第２４卷第１期 浙江水利水电专科学校学报 Ｊ．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｗａｔ．Ｃｏｎｓ＆Ｈｙｄｒ．Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．２４ ＮＯ．１ Ｍａｒ．２０ｌ２ ２０１２年３月 达岱河水轮发电机定子线棒制作工艺 张海杰，陈勇波 （浙江富春江水电设备股份有限公司，浙江桐庐３１１５０４） 摘要：介绍了柬埔寨达岱河机组定子线棒结构特点，重点研究了定子线棒新工艺和真空压力浸渍；采用真空压力 浸渍系统提高了生产效率、电气绝缘性能、机械性能、耐热性能等，可使产品质量稳定；通过对产品的胶化线棒固化 模新工装的改进，提高了产品质量和产量；定子线棒成型时采用进口设备成型；进而形成一套完整的定子线棒制造 体系． 关键词：真空压力浸渍；热压；包绝缘 中图分类号：ＴＶ７３４．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８—５３６Ｘ（２０１２）Ｏ１—００３７—０３ Ｓｔａｔｏｒ—ｂａｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｔａｔａｙ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ＺＨＡＮＧ Ｈａｉ－ｊｉｅ，ＣＨＥＮ Ｙｏｎｇ—ｂｏ （Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｆｕｃｈｕｎｊｉａｎｇ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＣＯ．，ＬＴＤ．，Ｔｏｎｇｌｕ ３１ １５０４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ｂａｒｓ ｉｎ Ｔａｔａｙ Ｕｎｉｔ，Ｃａｍｂｏｄｉａｎ，ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｂａｒｓ ａｎｄ ｖａｃｕｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｅｎｓｕｒｅｓ ａ ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ，ｐｅｒｆｅｃｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｇｅ－ ｌａｔｉｎｉｚｅｄ ｂａｒｓ ｆｉｘｅｄ ｍｏｕｌｄ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａ ｇｏｏｄ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ ｉｍｐｏｓｅｄ ｅｑｕｉｐ－ ｍｅｎｔｓ ｉｎ ｓｔａｔｏｒ ｂａｒ ｓｈａｐｉｎｇ，ｆｏｒｍｉｎｇ ａ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｔａｔｏｒ—ｂａｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖａｃｕｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ；ｈｏｔ ｐｒｅｓｓ；ｗｒａｐ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔａｐｅ 目前，国际先进的高压电机绝缘少胶ＶＰＩ绝缘 体系有：美国西门子西星电力公司、ＧＢ公司、瑞士 ＡＢＢ公司、日本Ｆｕｊｉ电力系统公司、三菱公司等．真 空压力浸渍（ＶＰＩ）技术应用于发电机定子线圈制 坝址位于达岱河干支流交汇口以上１．４ ｋｍ处．共 有３台额定容量８２ ＭＷ水轮发电机组．电站总装机 容量２４６ ＭＷ，保证出力３８ ＭＷ，年利用小时数 ３ ４８８ ｈ，年发电量８５ ８１４万ｋＷ・ｈ． 造，可以最低极限地降低定子线圈主绝缘内部的气 隙率，从而降低线圈的介质损耗，增加主绝缘的电 气强度，提高主绝缘的导热性，减少环境、化学等外 因对主绝缘的损伤．