TDL3550-12/2150同步电动机改造方案
通过分析东雷二期抽黄工程TDL3550-12/2150型电机存在问题，对电动机改造方案进行了探讨，提出增加电机绕组绝缘，更换电机上、下导瓦、镜板等部件，对推力头和油、水路系统进行技术改造，绕组绝缘烘干处理，使其达到正常使用的目的。
关键词：电机改造； 方案； 技术标准
1概况
陕西省渭南市东雷二期抽黄灌区位于陕西省关中东部渭北旱塬台塬区，东临黄河，西至富平县城，南与交口抽渭及洛惠渠灌区接壤，北到乔山脚下。灌区由一、二级黄土台塬和渭洛河三级阶地组成，海拔高程385-515m，辖大荔、蒲城、富平、临渭四县（区）39个乡（镇），设计灌溉面积126.5万亩。灌区设计泵站37座，总装机容量11.46万KW。灌区加权平均净扬程135m，总扬程151.5m；最大累计净扬程231.18m，总扬程272.7m。干支渠67条，长598km。灌区设计田间配套面积106万亩。为分区分级灌溉形式布置。灌区共建变电站37座，主变42台，总装置容量178720 KVA。10KV以上输电线路374.2公里。设计灌溉保证率为75%。该灌区是陕西省最大的电力提水灌区。
2存在问题
渭南市东雷二期抽黄工程型号TDL3550-12/2150、3500kW、10KV、12极同步电动机，经过将近20年的运行，该批电动机总体出现以下几方面问题：[本文转自：lunwen.1kejian.com]
（1）电机定子绝缘老化；
（2）电机上导轴承油箱顶部漏油严重；
（3）把合在推力头上的镜板在长期运行过程中磨损，虽曾修磨过，但因工艺不到位，镜板摩擦面的光洁度达不到设计要求的0.2光洁度；
（4）、电机上、下导轴承的导瓦及推力瓦使用已久，需及时更换。
3电机定子绝缘老化，需更换全台定子线棒
3.1、技术分析
该电机由东方电机厂于1992年设计制造，投运至今年限近20年，按国家标准，而电动机设计使用寿命为20年（考核的主要指标是线棒绝缘使用寿命）。另外，该批电机上导轴承油箱漏油严重，让电机绝缘线棒长期浸泡在油里面（由绝缘材料制成的绝缘线棒不适于潮湿环境。），大大加快了绝缘老化的速度。所以，电机定子绝缘改造事在必行。
3.2、改造方案（线圈结构、工艺和主要材料）
3.2.1、改造方案
根据同类电机增容改造的丰富经验，对该批电机绝缘老化问题改造方案如下：更换全台定子线圈，按原定子线圈图3J4795生产制造，使更换后的线圈满足原设计电压（电压：10KV；电压等级：F级）、容量（3500KW）的要求。电机转子及其余部件不做任何更改。
3.2.2、改造工艺流程
电机现场解体；将电机定子运至改造厂；改造厂拆出原定子线棒、清理定子铁芯槽、喷F级硅钢片绝缘漆；作铁损试验；线圈制造及下线（包括匝间试验及耐压试验）；浸漆、烘焙。
3.2.3、线圈结构、工艺和主要材料
线圈铜线：采用加强型F级高强度聚酰亚胺薄膜迭包双玻璃丝包扁铜线SBEMB，经10a、10b 标准弯曲后，击穿电压5000V以上，这是目前同类电机应用的最好电磁线。
对地绝缘：采用中胶F级桐马环氧玻璃粉云母带，该粉带均用于大型汽轮发电机和大型水轮发电机定子线棒的绝缘。
防电晕处理：直线部位为涂刷型防电晕漆，端部采用非线性炭化硅防晕漆、起晕电压达到或优于国标。
引线焊接：银铜焊接，保证接头的焊接质量。
防潮处理：电机浸烘之后，绕组整体作防潮处理，提高防潮性能。
线圈固定：加强槽部、端部固定，采用优质涤玻绳，适形毛毡绑、垫，浸烘之后，线圈端部形成环状整体。
