汽轮发电机定子铁损试验噪声超标原因分析

李光明

（哈尔滨电机厂有限责任公司制造工艺部，黑龙江哈尔滨 150040）

0 引言

空冷200 MW汽轮发电机原引进东芝公司技术，属哈尔滨电机厂有限责任公司水氢冷1000 MW汽轮发电机产品结构的缩减版本，具有短而精的特点，在生产过程中采取大量的新方法和新工艺。该产品采用圆形定位筋焊接结构，定位筋与机座成为一个整体进行定位筋鸽尾的加工工艺，定子铁心采用分段外叠装的方式进行装配，实现高效率和高精度要求。根据恒源空冷200 MW发电机项目实际生产过程中遇到的，做大电流铁损试验噪声超标问题，给出影响发电机在电站运行过程中产生噪声的影响因素，有利于生产过程中进一步控制相关工艺参数，为发电厂实际运行中的检查和维护提供参考。

1 定子铁心装配结构特点

空冷200 MW汽轮发电机定子铁心和机座之间采用弹簧棒作为支撑。定子铁心有66个下线槽并用22根鸽尾形定位筋限位，固定定位筋的中间6道浮动环板与机座环板留有10 mm间隙，塞入硅胶棒减振（图1）。

铁心质量通过定位筋作用于16根弹簧棒上，定子铁心靠弹簧棒减振，可以将每根定位筋看作2点支撑的梁，且这2点有弹簧棒支撑。每根弹簧棒可以看成是3点支撑的梁（图2），弹簧棒和其余环板有10 mm间隙，同样塞入硅胶棒减振，并且用挡圈封住硅胶棒两端，挡圈装焊时上下留有2.5 mm的偏差，见图3。

图1 浮动环板减振结构

2 定子铁损噪声超标原因分析

空冷200 MW汽轮发电机定子在线圈嵌入装配结束后，根据合同要求做一次铁心介质损耗试验，试验结果铁心温升符合要求，而噪声值高达97 dB，严重超过标准80 dB的要求。初始分析噪声超标是铁心存在松动，检查铁心紧度符合要求，排除铁心松动的原因。进一步分析认为：①受到铁心和线圈整体质量的影响，支撑铁心定位筋的弹簧棒和机座环板挡圈之间、以及中间6道浮动环板之间间隙过小甚至干涉，致使做铁损试验时产生振动噪声；②中间6道浮动环板间隙中的硅胶棒以及弹簧棒与机座环板之间的硅胶棒，在装配过程中需保证20%的压缩量，如果硅胶棒材质不合格则很难达到减振效果；③如图3所示，弹簧棒与机座环板之间的挡圈在整个圆周位置均上下偏差5 mm，即中心偏差2.5 mm，没有按照设计要求安装挡圈，导致挡圈与弹簧棒之间间隙过紧。

图2 定子铁心装配示意

图3 弹簧棒减振结构

经过细致排查证实，实际装配时没有考虑装配要求的偏差。经过理论计算铁心的下沉量为（2.5～3）mm，如果挡圈与弹簧棒均按同心装配的情况下，弹簧棒与挡圈之间的距离很近甚至发生干涉，严重降低弹簧棒的减振效果。对此，按要求重新调整挡圈间隙，降噪效果见表1。

3 结语

定子铁损试验噪声超标，根据以往经验都是铁心松动所致，也与定子试验时支撑定子基础方箱是否牢固有关。由于空冷200 MW定子结构特殊，在定子装配过程中应加强质量控制以保证关键部位符合要求。

表1 处理前后铁损试验振动噪声测试结果