水轮发电机磁极线圈匝间短路研究和处理

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1、水轮发电机磁极线圈匝间短路研究和处理　　摘要：1973年制造的水轮发电机在转子磁极线圈发生匝间短路故障后，采用多种试验手段并综合分析，准确判断出磁极线圈匝间短路部位。为了消除故障需拔出该磁极线圈，焊开磁极软连接头，该磁极软接头是用碳阻焊焊接的。这种焊接方法早在1976年就很少使用了，而且用碳阻焊焊接时存在拉弧的危险性，焊接质量难以控制。为了改进焊接方法，首创了磁极软接头焊接采用煤气喷头火焰焊接的工艺，缩短了焊接时间，提高了焊接质量，可为处理类似发电机磁极线圈故障提供参考。Abstract：Aftertheshort-circuitfau

2、ltofhydropoleswindinginter-turnoccurredintherotorwhichmanufacturedin1973，avarietyoftestingmethodswereusedandcompositelyanalyzedtoaccuratelydeterminethemagneticcircuitbetweenthecoilssite.Inordertoeliminatefault，thepolecoilneedstobepulledout，thepole’ssoftconnectorneedstobe

3、unsoldered，whichisweldedbycarbon.Thisweldingmethodwasrarelyusedasearlyas1976，andusingcarbontoweldexcitesariskofarc，theweldingqualitiesweredifficulttocontrol.Forimproving10weldingmethod，thecraftofusinggasnozzleflametoweldthemagneticsoftconnectorswascreated，shortenthetimeo

4、fwelding，andimprovedthequalityofwelding，providedreferencefordealingwiththesimilarmotorpolecoilsfault.关键词：测量；数据分析；磁极线圈；接头；焊接Keywords：measure；dataanalysis；polecoil；connector；weld中图分类号：TM312文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）35-0073-041概述大唐石泉水力发电厂2#发电机是由东方电机厂制造的TS900/135—56型45MW三相5

5、6极同步发电机。机组投运至今已30多年。2011年11月20日零点2号发电机组开始常规大修，不吊转子。2011年12月14日在测量2号发电机的工频交流阻抗时发现：25#磁极线圈的交流阻抗值较其他大多数正常磁极线圈的平均交流阻抗值减小65%以上，相邻磁极的交流阻抗值也下降20%左右，初步判断25#磁极线圈有匝间短路的可能。2#发电机转子交流阻抗数值12月14日与2003年3月4日大修测试数据比较见表1，其转子交流阻抗分布曲线如图1所示。10试验电流均为2A，均在阻抗内进行测量。转子直流电阻2003年大修测量值为：0.16668Ω；转子直流

6、电阻2011年大修测量值为：0.17Ω。对25#磁极每匝电压分布测量数值见表2（试验电流2A）；其匝间电压分布曲线如图2所示。对25#磁极两端施加10A电流，每匝电压分布测量数值见表3。27#磁极每匝电压分布测量值见表4（试验电流2A）。转子绕组对地绝缘电阻测量值为200MΩ。25#、27#磁极的匝间电压分布图如图3所示。测量电压仪器采用Protek506型万用表。图4为13#、24#、25#、26#、27#、39#、47#、54#磁极的匝间电压分布对比。上述测量数据分析表明，25#磁极与其他正常磁极的匝间电压分布存在较大差别。从图4中

7、可看出，10匝以后出现了明显的差异。随后对转子所有磁极线圈进行了整体清扫，又单独对24#、25#、26#磁极线圈整体用面团粘、90#汽油清洗，清扫后试验效果不明显。25#磁极21匝线圈电压分布如图5所示。10从图5中可以看出，第18匝与19匝间电压有显著降低。故确定短路匝在本次大修中，应在18匝与19匝间内部。同时，为了能从根本上消除此缺陷，决定对2#发电机25#磁极线圈进行更换。2发电机简介2.1主要技术数据发电机主要技术数据见表5。2.2磁极线圈绝缘结构详见图6。①线圈匝间采用0.1mm无碱玻璃纤维布，用热压方法粘合在一起。②线圈对

8、地绝缘用5mm环氧酚醛玻璃布板配合酚醛纸板绝缘，搭接处粘牢。③线圈首末两层均垫绝缘托板。3磁极线圈更换及其软接头焊接工艺由于2#发电机25#磁极位于-Y方向的机架腿下，更换磁极线圈需转动转子使25#磁极错开