绝缘成型：热模压半固化成型工艺，使电机的整体绝缘水平大大提高，使用寿命延长。
3.2.4、技术标准：
线圈在制造和下线各工序及完工验收均按国标和行业标准，采用标准如下：
1)GB755 旋转电机，定额和性能。
2)JB3373 交流电机交流耐电压试验规范。
3)JB/Z 293 匝间耐电压试验标准。
4)DB315 交流电机定子耐电压试验规范。
4电机上导轴承油箱顶部漏油处理
改造方案示意图
上导轴承油箱漏油共有两处：第一处是图中电机顶罩与上机架把合面（见图中左上角。）；第二处是电机上导轴承油箱顶部（即挡油筒顶部间隙处，见图中部。）。现结合电机行业结构设计的新技术和以前的这方面成功处理经验，经我单位专家组共同研究后，所定处理方案如下：
4.1电机顶罩与上机架把合面漏油处理方案
原因分析：因密封不严造成。
处理方案：在上机架的上把合面处（与电机顶罩把合面，见图中左上角）整圆加工O型密封圈沟槽，装配时增加O型密封圈，以达到密封油的作用，O型密封圈由制造厂设计提供。需将上机架运回制造厂处理。
4.2电机上导轴承油箱顶部（即挡油筒顶部间隙处）漏油处理
原因分析：该电机是1992年设计制造，年限较早，结构设计考虑得不够周全。一方面，原电机上导轴承油箱密封结构是双层挡油筒结构：分内、外挡油筒（见图），且外挡油筒与推力头內圆间隙偏小，轴承室内的润滑油在电机旋转运行中震荡，润滑油容易往上爬，最后通过内挡油筒顶部间隙溢出；另一方面，电机运行过程中转子旋转时，风往定子外打，向电机内侧抽风，使内挡油筒与转轴间隙区域形成负压区，这样，上导轴承箱里爬到顶部的油就容易往负压区跑。
处理方案：针对上述原因，同时又借鉴国外的先进结构，最终决定从以下三处进行改造。
更换挡油筒（见图）：重新设计、制造挡油筒。将原挡油筒（分内、外挡油筒）的外挡油筒取消，保留内挡油筒，且在内挡油筒外圆焊接两层整圆的挡油环，挡油环外圆加工两排沟槽，起到阻挡作用；挡油环与推力头內圆间隙保留5mm。具体施工：电机上机架上立车将原挡油筒车除，焊接上新挡油筒，整体精车挡油筒内、外圆及挡油环沟槽达设计要求。
推力头上导轴承通油斜孔处新增沟槽（见图），起到增大阻力作用。
在图示位置新增气密封补气装置。气密封为整圆，焊接在上导轴承油箱底部，由两根通气管（圆周180°分布）引出上机架外，与电机外部相通。气密封与挡油筒一起加工。电机上机架和推力头需返厂。
5推力头及镜板处理
把合在推力头上的镜板在长期运行过程中磨损，也曾修磨过，但因加工工艺不对，镜板摩擦面达不到设计要求的0.2光洁度，无法满足运行要求。
更换镜板，重新按原设计图生产制造。推力头可不更换。考虑到经常拔推力头，卡环有磨损，需更换。推力头与镜板的调节绝缘垫条改用3248材料。
6电机上、下导轴承的导瓦及推力瓦使用已久，需及时更换。
该电机的导瓦及推力瓦皆选用钨金瓦，使用年限长了，研刮次数多了，钨金面会变薄，瓦会发热，目前须更换。
当前，在许多大的发电机组上常使用复塑料瓦，该种瓦适合用于负荷大的电机，使用寿命较长，但价格昂贵，以平方厘米单位计价，很不经济。所以，制造厂建议我单位仍选用钨金瓦，也可以选择复塑料瓦，制造厂也可供货。
经过这次改造，使本站的8台TDL3550-12/2150型3550kw电机恢复正常的使用功能，为灌区的抽水灌溉的顺利进行打下了坚实的基础。
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