專利名稱：氣體冷卻發(fā)電機定子線棒彎形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體冷卻發(fā)電機定子線棒彎形方法。
背景技術(shù)：
伴隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，節(jié)能降耗、可持續(xù)發(fā)展等市場需求，促使發(fā)電機單機容量不斷增大，而發(fā)電機輸出電流在定子線棒中產(chǎn)生的熱能傳遞散發(fā)是汽輪發(fā)電機大容量化的關(guān)鍵問題之一。發(fā)電機定子線棒是構(gòu)成發(fā)電機定子繞組的基本單元，發(fā)電機在發(fā)電過程中，電流在發(fā)電機定子線棒導(dǎo)電銅線中流動會持續(xù)產(chǎn)生熱能，這些熱能必須通過適當(dāng)?shù)耐緩絺鬟f散發(fā)出去，否則熱能的積累會使導(dǎo)電銅線及其包覆導(dǎo)電銅線的絕緣的溫度不斷升高，以致超過導(dǎo)電銅線和絕緣的溫度允許限度，會縮短發(fā)電機的使用壽命，甚至燒毀發(fā)電機。氣體冷卻發(fā)電機線棒采用內(nèi)部熱能傳遞散發(fā)方式，熱能傳遞散發(fā)效果好，可以應(yīng)用在大容量發(fā)電機上，以氣體為冷卻介質(zhì)，消除以水為冷卻介質(zhì)的定子線棒存在的冷卻介質(zhì)通路結(jié)垢阻塞、腐蝕泄漏等危害正常運行的問題。應(yīng)用這種氣體冷卻發(fā)電機線棒可以簡化1000MW級大容量發(fā)電機冷卻結(jié)構(gòu)，提高運行可靠性，這種氣體冷卻發(fā)電機線棒中心采用貫通兩端的薄壁相互絕緣的非磁性金屬方管一字形排列形成冷卻氣體通道，非磁性金屬方管的口徑根據(jù)通風(fēng)方案對氣體流阻及散熱要求確定。在線棒直線段，相互絕緣的導(dǎo)電銅線排布在金屬方管的周圍且以金屬方管為中心旋轉(zhuǎn)包繞，形成換位效果，避免環(huán)流損耗；在線棒兩端弧線段，相互絕緣的導(dǎo)電銅線排布在金屬方管的兩側(cè)。但這種新結(jié)構(gòu)的電機線棒的制造過程的關(guān)鍵步驟之一，即彎形步驟，遇到了前所未有的難題由于這種線棒中心采用貫通兩端的薄壁相互絕緣的非磁性金屬方管一字形排列形成冷卻氣體通道，在彎形過程中會使非磁性金屬方管彎弧部位產(chǎn)生強烈的縮頸現(xiàn)象，這種縮頸現(xiàn)象會使該部位的通風(fēng)阻力大大增加，會降低冷卻氣體的流量，進而影響線棒的冷卻效果，還會使該部位的主絕緣疏松，降低絕緣耐壓強度及機械強度；若采用厚壁的非磁性金屬方管可以降低縮頸程度，但會增加導(dǎo)熱路徑熱阻并更多的占用有效截面，采用灌注石英砂方法存在彎形后排除困難的問題，所以傳統(tǒng)的方法在這種新型結(jié)構(gòu)的定子線棒彎形過程中都不適用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氣體冷卻發(fā)電機定子線棒彎形方法，避免產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象以及主絕緣疏松現(xiàn)象，保證定子線棒絕緣耐壓強度及機械強度，保證發(fā)電機定子線棒的冷卻效果。