金安桥电站1号水轮发电机定子线棒修复

廖启智

（葛洲坝集团机电建设有限公司，云南 丽江674100）

1 电站概况

金安桥水电站有限公司建设的金沙江金安桥水电站工程，建设地点在云南省丽江市境内的金沙江中游河段上，是金沙江中游河段规划的第五级电站。电站距云南省会昆明、四川省攀枝花市和云南省丽江市的直线距离分别为300 km、130 km和20 km。坝址距永胜县城和丽江市城区公路里程均为52.5 km，距大理市公路里程232.5 km，距昆明市公路里程589.5 km，距攀枝花市公路里程225.5 km。金安桥水电站装机4台，单机容量600 MW，总装机容量2400 MW。

2 事故经过

1号机组于2012年8月7日晚23：10开始带满负荷进行72 h连续试运行。从监控过程记录看，直到8月8日12：23之前，机组运行均很正常，在12：23机组发电机定子一点接地保护动作，随后机组自动启动事故紧急停机程序，跳开发电机出口断路器801，机组停机。

经认真检查，引起着火点在45号槽上层线棒上端槽口R内侧，并且有铜水熔化流出，流淌到上端槽口块上凝固成整块铜块。该45号槽上层线棒的并头块焊接部位外表绝缘层的油漆颜色还保留原色，而在槽口块部位的槽口R段及其周围的绝缘完全烧毁，附近的上挡风板也着火烧坏。相近的6根上层线棒及5根下层线棒也因高温着火有不同程度的火烧损伤绝缘层（见图1和图2）。

图1 线棒与铜环连接处

图2 线棒上端部

经核对图纸[2]及拔出线棒检查发现，引起着火点在45号槽上层线棒（V相5支路）的上端槽口部位的扁铜股线，因线棒内部高温而烧坏线棒绝缘层，直至着火燃烧，熔化铜水流出与铁心短接，最后导致定子一点接地保护动作。事故线棒为发电机线圈中性点抽头，对地无电压，所以对铁心无放电现象，仅有大电流存在，导致线棒扁铜股线不断熔化，同一槽下层线棒为V相3支路线圈，无相间短路的可能，因此该事故应是线棒内部股线存在质量问题，最终导致事故停机，这是72 h连续试运行时能够检验出的潜在故障。为尽快恢复使1号水轮发电机发电，须马上对定子线棒进行修复。

3 烧损线棒恢复

3.1 磁极拔出

1号水轮发电机组定、转子空隙间隙设计值只有28 mm，为便于修复定子烧毁的线棒，拔出附近的磁极。

检查出有问题的定子线棒部位及方向，打开上机架盖板，准备拆除其附近定子上下挡风板；为拆除损毁线棒，拔出其附近的第17号、18号及19号3个磁极。先拆除磁极的上引线连接板，其后拆除磁极键顶丝，注意其螺栓及其垫片的数量。拆开极间撑块的时候，先把极间撑块的螺杆的螺帽松开，把焊接在磁轭上的挡块用角磨机打磨开，把螺杆往外退出有大的间隙可以松动。

顶松磁极键和垫片时，先用长木方搭在下机架检修平台与下机架环形轨道之间，确保有足够的施工空间，压机用1根钢管支撑在下面混泥土上，在转子下磁极压板处准备1根略小于工艺孔的铁棒，用压机慢慢用力顶松即可。准备12根钢管，根据32 t压机行程200 mm计算，切割钢管每一根所需的高度，即 800 mm，900 mm，1000 mm…2600 mm 等（按需所用），在压机顶至1200 mm的时候，往外松动有间隙的极间撑块要拉紧回来，以免阻尼环被极间撑块挡住，磁极无法上升；压机位置放置在定子下机架环形轨道上，在环形轨道下部用钢管支撑，以免顶磁极时压机把环形轨道压变形。

