浅谈发电机磁极拔键

浅谈发电机磁极拔键

肖刚

东方电气集团东方电机有限公司 四川德阳 618000

摘要：本文主要针对水轮发电机组在检修发电机磁极时，需要拔磁极键所使用的方法,需准备的工具及注意事项进行介绍，总结经验，以期为相关研究提供参考。

关键词：水轮发电机 磁极 磁极键 拔键工具

1. 磁极拔键的可能情况

1. 磁极出现电气部件故障：

水轮发电机在实际运行过程中，出现磁极匝间绝缘损坏，或者磁极线圈存在短路等情况电气故障，磁极需要吊出处理。

2. 磁极绝缘部件老化：

水轮发电机磁极主要由磁极铁芯和电气部件组成，发电机运行超过30年或更长时间情况下，部分绝缘部件可能存在老化的可能，需要更换绝缘部件。更换绝缘部件，需要拔出磁极，然后进行磁极绝缘处理^[1]。

3. 抽水蓄能机组出现引线头裂纹：

抽水蓄能机组由于频繁启动，其引线头出现引线头断裂等问题。

4、发电机组大修：

水轮发电机运行运行10年时间以上情况下，水轮发电机需要对机组各部件状态进行检查，根据机组实际情况，需要对机组磁极进行检查，或者对机组转子圆度进行优化调整。这些情形下，需要吊出转子，拔出磁极，对相关部件进行检查或者优化^[2]。

2. 拔磁极准备

拔磁极常规分为两种情况，机坑内拔磁极和在机坑外拔磁极（吊出转子）。机坑内拔磁极一般是只需更换部分磁极，考虑到工期紧张情况而采用的方法。其主要的措施是拆除吊装磁极位置上下部影响磁极吊装的部件。机坑外拔磁极一般检修工期较长，工作量较大，但其处理的工期更宽裕。

图中：

标注1：发电机上盖板及相关附件；

标注2：发电机上挡风板及相关附件；

标注3：发电机下挡风板及相关附件；

3. 拔磁极键的方法及工具

1. 在磁极键上焊接钢板或螺母的拔键方式

此方法较为原始，是在没法使用拔键工具情况下使用的方式。

磁极拔键-焊接拔键钢板示意图

2. 使用拔键工具的拔键方式

1. 利用钢板夹作为现成拔键工具的拔键方式

下图为钢板夹作为拔键工具的照片

2、利用磁极键专门拔键器的拔键方式

拔键器图及照片

4. 拔磁极键相关方法及优缺点

1. 采用焊接钢板或螺母的拔键方式：

优点：不需要制作他复杂的专门拔键工具，现场制作，操作简单，电站现场即可制作。

缺点：工具较为粗糙，过程中要将钢板和键焊接，存在焊渣，焊接钢板次数较多等不足。

2. 利用钢板夹拔键方式：

优点：此方式利用成品，方式较简单，其工具市场上也能买到。

缺点是：其工具本身尺寸较大，拔键拉力限制。

3. 采用专业拔键工具：

优点：专门工具，操作方便。

缺点：需制作专业工具，同时须考虑磁极键长度是否满足拔键尺寸要求。

5. 拔磁极键可采用的控制措施

拔磁极键过程中，为避免拉断磁极键，可采用如下方式：

1. 拔磁极键的力量逐步增加到运行拉力的60%；

2. 遇到把磁极键力量增加到60%后，磁极键未松动，可以考虑在磁极下部使用小锤等工具，敲击磁极主键，让其下部尽可能出现松动。

3. 如果相关方式还是不可行，可主键增大磁极键到许用值，期间不停敲打磁极主键下端。

4. 当磁极键拉力已达到最大许用拉力最大值情况，敲击也无改善情况下，不建议直接再增大拉力方式拔键。此种情况下，建议最后实施，拔键。

5. 当磁极键出现无法拔出情况下，磁极为底部支撑的结构，现场可考虑在磁极铁芯下部加支撑千斤顶（千斤顶规格至少为50t/100t），让磁极键随磁极上移一定距离，待磁极键约为松动后，再进行拔键^[3]。采用此方式前提，转动部分做更为安全的支撑，需拆除磁极支撑处相关附件。

6. 相关电站的经验及建议

1.磁极拔键过程中，磁极键断裂。

此类情况在国内部分电站曾出现过，遇到此类情况的主要原因通常是，磁极键发生了黏键的情况。还有一种情况，机组安装时打键时比较紧，导致主键或附件与磁轭或磁极键形成局部凸起，在拔键时，此凸起影响磁极键顺利拔出。在相关情况下，键拔不出来，而只是单纯采用硬拔的方式，当超过磁极键许用应力时，磁极键发生断裂。

建议：

(1).遇到此类情况，现场应该首先根据磁极键截面大小，预估拔磁极键的许用拉力值。

(2).拔不动时，不要频繁使劲拔，那样的话拔键位置会出现发热现象，更不利用磁极键的拔出。

(3).条件允许情况下，拔磁极键时，可使用小锤等工具，敲击磁极主键。

2.磁极拔键过程中，铰链从挂钩等工具上脱落。

此类情况在不同电站中拔键中出现过，为避免此类情况出现伤人及损伤产品情况，现场在实施时需采用相关防护措施。

1. .在吊具等挂钩位置，可使用原设备自带防脱钩自锁部件；如果是旧设备，也可临时采用加焊钢筋等临时措施。

2. .在拔磁极键的过程中，建议使用绳带，避免拔键工具脱落或键断裂情况下工具伤人或损坏产品。

七、结束语

发电机转子是水轮发电机的心脏，而磁极又是转子的重要部件，顺利完成发电机磁极的检修工作是保证发电机检修质量的关键。做好前期准备，过程精细施工，方能保证机组顺利完成检修工作。

参考文献

[1]廖艳安.一起水轮发电机转子磁极托板松动缺陷原因分析及处理[J].红水河,2021,40(05):133-137+142.

[2]陈勇,颜广文. 发电机转子磁极键松动原因分析及处理[C]//抽水蓄能电站工程建设文集2017.,2017:285-290.

[3]黄珍,王海娟.桐柏抽水蓄能电站发电机转子磁极键松动原因分析及处理[J].水利水电技术,2016,47(S1):104-106+114.DOI:10.13928/j.cnki.wrahe.2016.S1.026.