本發(fā)明的技術(shù)方案是一)、預(yù)處理過程為彎形前定子線棒首端的非磁性金屬方管通過入口匯總管與入口球形閥門連接，定子線棒末端的非磁性金屬方管通過出口匯總管聯(lián)接到出口球形閥門；二)空腔注臘過程為定子線棒以及入口球形閥門、出口球形閥門都加熱到約70°C，入口球形閥門和出口球形閥門保持開啟狀態(tài)，將被加熱到約85°C的液態(tài)石蠟以0. 2MPa的壓力通過入口球形閥門流經(jīng)入口匯總管注入定子線棒，當(dāng)液態(tài)石蠟從出口球形閥門流出且不再混有氣體噴出后關(guān)閉出口球形閥門，將液態(tài)石蠟的注入壓力提高到IMPa，保持溫度約85°C，保持IMPa的注入壓力，用保溫材料包覆定子線棒，避免溫度下降，用約10°C的壓縮空氣以約30m/s的風(fēng)速吹拂出口球形閥門以及出口匯總管，使其內(nèi)部的石蠟?zāi)?，從末端開始用約10°C的壓縮空氣以約30m/s的風(fēng)速逐段吹拂定子線棒的表面，吹拂前以每段約150_長度逐漸剝?nèi)ハ惹鞍驳谋夭牧?，使壓縮空氣直接吹拂到定子線棒的表面，每段吹拂時間不小于15min，并沿定子線棒表面逐段向首端吹拂，使定子線棒從末端到首端逐步冷卻到室溫，關(guān)閉入口球形閥門；三)、彎形作業(yè)過程保持入口球形閥門以及出口球形閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，在室溫狀態(tài)下按以往的作業(yè)方法及程序進行常規(guī)彎形作業(yè)，使定子線棒達到設(shè)計要求的形狀及尺寸要求；四)除臘作業(yè)過程先使入口球形閥門及出口球形閥門處于開啟狀態(tài)，將定子線棒、入口匯總管、入口球形閥門、出口匯總管、出口球形閥門全部加熱到約100°c，并包覆保溫材料，將定子線棒及附屬物處于入口球形閥門在上方、出口球形閥門在下方的直立狀態(tài)，用約溫度200°c壓力約為IMPa的熱空氣從入口球形閥門注入定子線棒，迫使石蠟從出口球形閥門排出，待石蠟基本排出后采用重復(fù)快速關(guān)閉、打開出口球形閥門的沖擊排氣方法約50次，排出殘留的石蠟，剝離保溫材料，切除入口匯總管使入口球形閥門、出口匯總管、出口球形閥門與定子線棒脫離，完成整個工序。本發(fā)明的技術(shù)效果空腔注臘過程中定子線棒以及入口球形閥門、出口球形閥門都被加熱到約70°C以及后續(xù)步驟可以避免注臘過程中發(fā)生石蠟冷凝而產(chǎn)生空腔現(xiàn)象，使定子線棒內(nèi)充滿液態(tài)石蠟，冷卻步驟使定子線棒從末端到首端逐步冷卻到室溫使石蠟冷凝產(chǎn)生的體積收縮能夠由入口球形閥門注入的高壓液態(tài)石蠟進行不斷補充，避免產(chǎn)生空腔，使定子線棒內(nèi)形成的固態(tài)石蠟充實緊密，使用球形閥門可以保證即使閥門內(nèi)石蠟呈現(xiàn)固態(tài)狀態(tài)下也可以實現(xiàn)閥門的開閉，若采用閘閥則會產(chǎn)生關(guān)閉困難的問題，彎形時，石蠟對縮頸趨勢起到有效的抵抗作用，由于在常溫狀態(tài)石蠟呈現(xiàn)固態(tài)，不易流動，使彎形部位的石蠟不易被擠壓到非彎形部位，對縮頸趨勢起到的抵抗作用較強，縮頸程度較填充石英砂或其它液體要小，且不存在采用填充石英砂工藝上存在的填充及排出困難的弊端，應(yīng)用本