TDL3550-12/2150同步電動機改造方案
通過分析東雷二期抽黃工程TDL3550-12/2150型電機存在問題，對電動機改造方案進行了探討，提出增加電機繞組絕緣，更換電機上、下導(dǎo)瓦、鏡板等部件，對推力頭和油、水路系統(tǒng)進行技術(shù)改造，繞組絕緣烘干處理，使其達到正常使用的目的。
關(guān)鍵詞：電機改造； 方案； 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1概況
陜西省渭南市東雷二期抽黃灌區(qū)位于陜西省關(guān)中東部渭北旱塬臺塬區(qū)，東臨黃河，西至富平縣城，南與交口抽渭及洛惠渠灌區(qū)接壤，北到喬山腳下。灌區(qū)由一、二級黃土臺塬和渭洛河三級階地組成，海拔高程385-515m，轄大荔、蒲城、富平、臨渭四縣（區(qū)）39個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），設(shè)計灌溉面積126.5萬畝。灌區(qū)設(shè)計泵站37座，總裝機容量11.46萬KW。灌區(qū)加權(quán)平均凈揚程135m，總揚程151.5m；最大累計凈揚程231.18m，總揚程272.7m。干支渠67條，長598km。灌區(qū)設(shè)計田間配套面積106萬畝。為分區(qū)分級灌溉形式布置。灌區(qū)共建變電站37座，主變42臺，總裝置容量178720 KVA。10KV以上輸電線路374.2公里。設(shè)計灌溉保證率為75%。該灌區(qū)是陜西省最大的電力提水灌區(qū)。
2存在問題
渭南市東雷二期抽黃工程型號TDL3550-12/2150、3500kW、10KV、12極同步電動機，經(jīng)過將近20年的運行，該批電動機總體出現(xiàn)以下幾方面問題：[本文轉(zhuǎn)自：lunwen.1kejian.com]
（1）電機定子絕緣老化；
（2）電機上導(dǎo)軸承油箱頂部漏油嚴(yán)重；
?。?）把合在推力頭上的鏡板在長期運行過程中磨損，雖曾修磨過，但因工藝不到位，鏡板摩擦面的光潔度達不到設(shè)計要求的0.2光潔度；
?。?）、電機上、下導(dǎo)軸承的導(dǎo)瓦及推力瓦使用已久，需及時更換。
3電機定子絕緣老化，需更換全臺定子線棒
3.1、技術(shù)分析
該電機由東方電機廠于1992年設(shè)計制造，投運至今年限近20年，按國家標(biāo)準(zhǔn)，而電動機設(shè)計使用壽命為20年（考核的主要指標(biāo)是線棒絕緣使用壽命）。另外，該批電機上導(dǎo)軸承油箱漏油嚴(yán)重，讓電機絕緣線棒長期浸泡在油里面（由絕緣材料制成的絕緣線棒不適于潮濕環(huán)境。），大大加快了絕緣老化的速度。所以，電機定子絕緣改造事在必行。
3.2、改造方案（線圈結(jié)構(gòu)、工藝和主要材料）
3.2.1、改造方案
根據(jù)同類電機增容改造的豐富經(jīng)驗，對該批電機絕緣老化問題改造方案如下：更換全臺定子線圈，按原定子線圈圖3J4795生產(chǎn)制造，使更換后的線圈滿足原設(shè)計電壓（電壓：10KV；電壓等級：F級）、容量（3500KW）的要求。電機轉(zhuǎn)子及其余部件不做任何更改。
3.2.2、改造工藝流程
電機現(xiàn)場解體；將電機定子運至改造廠；改造廠拆出原定子線棒、清理定子鐵芯槽、噴F級硅鋼片絕緣漆；作鐵損試驗；線圈制造及下線（包括匝間試驗及耐壓試驗）；浸漆、烘焙。
3.2.3、線圈結(jié)構(gòu)、工藝和主要材料
線圈銅線：采用加強型F級高強度聚酰亞胺薄膜迭包雙玻璃絲包扁銅線SBEMB，經(jīng)10a、10b 標(biāo)準(zhǔn)彎曲后，擊穿電壓5000V以上，這是目前同類電機應(yīng)用的最好電磁線。
對地絕緣：采用中膠F級桐馬環(huán)氧玻璃粉云母帶，該粉帶均用于大型汽輪發(fā)電機和大型水輪發(fā)電機定子線棒的絕緣。
防電暈處理：直線部位為涂刷型防電暈漆，端部采用非線性炭化硅防暈漆、起暈電壓達到或優(yōu)于國標(biāo)。
引線焊接：銀銅焊接，保證接頭的焊接質(zhì)量。
防潮處理：電機浸烘之后，繞組整體作防潮處理，提高防潮性能。
線圈固定：加強槽部、端部固定，采用優(yōu)質(zhì)滌玻繩，適形毛氈綁、墊，浸烘之后，線圈端部形成環(huán)狀整體。
絕緣成型：熱模壓半固化成型工藝，使電機的整體絕緣水平大大提高，使用壽命延長。
3.2.4、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
