大型水轮发电机组定子线棒并头结构分析

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1、第20471卷6年第1211月期人民长江Vo1．47．No．2IYangtzeRiverNOV．，2016文章编号：1001—4179(2016)21—0099—04大型水轮发电机组定子线棒并头结构分析邹祖冰，陈铁2(1．中国长江三峡集团公司，四川成都610041；2．三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002)摘要：目前，水轮发电机组的容量发展到了1000MW量级，其几何尺寸和工艺难度越来越大，因而对水轮发电机部件的布置及其工艺质量也随之提出了更高的要求。为了减少发电机部件布置和工艺方面的难度，着重探讨了水轮发电机定子线棒的并头方案对

2、定子尺寸的影响以及对工艺方面的要求。通过实际工程案例。对定子线棒的2种典型并头结构进行了对比分析，根据分析结果，提出了相应的建议和措施，以供技术人员在设计、制造和安装时作出相应的选择。关键词：定子线棒；并头结构；大型水轮发电机组中图法分类号：TV734文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．21．022选择采用哪种并头结构，会受到多种因素的影响，1研究背景包括：电性能、工艺性、空间位置以及热影响等。水轮发电机组的容量越大对水轮发电机组部件的布置和工艺质量方面的要求就会越高。其中，水轮发电机的定子线

3、棒并头方案对定子尺寸的影响相当大，而其影响后果则将成为影响水轮机的部件布置及其工艺质量提升的重要因素。针对这一实际工程问题，本图1夹板式结构示意文探讨了定子线棒2种典型并头结构方式的优劣，并通过实际工程案例，对这2种方式对水轮发电机组的焊接面设计和安装工艺方面的影响展开了分析研究，在此基础上，提出了相应的建议，以方便对定子结构的设计、制造和安装。图2电接头结构示意2水轮发电机定子线棒连接结构介绍]2．1夹板式结构的优缺点目前，水轮发电机的定子线棒并头接头结构一般(1)夹板式结构具有以下优点：①工厂制造简有以下2种典型型式。单，在制造过程中，

4、只需要对股线进行缝焊，工艺相对(1)在现场采用2块铜板夹着线棒端部焊接的搭简单；②线棒在现场下线之后，对其端部连接处进行接结构，简称“夹板式”，见图1。焊接时，对线棒长度尺寸的要求不高。(2)先在工厂焊接好对接接头，再在工地下线之(2)夹板式结构具有以下缺点：①现场需要焊接后把2对接头进行对接焊的对接结构，简称“电接的面积大；②线棒的长度需要增加，因为在现场焊接头”，见图2。的过程中为避免破坏绝缘，必须在长度方向留出足够收稿日期：2016—08—03作者简介：邹祖冰，男，高级工程师，硕士，主要从事水电站电器设计与管理工作。E—mail：ZO

5、H—zubing@ctgpc．Corn．cn通讯作者：陈铁，男，副教授，硕士，主要研究方向为水电站仿真与控制和电力系统运行与控制。E—mail：623845668@qq．cornl0020l6年的问来放置冷却装置；③需要考虑发电机定f的轴凑，需要缩小绝缘盒之问的距离，若将该距离取为10向尺寸，因为夹板需要占用周向空问，所以有·能会增mm，则在周向方向}：，应当比原来设计需要的长度增加发电机定子的直径。JJH648×(34．2—20—9．2)3240mm，同时定r铁芯2．2电接头式结构的优缺点的也需要增加1031．8mm。定子铁芯的高度为33

6、50mm，内径达到15289．6mm，外径达到了(1)电接头式结构具有以下优点：①现场需要焊l6331．8mm。町以通过增加夹板宽度和减少央板厚接的面积小；②【1『以将发电机定子线圈设计的5l!紧凑度的方式来减少发电机的岗向寸，但需要增』Jfl线一些，口r以将长度缩短，周向空问也可以设计得虹紧凑棒的长度。H前，夹板的厚度为10mm，如果减薄，⋯些。则将无法保证达到一定的强度，因此不能采川这一力‘(2)电接头式结构具有以下缺点：①工制造的案上序多，需要焊接电接头；②工厂制造的难度大，必须以精湛的I：艺来保证线棒长度的一敛性。3两种结构对水轮发

7、电机设计的影响。以国内某700MW的水轮发电机为例，分圳采川卜=__j]r厂==_=专⋯x⋯⋯⋯⋯×⋯bY⋯一Ⅳ⋯⋯Y⋯一I乜接头和夹板式2种结构方式进行设计，并就2种结f17811l】●————————————————+【一Il7～构方式对水轮发电机设计将会产生的影响进行分析。700MW的水轮发电机布置在山体的地下厂房内，图4定子线圈连接俯视图示意(单位_flm)基奉参数列于表l。3．32种设计方案的对比3．1电接头式结构的设计方案满足电性能、工艺性、空问位置及热影响等条件定子槽数为648槽，电接头结构没计情况她I皋l3下，2种设计方案差

8、别最大的足定子铁芯的内径和外和4。绝缘盒之间的距离为19．2mm(绝缘盒采『}j径，央板式的结构方案比电接头式的结构方案的定子注胶_lL艺，绝缘盒尺寸一般要求在10131I'／1