一种水轮发电机定子线棒混合换位结构制造技术

本实用新型专利技术的目的是公开一种大型水轮发电机定子线棒的混合换位结构，线棒采用不足360°换位加延长换位加空换位的混合换位方式，其特征在于：在减小换位角度的同时增加了换位节距。本专利的优点：能在传统的单一换位方式基础上进一步降低换位线棒的环流损耗，提高发电机效率和运行可靠性，由于不足换位段延长至定子线棒端部，使线棒换位节距增大，大大消除了由于使用空换位段引起的换位节距减小而增加工艺难度的弊端。本实用新型专利技术适用于水轮发电机定子线棒设计领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大型水轮发电机设计与制造领域，具体涉及一种用于水轮发电机的定子线棒。
技术介绍
为了减小由于集肤效应而产生的定子线棒涡流损耗，大型水轮发电机的定子线棒采用由许多股线并联而成并在线棒端部采用并头套焊接在一起的方式。由于每根并联股线在定子槽部及端部所处的位置不同，它们所交链的磁链也不相同，从而产生的感应电势不同，因此在不同的并联股线回路间形成电势差，从而导致并联股线间形成环流。这种环流叠加在由负载决定的平均电流上，使各股线电流分布不均匀，导致各并联股线附加铜耗不同，从而造成各并联股线温升不均，引起线棒局部过热，造成发电机效率降低和绝缘寿命缩短，严重影响发电机寿命和运行可靠性。由于受到定子铁心长度以及制造工艺的限制，水轮发电机定子线棒换位方式的选择缺乏灵活性。应用较多的是360°罗贝尔换位；然而，由于罗贝尔线棒端部不换位导致其股线间仍存在不小的环流。经过不断的研究，逐步出现了不足360°换位、0°/360°/0°加槽部空换位段换位、0°/360°/0°延长换位等换位方法。这些股线换位方法都可以进一步降低水轮发电机定子线棒的环流损耗，但这些方法都存在许多不足，例如：不足360°换位受到股线根数的限制不能任意选择换位角度；0°/360°/0°加槽部空换位段换位的换位节距较短，给制造工艺带来一定难度；0°/360°/0°延长换位端部股线绝缘易受损坏，从而造成股线间短路。为解决现有水轮发电机定子线棒换位方式的不足，进一步降低水轮发电机定子线棒环流损耗并兼顾工艺制造难度，本技术专利提供了一种定子线棒混合换位结构。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种水轮发电机定子线棒混合换位结构，使得该定子线棒混合换位方法不仅能够克服现有单一换位方式的缺点，进一步抑制定子线棒中的环流，降低环流损耗，并且能降低工艺制造难度。本专利通过以下换位方式实现：一种采用不足360°换位加延长换位加空换位段的混合换位方式的线棒，其特征在于：采用不足换位减小了换位角度，同时采用延长换位加大了换位节距，使制造工艺难度降低；此外，由于同时采用槽部空换位段和端部延长换位使得减损效果更明显，线棒附加损耗降低明显。所述线棒换位弯处垫有换位填充绝缘。所述线棒空换位段与不足换位段连接处和线棒出糟口处设置有用于加强绝缘保护的玻璃丝带垫片。综上所述：本技术所提供混合换位线棒具有如下优点：1、此不足360°换位加延长换位加空换位段的混合换位结构，消除了槽部空换位段带来的换位节距减小的不利影响；2、此不足360°换位加延长换位加空换位段的混合换位结构减小了换位角度，对于换位弯处的绝缘起到一定的保护作用；3、此不足360°换位加延长换位加空换位段的混合换位结构相较于单一的换位方式，有更好的减损效果，进一步抑制了水轮发电机股线间的环流，提高了发电机的效率和可靠性。附图说明：图1是此不足360°换位加延长换位加空换位段的混合换位结构示意图。图2是当股线股数为24，换位角度为330°时定子线棒俯视图。图3是沿图2中A-A线的剖视图。图4是沿图2中B-B线的剖视图。图5是沿图2中C-C线的剖视图。图6是沿图2中D-D线的剖视图。图7是沿图2中E-E线的剖视图。图8是沿图2中F-F线的剖视图。具体实施方式：下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明。如图1所示，该不足360°换位加延长换位加空换位段混合换位结构在槽部中间设置一处空换位段，不足换位分别延长至两端端部。如图2所示，为单根线棒股线为24根，换位角度为330°，中间加空换位段，不足换位延长至端部的混合换位结构俯视图，其中虚线部分为省略的不足换位部分。下面以该不足360°换位加延长换位加空换位段混合换位线棒为例，对线棒换位原理进行详细的说明，如图3-图8所示。从图2可以看出，A-A位置是线棒端部起始换位阶段，其截面及股线编号如图3所示，该线棒共有24根股线。B-B处为换位弯中间位置处，其截面如图4所示。C-C处为第一个换位弯结束位置，其截面如图5所示，从图中可以看出经过一次换位后股线位置发生改变，以换位起始时股线编号为1这个股线为例，经过一次换位以后其位置处于换位开始时股线编号为24的股线位置。D-D处为槽部中间空换位段开始阶段，同时也是前半部分不足换位结束位置，即经过11个换位弯后的截面位置，其股线位置如图6所示，从图中可以看出股线位置沿顺时针方向发生了11次改变。E-E处为槽部中间位置空换位段结束位置，同时也是后半部分不足换位开始阶段，股线位置如图7所示，从图中可以看出股线位置与图6中相比并未发生改变，这是因为两截面之间为空换位段并未进行换位。F-F处为不足换位结束位置，其截面如图8所示，从图中可以看出换位结束后，股线位置与换位开始时相比发生了改变，同样以换位开始阶段股线编号为1这根股线为例，换位结束后其位置处于换位开始时股线编号为3的股线位置，这是因为采用了330°不足换位(即空2根换位)。本技术所提供的不足360°换位加延长换位加空换位段混合换位结构能在单一换位结构的基础上进一步抑制股线环流损耗和局部温升过高，提高发电机效率和运行可靠性。同时，由于该混合换位的不足换位延长至线棒端部，使得换位节距增大，工艺制作难度降低，大大降低了换位弯处绝缘损坏的可能性。本技术通过由附图所示实例的具体实施方式对本技术专利的内容做出了进一步详细说明，但不应理解为本技术的保护范围仅限于所描述的实例。事实上，该换位结构适用于任何采用不足360°换位的水轮发电机定子线棒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水轮发电机定子线棒混合换位结构，其特征在于：所属定子线棒在不足换位的基础上加入空换位段，同时采用延长换位来进一步使水轮发电机定子线棒股线间环流损耗得以降低，采用不足换位段延长至线棒端部的换位方式可以使换位节距增加，消除槽部空换位段带来的换位节距减小的影响，换位股线端部通过并头套连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机定子线棒混合换位结构，其特征在于：所属定子线棒在不足换位的基础上加入空换位段，同时采用延长换位来进一步使水轮发电机定子线棒股线间环流损耗得以降低，采用不足换位段延长至线棒端部的换位方式可以使换位节距增加，消除槽部空换位段带来的换位节距减小的影响，换位股线端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓虹，李文强，张博伟，李瑞显，曹铁男，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，天津市天发重型水电设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23