拔出磁极时准备5根10 mm木板条，放置固定在空气间隙部位；用压机把磁极缓慢顶至极间撑块的位置，用软带捆绑磁极上端，其后兜住磁极两侧，用导链缓慢拔出。在磁极拔出过程中，如果磁极被上机架支臂或者大轴补气管挡住，下方磁极无法垂直拔出，在制动环板筋板与风闸支墩之间圆周等分4点挂10 t导链使转子转动一定的方位，按上述步骤拔出其余磁极。

3.2 定子线棒拔出

搭设安全脚手架，满足现场线棒退出槽楔、铲除绝缘盒、拆卸绑带、烫开线棒并头块施工的需要。线圈拆除前测量绝缘电阻值并记录

上层线棒需拔出32～60号槽之间的29根线棒；下层线棒需拔出42～46号槽之间的5根线棒；用专用工具铲除线棒绝缘盒、绑带、斜边间隔块及其绑绳，并将灌注胶清理干净，用铜焊机将上述线棒的上下端部并头块烫开；利用专用工具，将上层线棒32～60号槽之间的29根线棒，下层线棒需拔出42～46号槽之间的5根线棒全部细心拔出；认真细致清理铁心槽内部余胶及杂物，并彻底清理拆除区域相关剩余线棒的表面杂物。

3.3 未拆除定子线圈检验

准备好试验的设备，检查已拆除的34根线棒后，剩余线圈的电阻值、吸收比值并记录；然后将剩余所有的线圈进行交流耐压试验确认，试验电压为0.8（2 U+1 kV）；最后将待嵌入的34根新的备用线棒进行单根耐压试验确认。

3.4 定子线棒回装及定子线圈耐压试验

按照定子下线施工方法，将5根下层线棒嵌入槽内，嵌线前用槽衬纸及半导体腻子将下层线棒包裹好，嵌线时在上机架支臂上挂一0.5 t电动葫芦（或桥架配合吊装），将线棒吊入机坑，然后缓慢移动线棒，并将线棒推入槽底。并分步压紧、绑扎，安装斜边间隔快、层间垫条及层间测温电阻、层间端箍；然后利用此嵌入方式将29根上层线棒嵌入；最后用铜焊机焊接其并头块，并做好相关措施，挂装上下端绝缘盒，检查无渗漏后，灌满其灌注胶，利用云母带及玻璃丝带按照图纸要求将上端5个引出线头进行绝缘包扎。

检查定子线棒嵌入后的各类胶的固化程度，必要时，需对施工区域进行加温烘烤，以便于新更换的线棒绝缘胶及半导体胶的加速固化。所有定子线圈测温电阻进行接地，定子线圈整体相关试验标准以东电厂家为准。

3.5 转子磁极回装及72 h试运行

转子磁极和磁轭清扫干净；磁极的单个耐压试验合格后开始挂装；先软带捆绑磁极底部，把磁极键和相应加入的底片厚度，用大力钳夹住其部位的3个部分，使其形成一个整体。在转子磁极进入磁轭部位大约200～300 mm位置时，磁极键和垫片放入，随着磁极慢慢下降，在降落至极间撑块的时候，磁极下部垫块木板，用压机顶着，随着压机缓慢下落至顶丝上。按照转子施工工艺，对磁极键打紧，安装转子阻尼环、安装磁极引线及绝缘包扎，并以东电厂家为准对转子进行整体相关耐压绝缘试验；回装定子上下挡风板和上机架盖板。

检修完毕后，需要重新做发电机升流升压试验，这里不再概述。

进行72 h试运行前的联合检查，重新开始72 h试运行。

4 结语

金安桥水电站1号水轮发电机组于2012年8月9日开始对烧损线棒进行更换，传统工艺需要将转子吊出，再进行线棒的更换，至少需要2～3个月处理时间。

但本次更换方法则采用拔出烧损线棒部位磁极后再对线棒进行更换，大大降低了施工时间及工程量，提高工作效率，只用了15 d就完成线棒更换任务，为金安桥水电站今后检修和维护积累了宝贵的意见。金安桥水电站1号水轮发电机组于2012年8月31号晚上23：45带满负荷72 h运行后交付电厂（业主），机组运行稳定，为金安桥水电站的经济效益做出巨大贡献！