发电机定子绕组端部绑扎固定方法改进及应用

摘要：本文结合某厂发电机定子绕组端部松动磨损问题，分析了发电机端部绑扎固定方法，结合实际提出行之有效的改进措施，为解决发电机定子绕组端部松动类似问题提供了新思路和新方法。

关键词：发电机 端部 绑扎 固定

1 前言

随着我国新能源发电比例的不断攀升，电力系统对于灵活性的需求日益增强。鉴于新能源发电具有波动性，其接入系统后，电力系统的出力变化频繁且重要性凸显。伴随新能源的大规模并网，火电厂在调频调峰方面的辅助服务能力愈发关键。我国正不断深化电力体制改革，市场交易体系日趋完善，电力辅助服务市场的构建显著提升了火电机组的调峰效能，同时也对火电厂设备的可靠性构成了严峻挑战。近年来，国内大型发电机组频繁遭遇端部振动问题，发电机定子接地、短路、线棒漏水、端部绕组主绝缘磨损等重大缺陷时有发生，亟需针对发电机定子内部潜在的缺陷及隐患进行深入的研究与探讨。

2问题概述

某厂检修期间对发电机内部进行检查，发现发电机定子端部绝缘绑扎局部存在松动磨损及黑色油泥，定子汽励两端槽口的铁心与线棒之间有大量黑色油泥，后多次对#1发电机端部进行加绑亦一直无法消除松动磨粉现象。检查中发现发电机定子端部绑扎结构简单，下层线棒与外绑环未绑扎固定，只靠背部17个支架上的T型螺杆拉住，定子上下层端部线棒径向绑扎只是径向将线棒大搂绑一次，类似弹性安装方式，下层线棒径向绑扎不牢，整体未起到完全绑扎固定的作用，在机组共振的作用下两端端部经常发生不同程度的磨粉、油泥、间隔块松动现象，存在端部绝缘磨损、短路、漏水重大安全隐患。

3 端部绑扎固定方法探讨

3.1传统绑扎固定方法

发电机定子绕组在运行时，绕组的端部将受到电磁力的作用。但系统出现较大波动或故障情况下，绕组端部要承受较大的径向交变电磁力，其频率是两倍电流的频率。电动力引起绕组线棒间的机械力作用，若端部固定不良，可能使线棒发生位移或变形，造成绝缘损伤。端部绑扎固定主要采用无纬玻璃丝带将口部垫块、斜边垫块、端箍（也称支持环）牢牢地与线棒绑扎在一起，然后浸胶处理，绑扎、固化后成为一个整体，同时端箍通过支架与定子机座固定在一起。

线棒出槽口部位也是受电磁振动较大的部位，固定不当容易因绝缘磨损而损坏线棒。槽口垫块也是采用双斜块结构，一般多固定采用适形毡工艺将其固定在两线棒之间。斜边垫块的绑扎固定主要加强绕组端部斜边的机械强度。口部垫块和斜边垫块均采用绝缘垫块如环氧酚醛层压玻璃布板等。

在传统的发电机端部绑扎固定中，一般采用非磁性金属材料作端箍。由于是与线棒绑扎在一起，因此端箍本身也需采用与线棒主绝缘相同的绝缘材料和厚度进行包扎热压成型。端箍处在强磁场中，因而运行中也产生损耗发热。在强度满足要求的情况下，采用非金属性材料如绝缘材料作端箍，就彻底地消除了因端箍绝缘的损坏可能导致发电机定子绝缘事故的可能性，改善了端部电场的不均匀性，降低了端部漏磁损耗。对于上、下层线棒之间的加固，厂家生产时用含胶的绝缘材料卷成实心圆柱体绑扎在端部上、下层线棒之间，待胶固化后即成为刚体。

3.2 绑扎方法改进

受限于场地及工艺限制，现场消除缺陷时采用传统的绑扎固定方法存在较大的困难。为解决某厂发电机定子端部绝缘绑扎局部松动磨损及黑色油泥问题，结合现场状况，对绑扎方法进行了局部优化，采用新工艺、新材料、新绑扎方式进行处理，全部线圈端部之间塞间隔块，全部采用大绑带方式将9～10根线圈绑在一起，每个间隔块位置用绑绳径向绑紧，具体步骤为：

（1）垫适形材料，垫放大绑带；

（2）下下层线棒，配塞垫块，缠绕平行绑带，垫放大绑带；

（3）下上层线棒，缠绕交叉绑带；

（4）引线就位，绑扎，鼻端绝缘，内撑环装配。

4 效果及结论

在发电机改进过程中，我们严格遵循规范要求，对发电机线棒的安装、绑扎、焊接以及烘焙温度和时间进行了精确控制，确保所有操作均达标。同时，发电机端部的固有频率经过检测，确认其处于合格范围之内。发电机一次并网成功，且各部件的温度、振动等关键参数均表现优异，发电机机组整体运行状况优良。

坚持理论联系实际的原则，在检修现场对发电机定子绕组端部的绑扎固定方法进行了深入研究和改进。通过这一举措，成功消除了发电机端部因松动而产生的磨粉现象，从根本上杜绝了因松动磨损可能引发的短路、接地等安全事故，为发电机的长周期安全、可靠运行提供了坚实保障，使其更好地适应了新型电力系统对发电机组提出的更高要求。

参考文献

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作者简介：吴炜，华润电力控股有限公司华南大区副总经理，研究方向：电气技术、发电运营管理

廖大兵，广州华润热电有限公司副总经理，研究方向：设备检修、火电生产

钟国亮，广州华润热电有限公司电气工程师，研究方向：电气绝缘、继电保护