1100MW核电发电机定子铁心压装工艺研究

朱新

摘 要：为了保证1100MW类型核电发电机组中定子铁心部件的安装质量，应认识到定子铁心的特点，并能结合实际的安装操作需要制定科学的定子铁心安装方案。本文选取了某1100MW类型的核电设备为案例，对发电机组当中的定子铁心压装操作进行了分析。

关键词：加工；核电；定子铁心

现代核能技术的发展为能源短缺问题提出了一个新的解决方案，让人们用电更充足、更稳定的同也降低电所带来的环境问题，因此核电类型的发电技术也成为了现代电力能源发展的关键之一。为了推动核电发电技术的发展，需要技术人员能不断的提升设备各个部件的性能，尤其要能注意定子铁的安装工艺，实现核电类型发电技术产能以及稳定性的提升。

1 定子铁心安装技术分析

在核电发电机组的安装中，需要直接将定子铁心安装到电机定子底座结构中，是整个核电类型发电机高效运转的基础，其安装质量直接关系着核电站的发电效率。而在大型发电机部件的安装阶段，由于设备的实际尺寸较为巨大、设备整体质量较大，导致安装阶段使用竖直压装安装技术的时候，加压以及加热操作难以达到预期的目标，这也就导致在定子铁心模拟安装时候所采用的技术难以应用到实际安装当中。在一些地区的定子铁心部件安装中尝试的使这种安装技术进行安装，但所取得的安装并不理想，还有可能会出现一些质量问题。而一旦定子铁心部件出现了问题，那么不仅会影响到核电设备的正常运行，同时在修复定子铁心设备的时候也要付出大量资金。因此在目前的核电设备管理以及定子铁心安装的阶段中，定子铁心的安装质量将直接的影响核电站的运行效率和运行寿命。

2 定子铁心部件结构分析

在各个核电类型电站之中，由于其建造设计方案、建造规格、设计电能产量方面存在不同，因此各个核电站当中的核电机组也存在不同，本文为了能更充分的说明定子铁心部件的压装工艺，选取了某核电厂110MW类型的核电发电机作为分析案例。

该1100MW类型的核电机组在结构设计方面采用了内外机座相结合的设计工艺，其内机座部分从结构特点来看主要由衡量部件、撐筋部件以及12夹紧环部件所组成，在内机座各个部件完成了组装之后，在经过装筋操作、冲片压装操作以定子线圈安装操作后，就可以将内机座部件安装到外机座部件中，在连接的时候使用立式弹簧板部件并联处，这样最终就组装成了一个完整发电机定子部件。

3 定子铁心部件压装工艺分析

在进行定子铁心部件安装的识时候要能掌握定子铁心部件在安装阶段的特点，并能结合安装现场的实际条件制定出科学的安装方案。在现阶段的定子铁心部件安装当中，通常会将安装操作磁屏蔽类型的压装操作、定位螺杆部件安装操作、铁心部件压装操作三个部分，这些个安装环境在操作中都有不同的特点，需要在掌握不同安装环节特点的基础上制定相应的安装方案。

3.1 磁屏蔽类型的压装操作

在进行磁屏蔽压装操作的时候需要采用专门的压装操作设备，同时还要能辅助使用烘干房，从而完成固化一体化操作。在进行磁屏蔽操作的时候，还需要使用高标准的树脂材料作为连接固化试剂。另外，在进行固化操作的时候还要能严格的控制操作环境中的各种条件，比如要能控制环境中温度在90摄氏度到110摄氏度之，的并且要将温度维持在这一区间内48小时。其次，为了保证磁屏蔽操作的质量，使整个操作过程的温度变化更加合理、固化的效果更为出色，应能准确的控制好设备的温度变化速度，并将温度变化速率控制在每小时10摄氏度的范围内，直到操作环境中的温度达到了90摄氏度到100摄氏度之间，并将温度维持在这一区间内48小时。

3.2 定位螺杆安装

定位螺杆的安装安排在10米压装坑内，利用四柱式液压升降机（机座内圆）和升降平台（机座外圆）的上下移动进行定位螺杆的装配、焊接、打磨等操作。

3.3 铁心压装

定子铁心压装方式为内压装，汽励两端端部阶梯段铁心冲片间涂刷进口环氧粘接树脂；阶梯段铁心与齿压板相邻处冲片为密封扇形片。铁心压装过程中6985mm长度分15次加压，其中第5、13、14次为热压，其余为冷压，采用拉杆装置和液压千斤顶进行加压，采用定子加热罩对铁心进行热风循环加热；定子铁心结构上首次在励端穿心螺杆上使用了液压螺母以便于嵌线加热后以及后续电厂现场对定子铁心进行再收紧操作。定子铁心的穿心螺杆和定位螺杆收紧操作共分4次进行，第1次在铁心竖直压装后安装好全部穿心螺杆后，用液压拉伸器和液压扳手按图纸要求的紧量进行收紧操作，为防止定子铁心槽形在翻转过程中走动，专门设计了300根加压定位棒，在定子铁心槽内除空出8槽用于测量铁心槽底长度尺寸外，其余铁心槽内用槽形定位棒和加压定位棒错位排列固定；第2次在定子铁心翻转至水平状态后，检测并按设计要求紧量用液压拉伸器和液压扳手对穿心螺杆和定位螺杆进行再收紧操作；第3次将定子铁心进行模拟加热并冷却后，再次检测并按设计要求紧量用液压拉伸器和液压扳手对穿心螺杆和定位螺杆进行再收紧操作；第4次在嵌线总烘加热后，用液压螺母和液压扳手检测穿心螺杆和定位螺杆的剩余紧量数据，如铁心剩余紧量低于图纸要求的95%，则需按设计要求紧量用液压螺母和液压扳手进行铁心的再收紧操作。

4 定子铁心压装几个关键要素控制

定子铁心是由成千上万张扇形硅钢片叠装而成的，装配完成的定子铁心要求槽形平直、槽壁平整、有足够的紧力，以保证铁心的刚度和避免电磁力引起片间振动，还要注意片间绝缘不应受损、通风道均匀整齐、不变形等。因此，从发电机设计理论和电厂现场运行经验角度出发，对于定子铁心压装质量考核的几个主要要素为嵌线槽形尺寸、片间紧力、片间绝缘等。

4.1 铁心嵌线槽形尺寸

工艺上要求铁心压装过程中，每叠放20mm～30mm左右冲片时采用尼龙榔头、整形定位棒整形，用槽形塞规、鸠尾塞规检查铁心槽形。穿心螺杆孔上使用的整形定位棒分大中小三种规格，每档相差0.12mm，最大一档尺寸比穿心螺杆孔名义尺寸小0.15mm左右；压装过程中嵌线槽内放置的槽形定位棒尺寸比嵌线槽形名义尺寸小0.25mm；检验槽形用的槽形塞规尺寸比比嵌线槽形名义尺寸小0.40mm。

4.2 片间紧力

设计要求的定子铁心片间紧力为275Psi。为了使铁心达到设计要求的片间紧力，工艺上采用了多次冷压、热压循环进行的手段，并且在铁心叠装完成后各个阶段利用穿心螺杆、定位螺杆对铁心进行多次收紧，确保铁心冲片片间紧力达到设计图纸要求。

5 结束语

在核电发电机组设备当中，定子铁心是其关键的组成部件，而且一旦在定子铁心部件的安装中出现了质量问题，那么则需要耗费大量的财力进行修复，不仅影响了核电机组的正常运转，同时增加了发电机组运营管理的成本。为了保证核电机组的正常运行，应做好定子铁心部件的安装操作，保证核电机组有良好的运行质量。

参考文献

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