發(fā)明可以降低新型的空氣冷卻定子線棒在彎形過程中薄壁非磁性金屬方管縮頸程度，避免產(chǎn)生過度的縮頸而使通風(fēng)阻力增加進而影響線棒的冷卻效果以及主絕緣疏松、絕緣耐壓強度降低及機械強度降低現(xiàn)象，保證新型空氣冷卻定子線棒制造質(zhì)量，達到設(shè)計性能要求，使新型空氣冷卻定子線棒應(yīng)用在大容量發(fā)電機上，以氣體為冷卻介質(zhì)，消除以水為冷卻介質(zhì)的定子線棒存在的冷卻介質(zhì)通路結(jié)垢阻塞、腐蝕泄漏等危害正常運行的問題。
圖I為本發(fā)明定子線棒彎形示意圖
具體實施例方式如圖I所示，氣體冷卻發(fā)電機定子線棒彎形方法，一)、預(yù)處理過程為彎形前定子線棒I首端2的非磁性金屬方管3通過入口匯總管4與入口球形閥門5連接，定子線棒I末端6的非磁性金屬方管7通過出口匯總管8聯(lián)接到出口球形閥門9 ;二)空腔注臘過程為定子線棒I以及入口球形閥門5、出口球形閥門9都加熱到約70°C，入口球形閥門5和出口球形閥門9保持開啟狀態(tài)，將被加熱到約85°C的液態(tài)石蠟以0. 2MPa的壓力通過入口球形閥門5流經(jīng)入口匯總管4注入定子線棒1，當(dāng)液態(tài)石蠟從出口球形閥門9流出且不再混有氣體噴出后關(guān)閉出口球形閥門9，將液態(tài)石蠟的注入壓力提高到IMPa，保持溫度約85°C，保持IMPa的注入壓力，用保溫材料包覆定子線棒1，避免溫度下降，用約10°C的壓縮空氣以約30m/s的風(fēng)速吹拂出口球形閥門9以及出口匯總管8，使其內(nèi)部的石蠟?zāi)蹋瑥哪┒?開始用約10°C的壓縮空氣以約30m/s的風(fēng)速逐段吹拂定子線棒I的表面，吹拂前以每段約150_長度逐漸剝?nèi)ハ惹鞍驳谋夭牧?，使壓縮空氣直接吹拂到定子線棒I的表面，每段吹拂時間不小于15min，并沿定子線棒I表面逐段向首端2吹拂，使定子線棒I從末端6到首端2逐步冷卻到室溫，關(guān)閉入口球形閥門5 ;三)、彎形作業(yè)過程保持入口球形閥門5以及出口球形閥門9處于關(guān)閉狀態(tài)，在室溫狀態(tài)下按以往的作業(yè)方法及程序進行常規(guī)彎形作業(yè)，使定子線棒I達到設(shè)計要求的形狀10及尺寸要求；四)除臘作業(yè)過程先使入口球形閥門5及出口球形閥門9處于開啟狀態(tài)，將定子線棒I、入口匯總管3、入口球形閥門4、出口匯總管8、出口球形閥門9全部加熱到約100°C，并包覆保溫材料，將定子線棒I及附屬物處于入口球形閥門5在上方、出口球形閥門9在下方的直立狀態(tài)，用約溫度200°C壓力約為IMPa的熱空氣從入口球形閥門5注入定子線棒1，迫使石蠟從出口球形閥門9排出，待石蠟基本排出后采用重復(fù)快速關(guān)閉、打開出口球形閥門9的沖擊排氣方法約50次，排出殘留的石臘，剝離保溫材料，切割除掉入口匯總管4使入口球形閥門5、出口匯總管8、出口球形閥門9與定子線棒脫離，完成整個工序。
權(quán)利要求