目前在国外的大中型发电机制 造业中，ＶＰＩ技术的应用已经相当成熟．国内真空压 力浸渍技术最早是在小型电机制造业上应用，随后 推广到了中型电机，而将ＶＰＩ技术应用到大型发电 机的制造中的企业几乎是寥寥无几． 发电机为三相立轴同步发电机，采用全空气 冷却方式．线棒由４２股２．４×６／２．６ Ｘ ６．２双玻璃 丝包烧结线组成，３６０。全换位方式；绝缘系统采用 真空压力浸渍（Ｖａｃｕｕｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）技 术（简称ＶＰＩ技术）；该技术的应用提高了电机设 计参数和电机绝缘寿命，也提高了线棒的生产 能力． １．１ 达岱河定子参数介绍 １ 概 述 达岱河水电站位于柬埔寨王国达岱河下游，其 收稿日期：２０１２・０２ ２５ 额定电压１３．８ ｋＶ；额定电流４ ０３６ Ａ；额定功 率因数（滞后）０．８５；额定频率５０ Ｈｚ；额定转速 ３７５ ｒ／ｍｉｎ；定子绕组连接方式为双Ｙ形连接；绕组 绝缘等级为Ｆ级；定子铁心共２６４槽；定子铁心外 径 ５ ６８０ ｍｍ，内径 ４ ７５０ ｍｍ；线棒槽部尺寸 】９．５２ Ｘ６５．０２． 作者简介：张海杰（１９８１一），女，浙江桐庐人，助理工程师．从事 水轮发电机电气工艺工作． ３８ 浙江水利水电专科学校学报 第２４卷 １．２定子线棒制作工序流程 落料一编织一换位压型一直线部热压一成型 一端部热压一端头整形一焊端部一锯头一打磨一 机包绝缘一预热一真空浸渍一热固一端部整形一 试验一油漆一包装． ２ 定子线棒制作特点与难点 定子线棒具有尺寸大、长度较长、绝缘薄等特 点，在制造过程中有以下难点： （１）线棒端部较长，是圆弧形状，成型时困难． （２）胶化线棒热压时端部容易股线错位． （３）线棒过长在浸渍过程中端部容易变形． ３ 达岱河定子制造工艺 ３．１ 落料编织 按各类型股线分别落料；落料机设定好参数自 动落料与刮头，刮头长度不能过长也不能过短． ３．２换位压型 达岱河定子线棒换位长度为１ ５０５．７ ｍｍ．将编 织好的线棒两层分开，垫人层间绝缘．原来工艺中 排间绝缘垫人的是多胶云母板（７４０－１），多胶云母 板的性能不太理想，经研究试验后进行了改进，排 间绝缘采用了环氧多胶玻璃毡预浸料（Ｄ２３０）效果 良好．排间绝缘长度要长于窄面半导体胶条长度， 排间绝缘Ｄ２３０的尺寸为ｔｌ×５６×１ ６４６ ｍｍ． 线棒两窄面原是垫换位填充腻子的，由于屏蔽 效果不如半导体胶条，故窄面采用半导体胶条．半 导体胶条将窄面填充饱满平整，但量也不能过多， 不能蔓延至宽面过多．半导体胶条的长度要稍长于 线棒的换位长度，但要短于排间绝缘Ｄ２３０的长度． 半导体胶条分别用ｚ２．５、ｔ３．０厚度来试制，最终确 定半导体胶条尺寸为ｔ３×１１．６（±０．２）×１ ６０６． ３．３胶化线棒热压 胶化线棒采用整根线棒一次模压成型 ］，原来 的模具是端部和直线部是个整体，线棒成型后一起 模压，经常出现股线错位，尤其是高组部位，错位严 重就导致线棒发空．基于这些问题，对模具进行改 进．将胶化线棒分直线部热压和端部热压． 将填充好的线棒先放人到直线模中热压，防止 加压过程中股线间错位，将模具外侧不热压部分套 入限位套固定．直线模设定好参数见表１进行 热压． 表１直线固化模压参数 将直线热压好后的线棒放到成型机上成型．由 于达岱河线棒端部是有弧度的，所以端部截距成型 时参数要放长一点．线棒有抬高，又比较宽，成型时 端部直线部位难免会有变形和错位，防止问题发 生，我们将端部安了限位卡套．成后好，大小Ｒ处不 是很服贴，要在不松开夹具的情况下木榔头敲服 贴，不然端部成型模中放不下去． 达岱河线棒端部是有弧度的，成型机成不出弧 度，所以端部成型模做成有弧度的，这样就解决了 端部弧度问题． ３．４端头整型 为更好利用、节省时间，将端头整型模与端部 固化模连接在一起，端部固化好后，油缸压力不要 卸掉，直接在端部固化模上将端部整型到位． ３．５主绝缘包扎 原始的手工包扎主绝缘会出现包扎不紧、直线 转角位置有褶皱等问题，模压后的线棒转角会出现 尖角和飞边，同时影响线棒的电气性能．为此，我们 采用了进口包带机进行包扎，并经过多次试验，确 定最佳包扎张力，压制后取得了良好效果 ． 