水轮发电机定子绝缘盒灌注胶未固化的处理

赵海军

(1. 东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨 150040；2. 哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

水轮发电机定子绝缘盒灌注胶未固化的处理

赵海军1,2

(1. 东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨 150040；2. 哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

介绍了大型水轮发电机定子绕组并头的绝缘结构及工艺。通过一个并头绝缘盒灌注胶未固化的实例，进行了实例剖开检查，四组不同组分的灌注胶固化对比试验来确定最佳配比。并提出了未固化并头绝缘盒的处理方法。最后，提出了水轮发电机定子绕组并头绝缘盒灌注胶的施工工艺要求。

水轮发电机；定子；绝缘盒；固化；灌注胶

0 引言

大型水轮发电机定子绕组并头采用绝缘盒灌注胶填充密封。但在制造过程中，也有可能发生绝缘盒内灌注胶未充份固化的现象，导致绝缘不良。

1 定子绕组并头绝缘结构

向家坝定子绕组并头绝缘盒采用酚醛玻璃纤维压塑料4330-1压制件。绝缘盒灌注，下端绝缘盒采用879双组份灌注胶填充，上端绝缘盒采用881双组份灌注胶填充。上端绝缘盒底密封采用环氧填充腻子HDJ-18[1]，定子绕组并头绝缘结构及尺寸见图1及表1。

图1 定子绕组并头绝缘示意图

mm

注：相邻两绝缘盒的间距≥14 mm

2 现象的发生

向家坝左岸1号机定子下端绝缘盒于2013年5月23日开始安装。当下端绝缘盒灌注476个，灌注879胶24 h后，检查时发现灌注胶并没有完全固化，用手指可以按动绝缘盒上表面的灌注胶。采取加热绝缘盒50～60℃，但加热固化24 h后，检查灌注胶并无明显变化，仍未固化。

3 原因分析

对下端未固化的绝缘盒现场随机抽取一件，用专用工具-铲刀将绝缘盒纵向剖开(剖开的绝缘盒见图2)，对内部灌注胶加热到约100℃，观察胶的变化。发现随着温度的升高，胶有软化的现象，表明胶未固化。对其成分进行化分分析，绝缘盒灌注胶未固化的原因是在施工过程中，只使用灌注胶A组份，未使用灌注胶B组份—固化剂。

图2 剖开的绝缘盒

在灌注前，应进行现场模拟试验。为模拟定子线棒端头铜排，在绝缘盒中放入两件铜板(铜板尺寸尽量与线棒引出铜排一样大小)，将灌注胶A组份与B组份按照1∶1，2∶1，3∶1、4∶1,5∶1的比例，充分混合均匀，灌注于绝缘盒中，进行模拟试验。在室温固化24 h后，检查固化情况，不得有通孔和气泡等[2]。根据固化情况，确定灌注胶A组份与B组份最佳配比为1∶1。故正确使用方法为：灌注胶A组份与B组份按照1∶1比例充分混合均匀后，灌入绝缘盒中，室温固化24 h。

4 处理方法

1) 对灌注胶的上表面未固化的绝缘盒需拆除，重新安装绝缘盒

检查灌注胶的上表面未固化的共计有261个绝缘盒，需用专用工具铲刀等拆除绝缘盒，注意不得损伤线棒。拆除后，清理灌注胶。用砂纸将定子线棒起皮处绝缘，需打磨光滑平整，用棉布蘸酒精擦拭粉尘；引线接头铜排被磕伤，需将磕伤处毛刺打磨，保证引出铜排处光滑，无尖角和毛刺。重新安装绝缘盒，将灌注胶A组份与B组份按照试验比例1∶1充分混合均匀后，灌入绝缘盒中。

2) 将灌注胶上表面已固化的绝缘盒需钻孔检查是否固化。如未固化需拆除，重新安装绝缘盒。

其余灌注胶上表面已固化的579个下端绝缘盒。用手电钻各钻2个φ5孔。孔的位置为：在靠近转子一侧窄面上，距绝缘盒底约30 mm钻一个φ5孔，深度约5 mm。在定子外侧绝缘盒另一侧窄面上，距绝缘盒口约30 mm钻一个φ5孔，深度约5 mm(绝缘盒窄面钻孔见图3)。

图3 绝缘盒窄面进行钻孔

对内部灌注胶用烤枪加热到约100℃。用硬的尖针通过已钻的φ5孔，检查绝缘盒中部和底部的灌注胶是否固化。如果尖针扎灌注胶软化，表明灌注胶未固化。检查后，灌注胶未固化的绝缘盒也需拆除，按上节(1)所述的方法，重新安装绝缘盒。灌注胶已固化的绝缘盒，需用HDJ-18环氧腻子将孔填充，室温24 h固化后，打磨光滑，在处理部位涂刷两遍HEC56102室温固化胶，每次间隔不小于4 h，刷完后，可用碘钨灯照射加热固化处理。固化条件：在50～60℃温度下固化6 h以上或室温下固化24 h。

5 结语

通过对向家坝左岸1号机定子绝缘盒未固化的原因分析及处理，满足了定子绕组的并头绝缘的要求，并顺利通过了定子交直流耐压试验，表明其处理方法是正确可行的。可推广应用到其他机组定子绝缘盒灌注胶未固化的处理中。在灌注绝缘盒的灌注胶时应注意：

1) 现场必须做模拟试验。因为现场气候、环境等因素的不同，必须根据现场实际情况，在绝缘盒中，对灌注胶A、B组份按照不同的比例进行模拟试验。在试验24 h后，检查固化情况，以确定A、B组份最佳灌注比例。

2) 灌注胶必须充分搅拌均匀。对灌注胶利用搅拌器必须对灌注胶A、B组份充分搅拌均匀，防止在固化后局部出现颜色不均甚至气泡等现象。

3) 固化时间室温下24 h。如果未固化，可延迟固化时间或者采取适当的加热的方式进行固化。

4) 注意灌注胶的生产期及贮存期。一般灌注胶的贮存期是室温下12个月，过期的胶不得使用。

[1] 白延年.水轮发电机设计与计算[M].北京：机械工业出版社，1990.

[2] GB/T 8564—2003．水轮发电机组安装技术规范[S].

赵海军，男，1979年生，硕士研究生，工程师,主要研究水轮发电机制造工艺。