線圈在制造和下線各工序及完工驗收均按國標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用標(biāo)準(zhǔn)如下：
1)GB755 旋轉(zhuǎn)電機，定額和性能。
2)JB3373 交流電機交流耐電壓試驗規(guī)范。
3)JB/Z 293 匝間耐電壓試驗標(biāo)準(zhǔn)。
4)DB315 交流電機定子耐電壓試驗規(guī)范。
4電機上導(dǎo)軸承油箱頂部漏油處理
改造方案示意圖
上導(dǎo)軸承油箱漏油共有兩處：第一處是圖中電機頂罩與上機架把合面（見圖中左上角。）；第二處是電機上導(dǎo)軸承油箱頂部（即擋油筒頂部間隙處，見圖中部。）?，F(xiàn)結(jié)合電機行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計的新技術(shù)和以前的這方面成功處理經(jīng)驗，經(jīng)我單位專家組共同研究后，所定處理方案如下：
4.1電機頂罩與上機架把合面漏油處理方案
原因分析：因密封不嚴(yán)造成。
處理方案：在上機架的上把合面處（與電機頂罩把合面，見圖中左上角）整圓加工O型密封圈溝槽，裝配時增加O型密封圈，以達到密封油的作用，O型密封圈由制造廠設(shè)計提供。需將上機架運回制造廠處理。
4.2電機上導(dǎo)軸承油箱頂部（即擋油筒頂部間隙處）漏油處理
原因分析：該電機是1992年設(shè)計制造，年限較早，結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮得不夠周全。一方面，原電機上導(dǎo)軸承油箱密封結(jié)構(gòu)是雙層擋油筒結(jié)構(gòu)：分內(nèi)、外擋油筒（見圖），且外擋油筒與推力頭內(nèi)圓間隙偏小，軸承室內(nèi)的潤滑油在電機旋轉(zhuǎn)運行中震蕩，潤滑油容易往上爬，最后通過內(nèi)擋油筒頂部間隙溢出；另一方面，電機運行過程中轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)往定子外打，向電機內(nèi)側(cè)抽風(fēng)，使內(nèi)擋油筒與轉(zhuǎn)軸間隙區(qū)域形成負(fù)壓區(qū)，這樣，上導(dǎo)軸承箱里爬到頂部的油就容易往負(fù)壓區(qū)跑。
處理方案：針對上述原因，同時又借鑒國外的先進結(jié)構(gòu)，最終決定從以下三處進行改造。
更換擋油筒（見圖）：重新設(shè)計、制造擋油筒。將原擋油筒（分內(nèi)、外擋油筒）的外擋油筒取消，保留內(nèi)擋油筒，且在內(nèi)擋油筒外圓焊接兩層整圓的擋油環(huán)，擋油環(huán)外圓加工兩排溝槽，起到阻擋作用；擋油環(huán)與推力頭內(nèi)圓間隙保留5mm。具體施工：電機上機架上立車將原擋油筒車除，焊接上新?lián)跤屯玻w精車擋油筒內(nèi)、外圓及擋油環(huán)溝槽達設(shè)計要求。
推力頭上導(dǎo)軸承通油斜孔處新增溝槽（見圖），起到增大阻力作用。
在圖示位置新增氣密封補氣裝置。氣密封為整圓，焊接在上導(dǎo)軸承油箱底部，由兩根通氣管（圓周180°分布）引出上機架外，與電機外部相通。氣密封與擋油筒一起加工。電機上機架和推力頭需返廠。
5推力頭及鏡板處理
把合在推力頭上的鏡板在長期運行過程中磨損，也曾修磨過，但因加工工藝不對，鏡板摩擦面達不到設(shè)計要求的0.2光潔度，無法滿足運行要求。
更換鏡板，重新按原設(shè)計圖生產(chǎn)制造。推力頭可不更換?？紤]到經(jīng)常拔推力頭，卡環(huán)有磨損，需更換。推力頭與鏡板的調(diào)節(jié)絕緣墊條改用3248材料。
6電機上、下導(dǎo)軸承的導(dǎo)瓦及推力瓦使用已久，需及時更換。
該電機的導(dǎo)瓦及推力瓦皆選用鎢金瓦，使用年限長了，研刮次數(shù)多了，鎢金面會變薄，瓦會發(fā)熱，目前須更換。
當(dāng)前，在許多大的發(fā)電機組上常使用復(fù)塑料瓦，該種瓦適合用于負(fù)荷大的電機，使用壽命較長，但價格昂貴，以平方厘米單位計價，很不經(jīng)濟。所以，制造廠建議我單位仍選用鎢金瓦，也可以選擇復(fù)塑料瓦，制造廠也可供貨。
經(jīng)過這次改造，使本站的8臺TDL3550-12/2150型3550kw電機恢復(fù)正常的使用功能，為灌區(qū)的抽水灌溉的順利進行打下了堅實的基礎(chǔ)。
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