包带机先确定好包扎张力、包扎层数和包扎速 度，云母带类型为少胶机包带．线棒包扎前要将线 棒加热到一定温度之后保温，取出后自然降温，半 叠包云母带前将线棒擦干净，云母带外在高低阻位 置包高低阻防晕带，外再半叠包聚四氟乙烯带．由于 线棒端部不是在模具中固化，所以要在端部大 起 弧至小Ｒ圆弧止两宽面覆钢板，再半叠包热收缩带． ３．６预 热 将包好绝缘的线棒装模，放人固化炉内，升温 至１００℃．由于达岱河机组线棒端部比较长，故应 在线棒两端加支撑，支撑规定位置在端部，有了这 个支撑，线棒变形情况大有改善． ３．７ 真空浸渍 真空压力浸渍ＶＰＩ工艺流程：预烘除湿一人罐 一真空排气一真空浸漆一压力浸渍一压力排漆一 卸压一滴漆一出罐一固化干燥…． 线棒绝缘的质量很大程度上受到制造过程的 第１期 张海杰等：达岱河水轮发电机定子线棒制作工艺 ３９ 影响，包括真空度、温度、时间、压力以及固化时的 及增量，该线棒的要求是０．２Ｕ 介损值≤２，０．２Ｕ ～温度等因素．在制造线棒绝缘的过程中，借助于对 模型线棒的性能评估，可以将与绝缘性能相关的各 ０．６Ｕ 间增量≤１．满足各试验要求线棒通过，进 行包装． 种因素综合考虑，以获得最佳的工艺过程．线棒在 放入固化炉内加热的同时，浸渍罐、台车、储漆罐内 加热至６０℃，装模线棒在固化炉内１００ ｏＣ保温后， 打开罐盖，开出槽车，将装模线棒吊至槽车内，夹上 电容测试线，设置温度测量点．槽车开进浸渍罐内， ４ 结 语 经过多台机组定子线棒的制造，公司对定子线 棒工艺、工具、工装等进行了不断改进，定子线棒的 尺寸、电气性能等都达到了技术要求，实践证明这 样的制造工艺是合理的． 参考文献ｔ ［１］ 毛继业．国产化高压电机单只ＶＰＩ定子线棒绝缘系统开发与 研究［Ｃ］／／中国水力发电工程学会水力机械专业委员会．第 十七次中国水电设备学术讨论会论文集：水电设备的研究与 实践．北京：中国水利水电出版社，２００９：２９９—３１２． 连接好输胶管，关上罐门．设置好自动程序各参数， 运行自动程序． ３．８ 热 固 打开浸渍罐，开出槽车，将浸渍好的线棒连同 模具一起吊至固化炉内，设置一测温点，加热至 １２０℃，保温；再升温至１６０℃，保温．自然冷却至 ７Ｏ℃以下，取出线棒，拆除覆盖物，清理余胶． ３．９试验 ［２］周光厚．大型水轮发电机定子线棒换位方式研究［Ｊ］．东方电 机。２００４（２）：２７—３０． 线棒进行耐压试验，达岱河线棒额定电压是 ［３］ 侯力．大型水轮发电机定子线棒绝缘厚度减薄研究［Ｊ］．防 １３．８ ｋＶ，耐压值为４４．４５ ｋＶ，１ ｍｉｎ．抽检介质损耗 暴电机，２００４（３）：２４—２７． （上接第３６页） 弟单位先进经验，注重环保建设，优化施工方案，努 力打造精品项目．为了美化工程环境，通济桥水库 现了水库正常蓄水目标，使通济桥水库防洪、灌溉 和生态效益日益显现；除险加固项目完成后，增加 灌区灌溉面积３３３ ｈｍ ，增加了发电收入，社会经济 效益显著．本文通过对通济桥水库除险加固项目在 施工安全、质量、进度和验收方面的分析和探讨，建 立和健全项目施工管理措施对推进项目建设起到 很好的作用． 参考文献： ［１］ 张咸荣．通济桥水库除险加固工程建设及管理探讨［Ｊ］．中国 水利，２０１０（２２）：５４—５６． 除险加固工程修建了上坝公路边凉亭、景观石等． 施工中注重绿化、美化，大坝绿化整修面积超过 １０ ０００ ｍ ，整齐的绿化景观，形成一个绿色的风景 线；上坝公路边坡设置水泥墩，种植常春藤等攀援 植物，既可以很好地防止水土流失，又很好地改善 了大坝景观效果，使项目建设和生态环境和谐发 展．管理处办公楼、坝脚堆场等尽量保留原有的树 种，裸露地面种植草皮绿化、放置景观石美化，都收 到了很好地效果． ［２］ 岳秀芬，杨娇丽．关于水利工程建设管理的思考［Ｊ］．山东水 ４ 结 语 通济桥水库除险加固工程按照计划工期，于 ２００８年底基本完成项目建设，项目完成后彻底消除 了水库安全隐患．影响水库的安全问题解决后，实 利，２００９（ｓ２）：１１—１２，１０１—１０２． ［３］冯振宇．试论建设工程项目施工管理［Ｊ］．科学之友，２０１１（１）： １０８一ｌＯ９． ［４］ 中华人民共和国水利部．ＳＬ２８８—２００３水电水利工程建设项目 施工监理规范［Ｓ］．北京：中国水利水电出版社，２００３．