1.一種氣體冷卻發(fā)電機定子線棒彎形方法，其特征是一)、預(yù)處理過程為彎形前定子線棒(I)首端(2)的非磁性金屬方管(3)通過入口匯總管(4)與入口球形閥門(5)連接，定子線棒(I)末端(6)的非磁性金屬方管(7)通過出口匯總管(8)聯(lián)接到出口球形閥門(9);ニ)空腔注臘過程為定子線棒(I)以及入口球形閥門(5)、出口球形閥門(9)都加熱到約70°C，入口球形閥門(5 )和出口球形閥門(9 )保持開啟狀態(tài)，將被加熱到約85 °C的液態(tài)石蠟以O(shè). 2MPa的壓カ通過入口球形閥門(5)流經(jīng)入口匯總管(4)注入定子線棒(1)，當(dāng)液態(tài)石蠟從出口球形閥門(9)流出且不再混有氣體噴出后關(guān)閉出口球形閥門(9)，將液態(tài)石蠟的注入壓カ提高到IMPa，保持溫度約85°C，保持IMPa的注入壓力，用保溫材料包覆定子線棒(1)，避免溫度下降，用約10°C的壓縮空氣以約30m/s的風(fēng)速吹拂出口球形閥門(9)以及出ロ匯總管(8)，使其內(nèi)部的石蠟?zāi)蹋瑥哪┒?6)開始用約10°C的壓縮空氣以約30m/s的風(fēng)速逐段吹拂定子線棒(I)的表面，吹拂前以每段約150_長度逐漸剝?nèi)ハ惹鞍驳谋夭牧?，使壓縮空氣直接吹拂到定子線棒(I)的表面，每段吹拂時間不小于15min，并沿定子線棒(I)表面逐段向首端(2)吹拂，使定子線棒(I)從末端(6)到首端(2)逐步冷卻到室溫，關(guān)閉入口球形閥門(5);三)、彎形作業(yè)過程保持入口球形閥門(5)以及出口球形閥門(9)處于關(guān)閉狀態(tài)，在室溫狀態(tài)下按以往的作業(yè)方法及程序進行常規(guī)彎形作業(yè)，使定子線棒(I)達到設(shè)計要求的形狀(10)及尺寸要求；四)除臘作業(yè)過程先使入口球形閥門(5)及出口球形閥門(9 )處于開啟狀態(tài)，將定子線棒(I)、入口匯總管(3 )、入口球形閥門(4 )、出口匯總管(8)、出口球形閥門(9)全部加熱到約100°C，并包覆保溫材料，將定子線棒(I)及附屬物處于入口球形閥門(5)在上方、出口球形閥門(9)在下方的直立狀態(tài)，用約溫度200°C壓カ約為IMPa的熱空氣從入口球形閥門(5 )注入定子線棒(I)，迫使石蠟從出口球形閥門(9 )排出，待石蠟基本排出后采用重復(fù)快速關(guān)閉、打開出口球形閥門(9)的沖擊排氣方法約50次，排出殘留的石蠟，剝離保溫材料，切除入口匯總管(4)使入口球形閥門(5)、出口匯總管(8 )、出口球形閥門(9 )與定子線棒脫離，完成整個エ序。
全文摘要
一種氣體冷卻發(fā)電機定子線棒彎形預(yù)處理方法，定子線棒坯料彎形前將液態(tài)石蠟注入定子線棒中心的非磁性金屬方管的內(nèi)部，使定子線棒內(nèi)形成的固態(tài)石蠟充實緊密，彎形時，石蠟對縮頸趨勢起到有效的抵抗作用，降低新型的空氣冷卻定子線棒在彎形過程中薄壁非磁性金屬方管縮頸程度，避免產(chǎn)生過度的縮頸而使通風(fēng)阻力增加進而影響線棒的冷卻效果以及主絕緣疏松、絕緣耐壓強度降低及機械強度降低現(xiàn)象，保證新型空氣冷卻定子線棒制造質(zhì)量。
文檔編號H02K15/04GK102983688SQ20121045480
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者梁洪濤, 曹鳳波, 謝玉增, 汪偉, 溫海明, 李春輝, 劉丹 申請人:哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司