＤＪ－１８ ４．斜并头套 图２斜并头套结构 １层 １ 绕组并头的结构及特点 电带一１００ 层 水轮发电机条式波绕组同槽上、下线棒端头连 接，采用直并头套，是这种定子类型机组最常用的一 图３极间绝缘结构 种并头套。直并头套典型的连接结构型式，有无底直 并头套、盒型并头套。股线对接于并头套内，铜板连 ２焊接性分析 接，端头股线搭接。绿叶电站选用的是盒型并头套，铜 板连接，就是将铜板直接与线棒上、下层端头连接，结 绕组并头采用钎焊，保证品质的关键在于加热 构简单。相邻上、下层线棒端头间连接，采用斜并头套 温度和焊接时间的控制。如果温度过高，钎料流动性 结构。极间连接线连接同一相不同极性下的同层线棒 对母材的熔蚀加重，引起过烧使钎焊金属粒长 端头，采用铜母线制成。分别见图１、图２、图３。 太强，大，导致焊缝组织疏松，强度降低等现象；温度过低 时，焊接时间就过长，线棒端部绝缘容易烧坏。 因此，在整个焊接过程中，必须保证冷却水的畅 通，并随时注意冷却水的温度保持，若温度过高，如 出水有汽化现象，应立即停机检查冷却水压，并检查 １．连接板２．绝缘盒３．８８１双组份灌注胶４．环氧填充腻子ＨＤＪ一１８ 图１直并头结构 收稿日期：２０１１－０６—２６ 水路是否畅通。 作者简介：罗菲（１９８２一），女，湖南衡阳人，助理工程师，主要从事水轮发电机制造工艺工装技术的研究。 《装备制造技术）２０１１年第９期 多余流胶，等固化后，撤去堵漏工具，翻转定子，将上 ３ 钎焊工艺过程 根据并头的结构及焊接性分析，采用中频感应 圈式的方法进行钎焊。 端变为下端，同样再进行这一端的绝缘处理。 在整个过程中，首先环氧胶的选择要严格，调配 的材料不能含水量大，否则影响干燥固化效果。而环 氧胶的灌注，要避免带入气泡。此工艺品质不良，会 首先要做好防护措施——用浸水的石棉（以不 使绝缘盒盒口与线棒相交处容易成为绝缘故障点。 滴水为宜）缠好线棒端部靠近焊接部分的绝缘，沿定 子整圆在上、下层线棒之间，及相邻线棒间，用石棉 ５极间绝缘结构及工艺过程 布塞紧，同时为防止掉多余的焊料，施焊处地上应铺 好石棉布。 将感应圈和并头板一同夹紧，先通水开始冷却， 再通电加热，在交变磁场作用下，并头板温度升高， 首先要修锉接头毛刺并砂光铜母线，然后进行 包主绝缘。按照产品图纸设计的结构，先半叠包云母 带１２层，再半叠包热收缩聚脂薄膜带２层，接着叠 银铜焊片逐渐熔化后，继续旋紧夹紧工具，必要时可 包热收缩带２—３层。用平整铁板夹紧并压紧，加热 采用多用夹钳辅助夹紧，以保证发热均匀，迅速对并 至（１７０－４－５）℃，保温９０ｒａｉｎ进行固化。 头板下部的焊缝填加钎料，直到焊缝填满后，再对上 结束后拆开铁板，拆去热收缩带，再半叠包ｌ层 部焊缝和立缝进行塞焊。 坡布带，刷ＥＭ１５０４环氧气干漆，即完成极问绝缘处 为保证焊接品质和焊缝的外观，可在停掉电源后 理。整个过程中，需均匀地包绝缘，控制好固化温度 的短时间内，再次向焊缝填加焊料。加热焊接过程中 及时间，完全能达到图纸设计的要求。 应防止温度过高烧熔并头板，烧坏线圈，尽量使线棒 接头在最短的时间内达到焊接温度（约７１０℃），表现 ６结束语 为并头板均匀发热成深红色。如有发白的亮点，表明 局部温度已超过１ ０００℃，而并头铜板的熔化温度为 本文对水轮发电机条式线圈端部结构及并头钎 １ ０８０℃，若继续加温，将烧坏线圈和并头板，应立即 焊，绝缘等方面的关键技术，进行了初步探析，旨在 停止焊机。成功钎焊完后，不应立即松开钳口，待温度 加深对其生产工艺过程的优化及标准化，为工厂以 降至４００ｃ【＝，即可拆卸感应圈及夹紧工具，进行下一 后在大容量发电机定子装配技术方面更上一层台阶 个接头的钎焊。坚持焊完后先断电、后断水的原则。 打下基础。 ４ 绕组并头的绝缘结构及工艺过程 参考文献： ［１１］ ＧＢ／Ｔ８５６４—２００３，水轮发电机组安装技术规范【ｓ］． 采用绝缘盒结构进行绝缘浇灌工序。先清理好 【２］徐波．大型汽轮发电机转子线圈中频感应钎焊工艺研究 焊接的接头，经全面检查合格后，将下端接头套上绝 ［Ｊ】．上海大中型电机，２００８，（３）：３２—３３． 缘盒，使用堵漏板进行堵漏，调整好绝缘盒的位置， ［３】白延年．水轮发电机设计与计算［Ｍ】．北京：机械工业出版 下面用支架托住，固定好，注入环氧胶，清理滴漏的 社，１９９０． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｌｅａｖｅｓ ｔｈｅ Ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｔａｔｏｒ Ｃｏｉｌ ａｎｄ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｒａｚｉｎｇ ＬＵＯ Ｆｅｉ （Ｎａｎｎｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｗｏｒｋｓ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３００３ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｔｉｃｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏ－ｃｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｎｔｉ ａｎｄ ｂｒａｚｉｎｇ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｍａｄｅ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈａｔ ｔｈｅ ｕｓｅ ｆ ｏｓｉｌｖｅｒ－ｃｏｐｐｅｒ ｂｒａｚｉｎｇ ｊｏｉｎｔｓ ｗｉｈ ｈｉｔｇｈ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｇｏｏｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｆｅａｔｕｒｅｓ，ａｎｄ ｆａｓｔ ｈｅａｔｉｎｇ，ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｓｍａｌｌ，ｅａｓｙ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｅ，ｔｏ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓａｖｉｎｇ ｈｏｕｒｓ ｏｆｗｏｒｋ ｎｄ ａｃｏｓｔ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｈｅ ｔｑｕａｌｉｙ ｔｏｆｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｃｏｉｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｄ ｎｄ ａｈｅ ｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｂｒａｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｈｅ ｊｏｉｍ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
