THDF 125/67型1 000 MW发电机转子线圈槽底垫条滑出及改进

茅 飙

(上海上电漕泾发电有限公司， 上海 201500)

THDF 125/67型发电机是由上海发电机厂引进SIEMENS公司技术生产的1 000 MW机组，是国内拥有单轴全速1 000 MW级发电技术及生产制造能力的厂家，该型发电机转子本体直径为1 250 mm、转子本体长6 427 mm，转子净长13 780 mm、净重87.265 t，转子整体细长，为松槽锲结构。

发电机转子槽底绝缘是隔离发电机转子底层线圈与线槽底部金属的一层重要绝缘，如果出现槽底垫条损坏或滑出的情况，势必会对发电机转子的底部绝缘造成影响。随着事态的发展，会引起发电机转子一点接地或多点接地。因此，加强槽底绝缘，防范槽底绝缘的损坏是确保发电机安全运行的重点。

1 槽底绝缘滑出情况

某厂2号发电机在2018年11月发生了发电机内部故障事故，转子进行返厂修理，在修理的过程中转子更换了全部线圈及线圈绝缘并于2019年5月投入运行，2019年3月进行2号发电机的A修，主要是发电机进行开人孔及抽转子检查；在发电机人孔打开进行内检时，发现发电机转子汽端位置有一条可见长度约4 m、厚度1 mm的浅白色扁平环氧树脂绝缘垫条，绝缘垫条从转子的汽端线圈穿出，通过导风筒及风扇底座，垫条伸出的前端已被磨成尖刀型，垫条两面有油气痕迹，且一面有明显的齿轮形状压痕。

为进一步确认转子的槽底垫条滑出情况，抽出了发电机的转子，对发电机转子汽、励两端进行检查。检查发现，转子励端一极的第四线槽底层线圈的槽底垫条可见部分已抽空，经检查，槽底垫条抽空部位的线槽对应汽端伸出槽底垫条的线槽为同一个槽，如图1所示。同时检查发现第一个线圈的槽底垫条出现从励端往汽端移动的情况，位移尺寸大概约1 cm(如图2所示)。考虑到转子的绝缘情况，进一步确认转子其他槽是否会出现同样问题、槽绝缘是否出现损伤，对转子进行再次返厂检查；转子返厂后，拉出风扇座、导风筒及汽端护环，发现转子第四个线圈的槽底垫条滑出的位置汽、励两端相对应，槽底垫条滑出大概为线槽长度的三分之二，如图3、图4所示。

图1 励磁第四槽槽底垫条情况

图2 励磁第一槽槽底垫条情况

图3 汽端护环卸除后转子第四槽槽底垫条情况

图4 汽端护环卸除后转子第四槽槽底垫条情况

2 故障原因分析

THDF 125/67型1 000 MW发电机转子采用松槽锲结构，在运行时由于转子力的作用，转子线圈不仅受到径向力的作用，而且还受到轴向力的作用。转子线圈及锲下垫条等紧贴转子槽锲底部，转子线槽底部就出现较为松弛的结构，加上线圈质量分布、温度各方面因素影响，此时转子线圈及绝缘紧贴着转子槽锲底部运行，而且伴随轴向位置的移动。如果槽底垫条受压不均、固定不牢，随着转子线圈的轴向运行影响，槽底垫条就容易出现往一个方向移动，并且改型发电机转子槽绝缘采用玻璃纤维布和NOMEX纤维层制成厚度1 mm的绝缘材料，质地较软，容易越过底层线圈凸起部位阻挡边，从而向外滑出。因此，槽底垫条就容易滑出转子线槽底部，往一边移动，随着时间推移，移动的槽底垫条越来越长，透过导风筒、风扇底座与发电机定子机组及冷却器进行接触磨损，从而形成槽底垫条前端的尖刀形状。

3 改进措施

针对THDF 125/67型1 000 MW发电机转子槽底垫条滑出的相关情况，建议对THDF 125/67型1 000 MW发电机转子槽底垫条进行相关设计及工艺方面进行如下改进。

(1)采用耐温、耐压及粘合能力更强的漆，加强底层线圈与槽底垫条或槽底垫条与转子本体的固定；

(2)采用摩擦系数较小的滑移层材料，使转子绕组能自由伸缩，绝缘和铜排互磨损；

(3)升高底部线圈边缘的凸起高度，更有效的阻挡槽底垫条外移；

(4)采用厚度较厚、材质较硬的槽底垫条，以便槽底垫条在线圈及应力的带动下往转子一端移动时有足够的强度不会滑出槽底；

(5)将槽底垫条和槽垫条(槽侧绝缘条)设计成一体结构，有利于线圈边缘凸起位置进行槽绝缘的整体固定；

(6)保证线圈及锲下垫条的平整度，使槽底垫条受压均匀。