鄂尔多斯发电机维修关于汽轮发电机定子铁心松动故障的分析及处理

定子铁心是发电机核心部件，在制造、运行、检修等过程中，鄂尔多斯发电机维修不可避免会出现由于铁心表面因外力作用所引发的定子铁心冲片局部短路或因铁心表面的片间绝缘损坏、从而导致铁心局部热点。本文以一台发电机铁心故障分析、处理实例，对铁心松动插片、铁心表面磷酸电解等处理措施，铁心质量两种实用化检测方法红外成像法和电磁法检测进行了介绍和总结。发电机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。

发电机定子铁心由于制作或检修的原因可能存在质量不良，或者在运行中由于热和机械力的作用，引起铁心松动，造成片间绝缘损坏而短路，在短路区域形成局部过热，尤其是发生在槽周围表面，会加速绕组绝缘劣化，威胁机组的安全运行。本文以河北南网某机组铁心故障为例，对铁心松动原因进行分析、对修复措施和质量检测方法进行介绍和总结。

1 故障描述，发电机在运行中出现声音异常，经综合分析诊断为铁心松动造成。停机检查发现定子励侧槽口34与35槽之间第64段铁心、31槽与32槽之间第1段铁心过热见图1，1槽与2槽间铁芯边端（阶梯齿）靠近压指处的铁芯硅钢片齿部，发生严重的片间松动磨损现象，磨损的大部分硅钢片已磨成粉状，导致严重过热损坏见图2，35和36槽线棒槽口绝缘因铁心松动有磨损，36槽线棒磨损尤其严重，松动的铁心将5.5 mm厚的绕组绝缘磨损达深度达5 mm，若不及时发现不久就很可能形成短路接地，造成重大故障。用专用仪器测量槽楔压紧情况发现槽楔普遍较松，按厂家规定其值应在0.2～0.5之间，实际测量值达到了1.0。

铁心制造及检修质量存在问题，发电机在运行中铁心会受到各种力的作用，其中转子和定子之间的径向力波形成的交变磁拉力及铁心的自重占很大比例，如果铁心制造时压装比较松，径向力波将导致铁心和个别扇形片的振动，从而伴随出现噪音和齿的断裂。铁心或它的个别区域压装变松的主要原因是由于扇形片的厚度特别不均匀、定子定位筋安装不准确、通风槽钢安装不正确、铁心在制造厂时的叠装质量低劣等，本台机组检修就发现故障齿段厚度不均匀。

检修过程中铁芯定位螺杆过紧，本机组在上次修理过程中曾对定子铁芯的轭部定位螺杆进行紧固，从而使得铁芯轭部定位螺杆的预紧量与中部穿心螺杆的预紧量失去了原来1:0.75的比例平衡，轭部过紧会引发齿部弹开，然而由于端部铁芯粘结牢固，从而导致端部铁芯段之间的通风槽板的预紧量下降造成铁芯的松动和磨损。励端定子铁心受外力敲击损伤明显。从图2可以看到，在励端损坏槽间的齿压板上有十分明显的压痕，不但导致齿压板下的铁板变形，而且使一档阶梯铁芯和一档通风槽板的齿条损坏。由于励端第二档铁芯段的阻隔，外力未能影响到第二档通风槽板，所以检查第二档通风槽板时，没有发现任何通风齿条受损痕迹。

运行中温度变化的影响，发电机昼夜负荷不均匀， 有功负荷变化较大，无功负荷也随之有较大变化，这些都会导致铁心温度变化。有关资料统计表明，有功负荷变化200～130 MW，无功负荷变化110～20 Mvar, 会导致铁心温度变化达25~35℃。某些发电机由于调峰需要频繁启停，使发电机定子铁心的温度变化范围达50～70℃。发电机在运行中定子铁心温度激烈变化使硅钢片间的夹紧力产生松紧变化，长时间反复如此，会使定子铁心周期性热胀冷缩，就容易引起铁心齿部松动，在电磁力作用下产生振动和噪声。

铁心松动处理，发电机铁心整体或部分松动都属于不正常现象，在检修中必须予以消除。鄂尔多斯发电机维修哪家好处理铁心压装普遍松动的问题较为复杂，需要根据具体情况在制造厂家参加下具体地加以解决。应该注意的是，用紧压圈压紧铁心的方法一般是不允许的，因为这种方法有损坏定子绕组绝缘的可能性，而且也达不到良好的效果，这种方法只能使很短的一段铁心叠片压紧。

铁心的个别区域尤其是端部铁心的松动和较大的振动是比较常见的。在这种情况下，一般采用在片间插入0.2 mm厚的环氧玻璃布板的方法，环氧玻璃布板与铁心片隔一片或两片细心插入见图3。根据铁心松动的程度，决定插入的片数及每片插入的深度，按照经验，不取出线棒时大插入深度约在100 mm。由于铁心两侧紧靠绕组，如向更深处继续插片比较困难，此时要取出线棒，这样便于插片到更深处，以增强片间绝缘和减小涡流。对于间隙较小，环氧玻璃布板难以插入的铁心叠片，可用窄而薄的专用工具把齿撬开，在撬开的缝隙中灌入同一牌号的绝缘漆。

定子铁心热点磷酸电解处理，电解是将电流通过电解质溶液或熔融态物质(又称电解液)，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。对于铁心表面热点位置采用磷酸电解腐蚀过程中，磷酸电解液中正1价氢离子(H+)流向阴极并得到电子，发生还原反应，生成氢气；负3价磷酸根离子(PO33-)流向阳极定子铁心冲片，冲片铁板基材失去电子，发生氧化反应，变成正2价铁离子，溶于电解液中。冲片表面毛刺及尖角处的接触溶液面积大，积累离子多，易先反应而溶于电解液中，从而消除片间短路发热点。修复后热点检测，铁心松动处理完毕后，应对铁心进行质量检测，一般采用两种实用化检测方法，电磁法（ELCID）和红外热成像法（铁损试验）对于个别齿部仍过热严重的铁心，应继续处理，如可将环氧玻璃布板插人更深。

铁心处理过程中手工操作在生产工艺过程中所占比例大、工艺质量对人的手工工艺和责任心依赖性高，对铁齿松动修复过程中应严控操作工艺，防止插刀、槽锲退出及安装过程中对片间绝缘二次损伤。铁心故障修复后应至少进行一次电磁法检测，以验证修理质量，有条件的可同时利用红外热成像法确认铁心表面有无热点。

针对近年来部分600MW发电机出现的铁心松动问题，特别是在同一制造厂家的机组上重复发生的问题应引起重视，及时对其他机组进行针对检查，提前发现设备隐患，确保机组安全运行。铁心松动及时检测和处理，鄂尔多斯发电机维修防止铁芯局部热点劣化，因此应制定反事故措施，把两种铁心检测方法纳入检修后常规试验项目中，确保铁芯大修后铁心无缺陷投运。